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模块一
化学基本概念与计算
主题2　物质的转化
第7讲　新情境下方程式的书写
内容索引
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1. 熟练新情境下方程式的书写规律。2. 能根据问题情境(文字、流程、图像)判断反应物和生成物以及反应条件。3. 能正确书写简单的离子方程式，熟练判断离子方程式的正误。
活 动 方 案
1. 根据要求书写相应情境的方程式。
(1) 工业上用过量浓氨水吸收二氧化硫气体，反应的离子方程式为_______________________________________。
(2) NaClO3溶液可由Cl2缓慢通入热的NaOH溶液中而制得。制备 NaClO3的离子方程式为_______________________________________。
(3) 碳酸钠溶液可以吸收NO2气体，反应后溶液中含NO和NO，该反应的离子方程式为___________________________________________。
活动一 文字信息型情境下方程式的书写
(4) 在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表所示。
温度范围/ ℃ 150～210 290～320 890～920
固体质量/g 8.82 4.82 4.50
经测定，加热到210～290 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为_____________________________ __________________。
Co3O4＋6CO2
(5) 工业废水中常含有一定量的硫化物(以H2S、HS－、S2－的形式存在)，通过加入KMnO4溶液氧化沉淀将废水中的硫化物氧化为S沉淀除去。已知KMnO4在酸性条件下的还原产物为Mn2＋，在碱性条件下的还原产物为MnO2。当溶液pH>7时，该反应的离子方程式为_____________ ________________________________________________________________________________________________________。
2. 根据上述方程式书写归纳文字信息型情境氧化下还原反应方程式书写的一般规律。
【答案】 (1) 先根据信息确定变价元素的反应物和产物；(2) 根据得失电子守恒配平相关物质；(3) 根据反应条件(溶液酸碱性)在方程式两边补充H＋、OH－、H2O；(4) 根据元素守恒和电荷守恒配平。
1. 某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下图所示，写出有关反应的离子方程式。
活动二 工艺流程型情境下方程式的书写
(1) 写出反应①中生成CO2的离子方程式：______________________ ________________。
(2) 写出反应②的离子方程式：_______________________________ ___________________。
MnCO3＋2H＋===Mn2＋
＋CO2↑＋H2O
5MnO2↓＋8H＋
2. 工业上生产漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)时同时产生了高氯酸(HClO4)，其流程如下图所示。
(1) 写出反应器Ⅰ中反应的化学方程式：_______________________ ________________________________________。
(2) 写出反应器Ⅱ中反应的离子方程式：_______________________ ________________________。
3NaClO3＋3H2SO4(浓) ===3NaHSO4＋2ClO2↑＋HClO4＋H2O
3. 以铜矿砂(主要成分CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：
(1) 写出氧化时反应的离子方程式：____________________________ __________________________________。
(2) 写出还原时反应的离子方程式：____________________________ _________________________________。
1. 根据相关图像回答相应问题。
(1) As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图甲、乙所示。向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液，写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式：___________________________________________________。
活动三 图像型情境下方程式的书写
甲
乙
丙
①转化(Ⅰ)除生成Fe3＋和羟基自由基(·OH)外，还生成一种离子，其化学式为________。
②写出转化(Ⅱ)的离子方程式：________________________________ __________。
OH－
2H2O
(3) 金属Co与CO、H2在高压条件下可制得羰基氢钴 HCo(CO)4。HCo(CO)4与R—CH===CH2可通过高碳烯烃氢甲酰化反应生成高碳醛，反应历程如图丁所示，R—CH===CH2转化为高碳醛的总反应方程式为______________________________________________。该反应历程的中间
产物为_________________________________________。
丁
R—CH===CH2＋CO＋H2―→R—CH2CH2CHO
RCH2CH2Co(CO)4、
(4) 以苯甲醛为有机原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应可制备苯甲酸。其阳极区反应过程如图所示。
反应①的离子方程式为______________________________________。
反应②的离子方程式为______________________________________。
阳极的总反应式为__________________________________________。
Br2＋H2O===H＋＋ Br－＋ HBrO
2. 书写循环图像的总反应方程式和某一步的反应方程式时，怎样确定反应物和生成物？
【答案】 某一步的反应方程式只看这一步的箭头指进和指出，总反应方程式看总循环的箭头指进和指出，只进不出为反应物，只出不进为生成物。
名 卷 优 选
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1 (1) [2024江苏卷]向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液，Nd3＋可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为________________________ ________________________。
(2) [2024江苏卷]在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L盐酸后静置，充分反应得到Ag。铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为___________________________。
Fe＋2AgCl===FeCl2＋2Ag
(3) [2024江苏卷]CH3COO[Cu(NH3)2]和氨水的混合溶液能吸收CO生成CH3COO[Cu(NH3)3CO]溶液，该反应的化学方程式为
_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO]或CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3·H2O＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO]＋ H2O
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2 (1) [2023江苏卷]燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为____________________________________________。
KHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3＋H2O＋KOH
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(4) [江苏卷]在盐酸溶液中，CeO2与H2O2反应生成Ce3＋并放出O2，该反应的离子方程式为_________________________________________。
(5) [江苏卷]ZnFe2O4是一种脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。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，ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为__________________________________________。
2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
ZnFe2O4＋H2＋3H2S ZnS＋2FeS＋4H2O
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3 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的工艺流程如下图所示。
1
(1) “沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为________ _____________________________________________________________。
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(2) 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_______________________________________________ _________________。
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4 SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下。回答下列问题。
1
(1) 烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物，“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因：_______________________________。
(2) “850 ℃焙烧”时的化学方程式为_________________________ ___________________。
SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl↑
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【解析】 (1) “500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅可与水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是SiCl4遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式见答案。(2) “850 ℃焙烧”时，Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和H2O，该反应的化学方程式见答案。
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5 CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如下图。写出400～600 ℃内分解反应的化学方程式：______________________________________。
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6 [2020江苏卷]在催化剂作用下， HCOOH释氢反应分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。根据该原理写出HCOOD催化释氢反应的化学方程式：______________________________。
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7 [2024江苏卷]Ag具有抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为_________________________________。
1
4Ag＋O2＋4H＋===4Ag＋＋2H2O
谢谢观看
Thank you for watching第7讲　新情境下方程式的书写
学习目标　
1. 熟练新情境下方程式的书写规律。
2. 能根据问题情境(文字、流程、图像)判断反应物和生成物以及反应条件。3. 能正确书写简单的离子方程式，熟练判断离子方程式的正误。
活动方案
文字信息型情境下方程式的书写
　　1. 根据要求书写相应情境的方程式。
(1) 工业上用过量浓氨水吸收二氧化硫气体，反应的离子方程式为_________
_____________________________________________。
(2) NaClO3溶液可由Cl2缓慢通入热的NaOH溶液中而制得。制备 NaClO3的离子方程式为________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(3) 碳酸钠溶液可以吸收NO2气体，反应后溶液中含NO和NO，该反应的离子方程式为__________________________________________________________
______________________________________________________________________。
(4) 在空气中加热10.98 g草酸钴晶体(CoC2O4·2H2O)，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表所示。
温度范围/ ℃ 150～210 290～320 890～920
固体质量/g 8.82 4.82 4.50
经测定，加热到210～290 ℃过程中的生成物只有CO2和钴的氧化物，此过程发生反应的化学方程式为____________________________________________。
(5) 工业废水中常含有一定量的硫化物(以H2S、HS－、S2-的形式存在)，通过加入KMnO4溶液氧化沉淀将废水中的硫化物氧化为S沉淀除去。已知KMnO4在酸性条件下的还原产物为Mn2+，在碱性条件下的还原产物为MnO2。当溶液pH>7时，该反应的离子方程式为____________________________________________。
2. 根据上述方程式书写归纳文字信息型情境氧化下还原反应方程式书写的一般规律。
工艺流程型情境下方程式的书写
1. 某研究性学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下图所示，写出有关反应的离子方程式。
(1) 写出反应①中生成CO2的离子方程式：_____________________________。
(2) 写出反应②的离子方程式：_______________________________________。
2. 工业上生产漂白剂亚氯酸钠(NaClO2)时同时产生了高氯酸(HClO4)，其流程如下图所示。
(1) 写出反应器Ⅰ中反应的化学方程式：_______________________________
________________________________________。
(2) 写出反应器Ⅱ中反应的离子方程式：_______________________________
_______________________________________。
3. 以铜矿砂(主要成分CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下：
(1) 写出氧化时反应的离子方程式：___________________________________。
(2) 写出还原时反应的离子方程式：___________________________________。
　　 图像型情境下方程式的书写
1. 根据相关图像回答相应问题。
(1) As(Ⅲ)和As(Ⅴ)水溶液中含砷的各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图甲、乙所示。向化学沉淀后的废水(pH≈8)中加入NaClO溶液，写出As(Ⅲ)发生主要反应的离子方程式：___________
____________________________________________。
甲 乙
(2) 次磷酸根离子(H2PO)具有较强的还原性。利用Fe2+、H2O2联合除去废水中次磷酸根离子，转化过程如图丙所示。
①转化(Ⅰ)除生成Fe3+和羟基自由基(·OH)外，还生成一种离子，其化学式为________。
②写出转化(Ⅱ)的离子方程式：_______________________________________。
丙
(3) 金属Co与CO、H2在高压条件下可制得羰基氢钴 HCo(CO)4。HCo(CO)4与R—CH===CH2可通过高碳烯烃氢甲酰化反应生成高碳醛，反应历程如图丁所示，R—CH===CH2转化为高碳醛的总反应方程式为__________________________
_________________________。该反应历程的中间产物为_____________________
_____________________________________。
丁
(4) 以苯甲醛为有机原料，在溴化钠溶液中采用间接电氧化反应可制备苯甲酸。其阳极区反应过程如图所示。
反应①的离子方程式为______________________________________________。
反应②的离子方程式为______________________________________________。
阳极的总反应式为__________________________________________________。
2. 书写循环图像的总反应方程式和某一步的反应方程式时，怎样确定反应物和生成物？
名卷优选
1 (1) [2024江苏卷]向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液，Nd3+可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为__________________________________。
(2) [2024江苏卷]在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5 mol/L盐酸后静置，充分反应得到Ag。铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为____________
________________________。
(3) [2024江苏卷]CH3COO[Cu(NH3)2]和氨水的混合溶液能吸收CO生成CH3COO[Cu(NH3)3CO]溶液，该反应的化学方程式为_________________________
______________________________________________________________________。
2 (1) [2023江苏卷]燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为_____________
_______________________________________________。
(2) [2023江苏卷]在80 ℃水溶液中VO水解为H3VO4沉淀的离子方程式为___________________________________________________________________。
(3) [江苏卷]在弱碱性溶液中，FeS与CrO反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质S，其离子方程式为_________________________________________________
______________________________________________________________________。
(4) [江苏卷]在盐酸溶液中，CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2，该反应的离子方程式为__________________________________________________________。
(5) [江苏卷]ZnFe2O4是一种脱硫剂，可用于脱除煤气中的H2S。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，ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS，其化学方程式为_________________________________________。
(6) [2021江苏适应性考试二]用Na2FeO4处理高氯废水中的有机物时，需在一定条件下使用。当pH＝5时，HFeO分解放出O2并产生Fe(OH)3沉淀，处理效果变差，该反应的离子方程式为___________________________________________。
3 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的工艺流程如下图所示。
(1) “沉铈”过程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的离子方程式为______________
__________________________________________________。
(2) 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__________________________________________________________________。
4 SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下。回答下列问题。
(1) 烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物，“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，用化学方程式表示其原因：____________
______________________________________________________________________。
(2) “850 ℃焙烧”时的化学方程式为________________________________
______________________________________________________________________。
5 CaC2O4·H2O热分解可制备CaO，CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化如下图。写出400～600 ℃内分解反应的化学方程式：___________________
______________________________________________________________________。
6 [2020江苏卷]在催化剂作用下， HCOOH释氢反应分解生成CO2和H2可能的反应机理如图所示。根据该原理写出HCOOD催化释氢反应的化学方程式：______________________________________________________________________。
7 [2024江苏卷]Ag具有抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌(如图所示)，其抗菌性能受溶解氧浓度影响。纳米Ag溶解产生Ag＋的离子方程式为_____________________________。
第7讲　新情境下方程式的书写
【活动方案】
活动一：
1 (1) SO2＋2NH3·H2O===2NH＋SO＋H2O
(2) 3Cl2＋6OH－===ClO＋5Cl－＋3H2O　(3) 2NO2＋CO ===NO＋NO＋CO2　(4) 3CoC2O4＋2O2Co3O4＋6CO2　(5) 2MnO＋3S2-＋4H2O===2MnO2↓＋3S↓＋8OH－或2MnO＋3HS－＋H2O===2MnO2↓＋3S↓＋5OH－
2 (1) 先根据信息确定变价元素的反应物和产物；(2) 根据得失电子守恒配平相关物质；(3) 根据反应条件(溶液酸碱性)在方程式两边补充H＋、OH－、H2O；(4) 根据元素守恒和电荷守恒配平。
活动二：
1 (1) MnCO3＋2H＋===Mn2+＋CO2↑＋H2O
(2) 5Mn2+＋2ClO＋4H2O ===Cl2↑＋5MnO2↓＋8H＋
2 (1) 3NaClO3＋3H2SO4(浓)===3NaHSO4＋2ClO2↑＋HClO4＋H2O　(2) 2ClO2＋H2O2＋2OH－===2ClO＋O2＋2H2O
3 (1) 3CuS＋8MnO＋4H2O ===8MnO2＋3SO＋3Cu(OH)2＋2OH－　(2) 2Cu2+＋2Cl－＋SO＋H2O ===2CuCl↓＋SO＋2H＋
活动三：
1 (1) H3AsO3＋ClO－＋2OH－===HAsO＋Cl－＋2H2O
(2) ①OH－　②H2PO＋4·OH===H2PO＋2H2O
(3) R—CH===CH2＋CO＋H2―→R—CH2CH2CHO
RCH2CH2Co(CO)4、
(4) Br2＋H2O===H＋＋ Br－＋ HBrO
＋HBrO―→＋H＋＋Br－
－2e－＋H2O===＋2H＋
2 某一步的反应方程式只看这一步的箭头指进和指出，总反应方程式看总循环的箭头指进和指出，只进不出为反应物，只出不进为生成物。
【名卷优选】
1 (1) Nd3+＋2CO＋H2O===Nd(OH)CO3↓＋HCO　(2) Fe＋2AgCl===FeCl2＋2Ag　(3) CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO]或CH3COO[Cu(NH3)2]＋NH3·H2O＋CO===CH3COO[Cu(NH3)3CO]＋H2O
2 (1) KHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3＋H2O＋KOH
(2) VO＋2H2OH3VO4↓＋OH－
(3) FeS＋CrO＋4H2O===Fe(OH)3＋Cr(OH)3＋S＋2OH－
(4) 2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3+＋O2↑＋4H2O
(5) ZnFe2O4＋H2＋3H2SZnS＋2FeS＋4H2O
(6) 4HFeO＋4H＋＋2H2O===4Fe(OH)3↓＋3O2↑
解析：(1) 由图可知，“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应生成的碳酸钙用于煅烧产生二氧化碳，产物KOH可回收利用。(2) 水解反应为非氧化还原反应，VO结合水电离产生的H＋生成H3VO4，离子方程式见答案。
3 (1) 6HCO＋2Ce3+＋(n－3)H2O===3CO2↑ ＋Ce2(CO3)3·nH2O↓　 (2) 3Li2CO3＋C6H12O6＋6FePO46LiFePO4＋9CO↑＋6H2O
4 (1) SiCl4＋3H2O===H2SiO3＋4HCl↑
(2) 6Co(OH)2＋O22Co3O4＋6H2O
解析：(1) “500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅可与水反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是SiCl4遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程式见答案。(2) “850 ℃焙烧”时，Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和H2O，该反应的化学方程式见答案。
5 CaC2O4CaCO3＋CO↑
6 HCOODCO2↑＋HD↑
7 4Ag＋O2＋4H＋===4Ag＋＋2H2O

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