资源简介

(共36张PPT)
第3讲
复杂氧化还原反应方程式的书写
2024：基于主题教学的高考化学专题复习系列讲座
2024
重温经典
模型建构
名师导学
2024
知识重构
重温经典
模型建构
名师导学
2024
知识重构
知识重构
1．注意记忆、积累常见元素的化合价；认识并掌握常见的氧化剂、还原剂。
(1)强氧化性物质或离子：
Na2O2、Fe3＋、NO2、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4(H＋)。
(2)强还原性物质或离子：
Fe2＋、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、SO32－)、H2S(Na2S、NaHS、S2－)、HI(NaI、I－)等。
知识重构
2．掌握常见氧化剂、还原剂发生氧化还原反应的产物
知识重构
2．掌握常见氧化剂、还原剂发生氧化还原反应的产物
知识重构
3．熟记各氧化反应和还原反应得失电子数目
知识重构
3．熟记各氧化反应和还原反应得失电子数目
知识重构
4．书写复杂氧化还原反应方程式的步骤
运用“证据→推理→符号”思路书写复杂氧化还原反应方程式的基本过程如下：
a．“读”取题目中的有效信息(证据)；
b．写出主要反应物和生成物的化学式(推理＋表征)；
c．再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，写出规范的方程式。
(1)找出发生氧化还原反应的物质或离子。
(2)依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物(这里要重视题目中的信息提示，或给出的生成物)。
(3)根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数。
(4)根据原子守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋、OH－或H2O的形式使方程式的两端的电荷守恒。
重温经典
模型建构
名师导学
2024
知识重构
重温经典
1．(2022全国甲卷26题)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下：
（4）向80~90℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为____________________________________________________。
▲根据菱锌矿的成分及流程图，可知滤渣①为SiO2，滤渣②为含Fe元素的沉淀，滤渣③为Cu，滤渣④为CaF2、MgF2
2．(2022辽宁卷16题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：
已知：焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；
（2）Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为___________________________________。
（5）生成气体A的离子方程式为____________________________________。
重温经典
▲联合焙烧时，MnO2转化为Mn2O3，与MnO2类似，Mn2O3具有氧化性，能与浓盐酸发生反应生成Cl2。
3．(2022江苏卷16题)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl－含量少的Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下：
（1）“酸浸”时CeO2与H2O2溶液反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为______________。
重温经典
▲CeO2为氧化物，在写离子方程式时，应用化学式表示，不能改写成离子形式。根据题中所给反应物与生成物，直接写出离子方程式。
重温经典
▲根据题干中降温收尘中物质含有：TiCl4、VOCl3、SiCl4、AlCl3的沸点，确定除钒时参与反应的物质，再确定化学方程式。
4．(2022湖南卷17题)钛（Ti）及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣（主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质）为原料，制备金属钛的工艺流程如下：（降温收尘中物质含有：TiCl4、VOCl3、SiCl4、AlCl3等）
（2）TiO2与C、Cl2，在600 ℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表：
物质 TiCl4 CO CO2 Cl2
分压/MPa 4.59×10－2 1.84×10－2 3.70×10－2 5.98×10－9
①该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 ；
（3）“除钒”过程中的化学方程式为 ；
5．(2022全国乙卷26题)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb。还有少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。
（3）在“酸浸”中，除加入醋酸(HAc)，还要加入H2O2。
(ⅱ) H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb(Ac)2，其化学方程式为____________________________________；
重温经典
▲HAc为一种符号的表征，HAc即为CH3COOH，在写化学方程式时，不必在意其表示形式。
重温经典
▲FeS2焙烧后得到的红渣的成分为Fe2O3，沉铁工序中，需找出反应物和生成物，反应物与生成物均隐藏在流程图中或题干中。
6．(2022河北卷15题)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
（3）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______________________________。
（5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为____________，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________________。
重温经典
▲向悬浊液中加入铁粉后生成沉淀，悬浊液中物质应用化学式表示，沉淀应用化学式表示；以NaIO3为原料制备I2经历两步反应，可分步写出在合并。
7．（2021全国甲卷·26）碘（紫黑色固体，微溶于水）及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
（1）I2的一种制备方法如下图所示：
① 加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为__________________________________________，
（2）以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物：再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总离子反应方程式为__________________________________。
8．【2021·湖南卷·17】Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO4形式存在，还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O的工艺流程如下：
（5） “沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为 。
（6）滤渣II的主要成分为FePO4，在高温条件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制备电极材料LiFePO4，同时生成CO和H2O，该反应的化学方程式为 。
重温经典
▲碳酸氢铵沉淀金属阳离子为复分解反应；制备电极材料磷酸亚铁锂的反应中生成了CO同时生成了CO2
9．【2021·辽宁卷·16】从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下：
（5）“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为 。
重温经典
▲H2O2在“转化”过程中为氧化剂，将Mn2+氧化为+4价，“转化”反应发生的环境为碱性环境。
重温经典
▲低价钼转化为高价钼，H2O2在反应中作氧化剂；
▲H2还原(NH4)2Mo2O13反应中，H2为还原剂。
10．【2021·福建卷·11】四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品，具有广泛的用途。一种以钼精矿（主要含MoS2，还有Cu、Fe的化合物及SiO2等）为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。
（4）“净化”后，溶液中若有低价钼（以MoO32-表示），可加入适量H2O2将其氧化为MoO42-，反应的离子方程式为　 。
（6）高温下用H2还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，反应的化学方程式为　 。
（已知：(NH4)2Mo4O13受热分解生成MoO3）
11．（2021·江苏卷·15）以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
（3）400℃时，将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为 。
②硫化一段时间后，出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应，反应前后ZnS的质量不变，该反应过程可描述为 。
重温经典
▲ZnS参与了反应，且在反应前后质量不变，则ZnS在反应中为催化剂，描述该反应过程，应用两个反应来表示描述。
（4）工序③中发生反应的离子方程式为 。
（5）物质V可代替连续高温氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为 。
12．【2021·河北卷·15】绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr－Fe－Al－Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如下：
重温经典
▲气体A为CO2，在高温连续氧化工序中，O2为氧化剂，NaOH提供碱性环境，NaHCO3也可以提供碱性环境。
13．（2020年新课标Ⅰ高考26题）钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
（2）“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO2＋，同时还有____________________离子被氧化。写出VO＋转化为VO2＋反应的离子方程式_______________________________________。
重温经典
▲MnO2为氧化剂，反应环境为酸性环境，根据V元素化合价变化，结合守恒关系可写出该反应的离子方程式。
14．（2020年新课标Ⅲ高考27题）某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：
（5）硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式____________________________。
重温经典
▲题干中已给出反应物和生成物，NaClO被还原为氯离子，据此写出反应的离子方程式。
15．（2020年北京高考18题，节选）MnO2是重要的化工原料，由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图：
溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2＋的主要途径如图所示：
步骤II是从软锰矿中溶出Mn2＋的主要反应，反应的离子方程式是__________________________。
重温经典
▲软锰矿中溶出溶出Mn2＋，Fe2＋为还原剂，结合步骤II可快速写出该步的离子方程式。
重温经典
模型建构
名师导学
2024
知识重构
模型建构
模型建构
▲直接提供反应物与生成物
1．实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：
（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式 。
（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式 。
（3）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2的化学方程式 。
模型建构
▲运用氧化还原知识由反应物推测生成物
（2022湖北省高中名校联盟第二次测评）金属铼（Re)广泛应用于国防、石油化工以及电子制造等领域，铼可通过还原高铼酸铵（NH4ReO4)制备。以钼精矿（主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物）制取高铼酸铵的流程如下图所示。
（6)NH4ReO4经过高温氢气还原即可获得铼粉，该反应的化学方程式为 。
（2022福建三校12月联考）铟被广泛应用于电子工业、航空航天、太阳能电池新材料等高科技领域。从铜烟灰氧压酸浸渣（主要含PbSO4、FeAsO4·H2O、SiO2、S、In2O3、In2S3）中提取铟的工艺如图所示。
（4）“还原铁”工艺反应的离子方程式为 。
（6）“置换铟”时，发现会有少量的气体AsH3生成，AsH3的电子式为 ，生成AsH3的离子方程式为 。
模型建构
▲反应物、生成物隐藏于工艺流程图中
模型建构
▲反应物、生成物隐藏于转化关系图中
（2022唐山一中月考）V2O5的应用：有氧条件下，NO在钒基催化剂(V2O5)作用下可被NH3还原为N2。根据图所示反应机理，NO、NH3在有氧条件下的总化学方程式是 。
模型建构
▲借鉴已熟悉物质的化学方程式
（天津南开区第三次模拟）氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料。实验室以V2O5为原料合成该晶体的流程如图。
已知：＋4价钒在弱酸性条件下具有还原性。
（2）N2H4的电子式为 ，只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，该反应不被推广的主要原因是(用化学方程式表示) 。
（2022吉安一中期中考试）碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取115mg碳酸锰加热，固体物质的质量随温度的变化如图所示。
①527.4℃时，剩余固体中n(Mn):n(O)为 。
②527.4℃时，MnCO3生成相应固体物质的化学方程式为 。
模型建构
▲反应物、生成物隐藏于其他关系图中
重温经典
模型建构
名师导学
2024
知识重构
名师导学
对于复杂、陌生情境下氧化还原反应方程式的书写，在解决几类典型题型时，应注意运用以下策略：
①对于提供反应、生成物不全的陌生氧化还原反应方程式的书写，要运用常见的氧化剂、还原剂推测出其还原产物、氧化产物，如：SO32－的氧化产物为SO42－；MnO4－的还原产物为MnO2或Mn2＋，离子型氧化还原反应方程式配平时，一般还要根据溶液的酸碱性补H＋、H2O或OH－、H2O。
②对于隐藏于工艺流程图中的反应物、生成物方程式的书写，首先要读懂图意，从流程图中找出反应物、生成物及反应条件，箭头的指向往往表示加入某物或生成转化成某物。
③对于循环转化关系图中物质的箭头既可以表示加入（反应物）也可表示产出（生成物），首先以某物质为起点，顺着箭头的方向，理顺物质间的转化关系与过程，按题目要求写出某一步的反应方程式。
THANKS

展开更多......

收起↑