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【知识分享】新情境下氧化还原反应方程式的书写“四步法 ”突破新情景下氧化还原方程式的书写 示 例 KMnO4能 与 热 的 经 硫 酸 酸 化 的Na2C2O4反 应 ， 生 成Mn2和CO2， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是_ 。分析第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂， Mn2是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为3 价)是还原剂， CO2是氧化产物。第二步：按“ 氧化剂还原剂 还原产物氧化产物” 把离子方程式初步写成：MnO4C2O24 Mn2CO2 。由 MnO4Mn2，锰元素降了5 价；由 C2O24CO2，碳元素升了1 价，1 mol C2O24共失去 2 mol e，故在 C2O24前配 5， 在氧化产物CO2前配 10； 在 MnO4前配 2， 在还原产物Mn2前配 2， 即 2MnO45C2O24 2Mn210CO2。第三步：反应在硫酸中进行， 故在左边补充H， 右边补充 H2O,2MnO45C2O24H 2Mn210CO2H2O。第四步：依据电荷守恒及H、O 原子守恒配平如下：2MnO45C2O2416H=2Mn2 10CO28H2O。专题训练1按要求完成下列方程式。(1)已知在酸性介质中FeSO4能将 6 价铬还原成 3 价铬。写出 Cr2O27与 FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式： _ 。(2) 用NaClO NaOH溶 液 氧 化AgNO3， 制 得 高 纯 度 的 纳 米 级Ag2O2。 写 出 该 反 应 的 离 子 方 程 式 ：_ 。(3)温度高于200时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4 1)，写出该反应的化学方程式：_ 。(4)生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)碳粉还原法，若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和 CO2，写出煅烧时发生反应的化学方程式：_ 。(5)H3PO2的工业制法：将白磷(P4)与 Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和 Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与 Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：_。精品学习资料第 1 页，共 8 页【知识分享】答案(1)Cr2O276Fe2 14H=2Cr36Fe3 7H2O (2)2AgClO2OH=Ag2O2 ClH2O (3)4Al(NO3)3=高温12NO2 3O2 2Al2O3(4)3Na2SO48C=高温3Na2S4CO 4CO2(5)2P4 3Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH32按要求回答下列问题(1)(2017无锡一模 )碱式硫酸铁 Fe(OH)SO4是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：反应釜中发生反应的离子方程式为_ 。在实际生产中，常同时通入O2以减少 NaNO2的用量，若参与反应的O2有 11.2L(标准状况 )，则相当于节约NaNO2的物质的量为 _。(2)(2017镇江一模 )NiCl2是化工合成中最重要的镍源，工业上以金属镍废料(含 Fe、 Ca、 Mg 等杂质 )为原料生产NiCl2，继而生产 Ni2O3的工艺流程如下：加入 H2O2时发生主要反应的离子方程式为_ 。“氧化”生成Ni2O3的离子方程式为_ 。(3)(2017通、泰、扬、徐、淮、宿二模)工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al2O3，少量Pd)回收 Al2(SO4)3及 Pd 的流程如下：“热还原”过程中发生反应的化学方程式为_ 。上述流程中焙烧温度不宜过高，否则会导致硫酸铵固体的分解。某兴趣小组为探究高温下硫酸铵的分解产物，通过下列装置进行实验，观察到B 中溶液颜色变浅，C 中无明显现象。精品学习资料第 2 页，共 8 页【知识分享】a装置 B 的作用是 _。b 进 一 步 测 定 可 知 ： D中 收 集 的 气 体 相 对 分 子 质 量 为28。 写 出 (NH4)2SO4高 温 分 解 的 化 学 方 程 式 ：_ _ 。答案(1)2HFe2NO2=Fe3NO H2O 2mol (2)2Fe2H2O22H=2Fe32H2O 2Ni2ClO4OH=Ni2O3 Cl 2H2O (3)(NH4)2PdCl62H2=Pd2NH36HCl a.检验产物中的SO2b3(NH4)2SO4=高温4NH3 N2 3SO2 6H2O 3(2017 扬州阶段性诊断)磷化铝 (AlP) 和磷化氢 (PH3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。(1)磷元素位于元素周期表第_周期 _族。AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为 _。(2)PH3具有强还原性，能与CuSO4溶液反应，配平该反应的化学方程式：CuSO4PH3H2O=Cu3PH3PO4H2SO4(3)工业制备PH3的流程如图所示。黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为_ ，次磷酸属于_(填“一”“二”或“三” )元酸。若起始时有1molP4参加反应，则整个工业流程中共生成_molPH3。(不考虑产物的损失) 答案(1)3AAl(OH)3(2)2411128324 (3)P43NaOH3H2O=PH3 3NaH2PO2一2.5 解析(1)AlP 与 H2O 反应生成PH3气体，另一种产物的化学式是Al(OH)3。(2)反应中 Cu 由 2 价变为 1 价，部分P由 3 价变为 5 价，根据得失电子守恒法可将方程式配平。(3)由流程图可知黄磷和烧碱溶液反应生成PH3和 NaH2PO2，产物中 H 原子个数比O 原子个数多，因此反应物中除 P4、NaOH 外还应有H2O 参与，据此可写出反应的化学方程式。由于使用的烧碱过量，所以得到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐，即次磷酸属于一元酸。1 mol P4与烧碱溶液发生反应P4 3NaOH3H2O=PH3 3NaH2PO2，生成 1 mol PH3和 3 mol NaH2PO2,3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应2NaH2PO2H2SO4=Na2SO42H3PO2，生成 3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再发生分解反应2H3PO2=PH3H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整个工业流程中共生成PH3 2.5 mol。4(1)(2017扬州一模 )火星上有含高浓度高氯酸根的有毒卤水，可对其进行生物降解。在微生物的催化下，ClO4可被 CH3COO还原，过程如下图所示。CH3COO也可作为碳元素的来源，促进微生物生长。精品学习资料第 3 页，共 8 页【知识分享】该过程总反应的离子方程式为_ 。(2)(2017南通、泰州、扬州、淮安二模)(NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。将黄铜精矿 (主要成分Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧，可转化为硫酸铜同时产生氨气。该反应的化学方程式为 _ 。研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。在500下硫酸铵分解过程中得到4 种产物，其含氮物质随时间变化关系如下图所示。写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向及数目：_ 。(3)(2017苏锡常镇二模)氯化亚铜 (CuCl) 广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl 微溶于水，不溶于稀酸，可溶于 Cl浓度较大的体系，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO)为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺流程如下：该步骤中Cu与NH4NO3反应的离子方程式为(N元素被还原到最低价)_ 。还原步骤发生反应的离子方程式为_ 。答案(1)CH3COOClO4H=2CO2 Cl2H2O (2)2Cu2S2(NH4)2SO45O2=4CuSO44NH32H2O (3)4CuNO310H=4Cu2NH43H2O 2Cu2 SO232Cl H2O=2CuCl SO242H精品学习资料第 4 页，共 8 页【知识分享】5 (2017 淮安、宿迁等高三上学期期中学业质量检测)硫酸亚铁铵 (NH4)aFeb(SO4)c dH2O 又称摩尔盐， 是浅绿色晶体。用硫铁矿 (主要含 FeS2、SiO2等)制备摩尔盐的流程如下：已知：“还原”时， FeS2与 H2SO4不反应， Fe3通过反应、 被还原， 反应如下： FeS214Fe38H2O=15Fe22SO2416H(1)写出“还原”时Fe3与FeS2发生还原反应的离子方程式：_ 。实验室检验“还原”已完全的方法是_ 。(2)“还原”前后溶液中部分离子的浓度见下表(溶液体积变化忽略不计)：离子离子浓度 (mol L1)还原前还原后SO243.20 3.40 Fe20.05 2.15 请计算反应、中被还原的Fe3的物质的量之比_。答案(1)FeS2 2Fe3=3Fe22S取少量酸浸后的溶液，向其中滴加数滴KSCN 溶液，溶液未变血红(2)72 解析本题主要考查对于“用硫铁矿 (主要含 FeS2、SiO2等)制备摩尔盐的流程”的评价。涉及Fe3的氧化性等。(1)“还原 ”时 Fe3与 FeS2发生还原反应 生成 S，反应的离子方程式： FeS22Fe3=3Fe22S。实验室检验 “还原”已完全就是检验Fe3不存在，方法是取少量酸浸后的溶液，向其中滴加数滴KSCN 溶液，溶液未变血红。(2)“还原 ”前后溶液中c(Fe2)的变化为2.10 molL1，c(SO24)的变化为0.20 molL1，对应反应 的 c(Fe2)的变化为 1.50 mol L1，其中还原而成Fe2的 Fe3浓度为 1.40 mol L1；反应 的 c(Fe2)的变化为 (2.101.50)molL10.60 molL1，Fe3的浓度为0.40 mol L1，所以反应 、中被还原的Fe3的物质的量之比为1.400.4072。6(2017 淮安、宿迁等高三上学期期中学业质量检测)镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点 1107，熔点648.8)。将碱式碳酸镁4MgCO3Mg(OH)25H2O和焦炭按一定比例混合，放入真空管式炉中先升温至700保持一段时间，然后升温至1450反应制得镁(同时生成可燃性气体 )。(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行，其原因是_ _ 。(2)碱式碳酸镁分解如图所示，写出在1450反应制得镁的化学方程式：_ _ 。精品学习资料第 5 页，共 8 页【知识分享】(3)工业上利用纳米MgH2和 LiBH4组成的体系储放氢(如下图所示 )。写出放氢过程中发生反应的化学方程式：_ 。答案(1)在空气中镁氧气、氮气、CO2氧化(2)MgO C=Mg CO(3)MgH22LiBH4=2LiH MgB24H2解析本题主要考查镁的单质及其化合物的性质。(2)碱式碳酸镁分解最终得到 MgO，在 1 450 反应制得镁的化学方程式：MgOC=MgCO。(3)放氢过程中发生反应的化学方程式：MgH22LiBH4=2LiH MgB24H2。12017 江苏， 18(1)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂，有多种制备方法方法1： 45 50时，向CuCl 悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2 3H2O，该反应的化学方程式为_ 。方法 2：先制得 CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，Fe3对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为_。答案4CuClO28H2O =45502Cu2(OH)2Cl2 3H2OFe2解析反应物为CuCl、 O2和 H2O，生成物为Cu2(OH)2Cl2 3H2O，根据电子守恒和原子守恒配平。由图示 CuMCu2M，说明 Cu 被 M 氧化；MO2HMH2O，说明 M被氧化为 M，说明 M 价态高，由题给信息“Fe3对该反应起催化作用 ”，M 为 Fe3，M为 Fe2。2 2017 江 苏 ， 19(2)NaClO溶 液 与Ag反 应 的 产 物 为AgCl 、 NaOH和O2， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为_ 。HNO3也能氧化 Ag ，从反应产物的角度分析，以HNO3代替 NaClO 的缺点是 _。精品学习资料第 6 页，共 8 页【知识分享】答案4Ag4NaClO2H2O=4AgCl 4NaOHO2会释放出氮氧化物(或 NO、NO2)，造成环境污染32016 江苏， 16(1)以电石渣 主要成分为Ca(OH)2和 CaCO3为原料制备KClO3的流程如下：氯化过程控制电石渣过量、在 75左右进行。 氯化时存在Cl2与 Ca(OH)2作用生成 Ca(ClO)2的反应， Ca(ClO)2进一步 转 化 为Ca(ClO3)2， 少 量Ca(ClO)2分 解 为CaCl2和O2。 生 成Ca(ClO)2的 化 学 方 程 式 为_ 。答案2Cl22Ca(OH)2=Ca(ClO)2CaCl22H2O 解析Cl2与 Ca(OH)2反应生成Ca(ClO)2和 CaCl2。42015 江苏， 18(4) 软锰矿 (主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al 、Mg 等 )的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4 H2O，反应的化学方程式为MnO2SO2=MnSO4。准确称取0.1710gMnSO4 H2O 样品置于锥形瓶中，加入适量 H3PO4和 NH4NO3溶液， 加热使 Mn2全部氧化成Mn3，用 c(Fe2)0.0500mol L1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3被还原为Mn2)，消耗 Fe2溶液 20.00mL。计算 MnSO4 H2O 样品的纯度 (请给出计算过程)。答案n(Fe2)0.0500mol L120.00mL1000mL L11.00103mol，据反应 Mn3Fe2=Fe3Mn2n(Mn2)n(Fe2)1.00103mol m(MnSO4 H2O)1.00103mol169g mol10.169g MnSO4 H2O 样品的纯度为0.169g0.1710g100%98.8%。解析根据氧化还原反应中得失电子守恒：n(Mn3)1n(Fe2) 120.001030.050 0 mol 1.00103 mol，根据 Mn 元素守恒， m(MnSO4 H2O)1.00103 mol 169 g mol1 0.169 g，纯度是0.1690.171 0100%98.8%。5(2014 江苏， 19(1) 实验室从含碘废液(除 H2O 外，含有CCl4、I2、I等)中回收碘，其实验过程如下：向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为 I，其离子方程式为_；该操作将 I2还原为 I的目的是 _。答案SO23I2H2O=2ISO242H使 CCl4中的碘进入水层解析I2单质被 SO23还原为 I，SO23被氧化为SO24，离子方程式为SO23I2 H2O=2ISO242H；使溶于CCl4的碘进入水层。6(2013 江苏， 18)硫酸镍铵 (NH4)xNiy(SO4)m nH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：准确称取2.3350g 样品，配制成100.00mL 溶液 A；准确量取25.00mL 溶液 A，用 0.04000mol L1的 EDTA(Na2H2Y) 标准溶液滴定其中的Ni2(离子方程式为Ni2H2Y2=NiY22H)，消耗 EDTA 标准溶液精品学习资料第 7 页，共 8 页【知识分享】31.25mL ；另取 25.00mL 溶液 A，加足量的NaOH 溶液并充分加热，生成NH356.00mL( 标准状况 )。(1)若滴定管在使用前未用EDTA 标准溶液润洗，测得的Ni2含量将 _(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)氨气常用 _检验，现象是_。(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式(写出计算过程 )。答案(1)偏高(2)湿润的红色石蕊试纸试纸颜色由红变蓝(3)n(Ni2)0.04000molL131.25mL103L mL11.250103mol n(NH4)56.00mL103L mL122.4L mol12.500103mol n(SO24)2n Ni2 n NH4221.250103mol2.500103mol22.500103mol m(Ni2)59g mol11.250103mol0.07375g m(NH4)18g mol12.500103mol0.04500g m(SO24) 96g mol12.500103mol0.2400g n(H2O)2.3350g25.00mL100.00mL0.07375g0.04500g0.2400g18g mol11.250102mol xymnn(NH4)n(Ni2)n(SO24)n(H2O)21210 硫酸镍铵的化学式为(NH4)2Ni(SO4)2 10H2O。解析(1)若滴定管使用前没有用EDTA 标准溶液润洗，会造成EDTA 溶液浓度减小，使EDTA 溶液体积偏大，则Ni2含量偏高。 (2)氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。精品学习资料第 8 页，共 8 页