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(共28张PPT)
陌生情境中化学
方程式或离子方程式书写
1.书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂 还原产物预测
KMnO4
K2Cr2O7(酸性) Cr3+
浓硝酸 NO2
稀硝酸 NO
X2(卤素单质) X-
H2O2 OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO-) Cl-、Cl2
NaClO3 Cl-、Cl2、ClO2
PbO2 Pb2+
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂 氧化产物预测
Fe2+ Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
S2-(或H2S)
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I-(或HI)
CO CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等) Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
2.书写方法
(1)氧化还原反应方程式的书写
(2)非氧化还原反应方程式的书写
结合物质性质和实验反应判断产物。
1.回答下列问题:
(1)NaCuO2与浓盐酸反应产生黄绿色气体,固体完全溶解,得到蓝色溶液,该反应的化学方程式是___________________________________________。
(2)工业上以氟碳铈矿(CeCO3F)为原料制备二氧化铈,在潮湿的空气中氧化焙烧氟碳铈矿得到产品的同时产生了酸性混合气体,“氧化焙烧”过程的化学方程式为___________________________________________________。
2NaCuO2+8HCl═2NaCl+2CuCl2+Cl2↑+4H2O
4CeCO3F+O2+2H2O 4CeO2+4HF+4CO2↑
(3)用N2H4·2HCl和6 mol·L-1的盐酸可还原V2O5,生成VOCl2和一种无色无污染的气体,该反应的化学方程式为
。
(4)含Na2CrO4的溶液,加入Na2S反应后有Cr(OH)3沉淀生成,硫元素全部以S2的形式存在,写出其反应的离子方程式:　
　 。
N2H4·2HCl+2V2O5+6HCl═4VOCl2+N2↑+6H2O
8Cr+6S2-+23H2O═8Cr(OH)3↓+3S2+22OH-
(5)工业利用钒渣(FeO·V2O3)与纯碱混合在空气中高温焙烧可得到NaVO3,焙烧过程的方程式为____________________________________________。
(6)钛铁矿主要成分为FeTiO3,与盐酸反应后,钛主要以TiOC形式存在,写出相应反应的离子方程式:________________________________________。
(7)TiO2+在沸水中水解生成TiO2·xH2O,水解离子方程式为
_________________________________________________。
4FeO·V2O3+5O2+4Na2CO3 2Fe2O3+8NaVO3+4CO2
FeTiO3+4H++4Cl-═Fe2++TiOC+2H2O
TiO2++(x+1)H2O TiO2·xH2O+2H+
(8)含Mg2+的溶液在“沉镁”时加入(NH4)2CO3溶液,产物为Mg(OH)2·MgCO3,此反应的离子方程式为 。
(9)将Fe2O3溶于稀硫酸溶液,调pH至2.2,再加入Na2CO3溶液,可得到黄钠铁矾沉淀[NaFe3(SO4)2(OH)6],其离子方程式为　
　 。
(10)化合物BaCu3O4难溶于水,但可溶于氨水中,该反应的离子方程式为　
　 。
2Mg2++3C+2H2O═Mg(OH)2·MgCO3↓+
2HC或2Mg2++2C+H2O═Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑
3Fe3++Na++2S+3H2O+3CNaFe3(SO4)2(OH)6↓+3CO2↑
BaCu3O4+12NH3·H2O═3[Cu(NH3)4]2++Ba2++8OH-+8H2O
2.乙二酸(俗称草酸)是最简单的二元羧酸。下图流程表示其部分转化关
系。[已知:2RCOOH (RCO)2O+H2O]
请回答:草酸是一种重要的还原剂,在分析化学上常被用作测定高锰酸钾浓度的试剂。写出途径Ⅰ反应的离子方程式:　
　 。
5H2C2O4+2Mn+6H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
3.科学研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关,转化关系如图所示:
回答下列问题:
(1)写出NH3的电子式:　　　　 。
(2)①写出实验室利用单质铜与稀硝酸制备NO的离子方程式:
________________________________________________________。
3Cu+8H++2 ═
②写出实验室利用单质铜与浓硫酸制备SO2的化学方程式:\
________________________________________________。
(3)将SO2和NO2的混合气体通入水中,恰好完全反应生成两种酸(H2SO4和HNO2),则混合溶液中c(H2SO4)∶c(HNO2)=　　 　　。
4.在空气中加热Co(OH)2,使其转化为钴的氧化物。加热过程中,固体质量与温度的关系如图所示。290~500 ℃,发生反应的化学方程式为
_________________________________________。
Cu+2H2SO4 CuSO4+SO2↑+2H2O
1∶2
6Co2O3 4Co3O4+O2↑
【解析】从图中信息可知,加热前的反应物为Co(OH)2(0.930 g),其物质的量为0.01 mol,依据钴元素的质量不变可知:n(Co)=0.01 mol,m(Co)=0.590 g,温度升至290 ℃时,转化为0.830 g某种钴的氧化物,该氧化物中n(O)==0.015 mol,由此可以确定该氧化物为Co2O3;同理可以确定500 ℃时,n(O)=≈0.013 3 mol,则生成的氧化物为Co3O4;所以290~500 ℃过程中,Co2O3转化为Co3O4,反应过程中Co元素化合价降低,氧元素化合价升高并转化为O2,故反应的化学方程式为6Co2O3
4Co3O4+ O2↑。
5.纳米Al2O3被广泛的用于结构陶瓷、催化材料、光、电、磁和热等功能材料。某兴趣小组利用废弃的含有Fe3+的Al(NO3)3溶液制备纳米Al2O3:
已知:在较高的盐酸浓度下,Fe3+与HCl、乙醚形成化合物而溶于乙醚,当盐酸浓度降低时,化合物解离。请回答:
(1)操作B的名称是　　　　,试剂X为　　　　　　　　。
(2)步骤Ⅳ中发生反应的离子方程式为　
　 。
蒸馏
H2O
N+Al3++4HCNH4AlO(OH)HCO3↓+3CO2↑+H2O
6.氯化铬可用于铬盐生产、镀铬、催化剂生产等工业。以某铝铬铁矿(主要成分是FeCrAlO4,还含MgO2、SiO2等杂质)为原料制备氯化铬和铝的工艺流程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH:
已知:镁试剂在碱性条件下能与镁离子作用生成天蓝色沉淀。请回答:
步骤1中主要发生反应的离子方程式为　
　 。
金属离子 Fe3+ Mg2+ Cr3+ Fe2+ Al3+
开始沉淀的pH 2.3 10.4 4.9 7.5 3.4
沉淀完全的pH 4.1 12.4 6.8 9.7 4.7
2FeCrAlO4+18H++H2O2═2Fe3++2Cr3++2Al3++10H2O
7.铑的配合物离子[Rh(CO)2I2]-可催化甲醇羰基化,反应过程如图所示。
回答下列问题:
(1)甲醇羰基化反应为　 。
(2)CH3OH+HI===_____________________。
CH3OH+CO CH3COOH
CH3I+H2O
1.(2024·安徽卷)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
回答下列问题:
(1)Cu位于元素周期表第　　　　周期第　　　　族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是　　　　　　　　。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为　。
(4)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的　　　　 　(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。
(5)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为　 。
“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为　　　　　　　(填化学式)。
四
ⅠB
Cu2+
2Au+3H2O2+8HCl═2HAuCl4+6H2O
[Ag(S2O3)2]3-+e-═Ag↓+2S2　
Na2S2O3
(6)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为　　　　。
(7)Na2S2O3可被I2氧化为Na2S4O6。从物质结构的角度分析S4的结构为(a)而不是(b)的原因:　 。
3∶4
(a)中含有过硫键,(b)中含有过氧键,两者均有氧化性,但过氧键氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化为(b)结构
【解析】(1)铜元素是29号元素,根据构造原理可写出基态铜原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s1,Cu在元素周期表中位于第四周期第ⅠB族。(2)结合图示流程转化可知,Cu在酸性条件下被H2O2氧化为Cu2+,故“浸出液1”中含有的金属离子主要是Cu2+。(3)“浸取2”步骤中Au在盐酸作用下被H2O2氧化为HAuCl4,根据Au、O元素的化合价变化和得失电子守恒等可写出其化学方程式为2Au+3H2O2+8HCl═2HAuCl4+6H2O。(4)“浸取2”步骤中Ag在盐酸作用下被H2O2氧化为AgCl,“浸取3”中AgCl与Na2S2O3作用生成[Ag(S2O3)2]3-。(5)结合“浸出液3”的主要成分及“电沉积”步骤中得到Ag,可知该步骤中阴极反应式为[Ag(S2O3)2]3-+e-═Ag↓+2S2,“电沉积”后溶液中含大量的Na+和S2,形成的Na2S2O3可循环利用。
(6)结合图示流程及氧化还原反应规律可写出“还原”步骤的化学方程式为4HAuCl4+3N2H4═4Au+3N2↑+16HCl,则反应中被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。(7)(a)中含有过硫键,(b)中含有过氧键,两者均有氧化性,但过氧键氧化性大于I2,故Na2S2O3不能被I2氧化为(b)结构。
2.(2024·浙江6月选考)矿物资源的综合利用有多种方法,如铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)的利用有火法和电解法等。
已知:
①PbCl2(s) PbCl2(aq) H2[PbCl4];
②电解前后ZnS总量不变;
③AgF易溶于水。
请回答:
根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如上图)的结果,PbS中硫元素体现的性质是　　　　(填“氧化性”“还原性”“酸性”“热稳定性”之一)。产物B中有少量Pb3O4,该物质可溶于浓盐酸,Pb元素转化为[PbCl4]2-,写出该反应的化学方程式:　 。
还原性
Pb3O4+14HCl(浓)═3H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑
3.(2025·广东卷·18(1)(2)(6)) 我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物 Fe(OH)3 Al(OH)3 Cu(OH)2 Ni(OH)2
Ksp(298 K) 2.8×10-39 1.3×10-33 2.2×10-20 5.5×10-16
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有_______________________________　
　 (写一条)。
(2)“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为:
　 +O2+　 H2O 　 Fe2O3↓+　 H+
搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
4
4
2
8
(6)①“700 ℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量H2,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为
　　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　 　。
2NH3 N2+3H2
Fe2O3+3H2 2Fe+3H2O

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