2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 微專題1 新情境下陌生方程式、離子方程式的書寫教案

2022高考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 微專題1 新情境下陌生方程式、離子方程式的書寫教案近三年全國卷考情2018年2017年2016年陌生氧化還原反應(yīng)方程式、離子方程式的書寫T26、T27T26T27T28T26、T28T27、T28T26、T28T27、T28非氧化還原反應(yīng)方程式的書寫T27T28T27、T28T26、T27T26T26、T27T26陌生電極反應(yīng)式的書寫T27T26T27從近三年的考情看,在卷中對方程式的書寫、電極反應(yīng)式的書寫明顯有加強(qiáng)的趨勢,尤其是電極反應(yīng)式在沉寂多年后又重新出現(xiàn)在卷的舞臺上,這對于2019年的考生是一個很好的提醒。類型一陌生氧化還原方程式、離子方程式的書寫(對應(yīng)學(xué)生用書第5354頁) 1.在日常的學(xué)習(xí)、練習(xí)中,注意記憶、積累常見元素的化合價;認(rèn)識并掌握常見的氧化劑、還原劑。(1)強(qiáng)氧化性物質(zhì)或離子:Na2O2、Fe3+、NO2、HNO3(濃)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(濃)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4(H+)。(2)強(qiáng)還原性物質(zhì)或離子:Fe2+、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、S)、H2S(Na2S、NaHS、S2-)、HI(NaI、I-)等。2.掌握常見氧化劑、還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物。有時候物質(zhì)的氧化還原產(chǎn)物還要根據(jù)題中的情景信息考慮,如:H2S與濃硝酸反應(yīng)甚至能被氧化為H2SO4,I-可以被過量的濃氯水氧化生成I。了解常見物質(zhì)反應(yīng)后的存在形式,比如O2得電子后轉(zhuǎn)變?yōu)镺2-,在酸性環(huán)境下結(jié)合H+生成H2O,而在堿性條件下則與H2O轉(zhuǎn)變?yōu)镺H-。常見氧化劑反應(yīng)產(chǎn)物常見還原劑反應(yīng)產(chǎn)物Na2O2NaOHFe2+Fe3+Fe3+Fe2+SO2、H2SO3、Na2SO3、NaHSO3SNO2NOH2S、Na2S、NaHSS、SO2、SHNO3(濃)NO2NaI、HII2、IHNO3(稀)NOH2C2O4、C2CH2O2H2OH2SO4(濃)SO2Cl2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2Cl-KMnO4(H+)Mn2+3.通過練習(xí)掌握書寫信息型氧化還原反應(yīng)方程式的步驟(1)找出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)或離子。(2)依據(jù)掌握的氧化還原反應(yīng)規(guī)律合理地預(yù)測產(chǎn)物(這里要重視題目中的信息提示,或給出的生成物)。(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)計量數(shù)。(4)根據(jù)原子守恒和溶液的酸堿性,通過在反應(yīng)方程式的兩端添加H+、OH-或H2O的形式使方程式的兩端的電荷守恒?！纠?】 (2017·全國卷,27節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下:回答下列問題:寫出“高溫煅燒”中由FePO4制備LiFePO4的化學(xué)方程式:。 思路點撥:(1)找出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì):FePO4中Fe3+有氧化性、H2C2O4有還原性(C元素居于+3價,可以被氧化為+4價)。(2)依據(jù)掌握的氧化還原反應(yīng)規(guī)律合理地預(yù)測產(chǎn)物:Fe3+表現(xiàn)氧化性的還原產(chǎn)物應(yīng)為Fe2+,LiFePO4符合預(yù)測;H2C2O4高溫下被氧化為CO2。(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)計量數(shù):根據(jù)電子守恒FePO4與H2C2O4按21反應(yīng)。(4)根據(jù)原子守恒配平未發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的計量數(shù)。答案:2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O+3CO2【例2】 (2018·全國卷,27節(jié)選)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應(yīng)用廣泛。回答下列問題:Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點,消耗 10.00 mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為  。 思路點撥:(1)找出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì):還原劑:Na2S2O5(S元素處于+4價,有還原性);氧化劑:I2(有氧化性,聯(lián)想學(xué)過的I2與SO2的反應(yīng))。(2)依據(jù)掌握的氧化還原反應(yīng)規(guī)律合理地預(yù)測產(chǎn)物:Na2S2O5被氧化為S,I2被還原為I-。(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)化學(xué)計量數(shù),根據(jù)電子守恒Na2S2O5與I2的化學(xué)計量數(shù)分別為1、2。(4)根據(jù)原子守恒和溶液的酸堿性,通過在反應(yīng)方程式的兩端添加H+、OH-或H2O的形式使方程式的兩端的電荷守恒。答案:S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+1.(2018·全國卷,26節(jié)選)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:回答下列問題:(1)焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (2)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為。 解析:(1)由于閃鋅礦的主要成分是ZnS,焙燒時硫元素轉(zhuǎn)化為SO2,因此焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。(2)Zn是一種比較活潑的金屬,具有較強(qiáng)的還原性?？梢赃€原一些氧化性較強(qiáng)的不活潑金屬陽離子。所以溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,反應(yīng)的離子方程式為Zn+Cd2+Zn2+Cd。答案:(1)2ZnS+3O22ZnO+2SO2(2)Zn+Cd2+Zn2+Cd2.(2014·全國卷,27節(jié)選)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}:PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 解析:根據(jù)題意知,PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體氯氣,遷移教材中二氧化錳與濃鹽酸的反應(yīng)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2+2H2O知,反應(yīng)的化學(xué)方程式為PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2+2H2O。答案:PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2+2H2O類型二非氧化還原型陌生方程式的書寫(對應(yīng)學(xué)生用書第5455頁) 非氧化還原反應(yīng)涉及最多的為復(fù)分解反應(yīng),也會涉及無單質(zhì)參與的化合反應(yīng)、無單質(zhì)生成的分解反應(yīng)以及酸性物質(zhì)(酸、酸性氧化物、酸式鹽)與堿性物質(zhì)(堿、堿性氧化物、堿式鹽)的反應(yīng)。在平時學(xué)習(xí)中體會這些化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的基本原理。相比較氧化還原方程式而言,難度較小。在書寫和配平時用到更多的是原子守恒,其主要可分為以下幾種情況:(1)廣義的水解反應(yīng)廣義的水解是指化合物中的正電性的原子或原子團(tuán)與OH結(jié)合,負(fù)電性的原子或原子團(tuán)與H結(jié)合形成兩種新的物質(zhì)。(2)酸(酸式鹽)與堿可發(fā)生中和反應(yīng)、強(qiáng)酸與弱酸鹽可以反應(yīng)。(3)銨鹽、弱酸酸式鹽、難溶氫氧化物、難溶碳酸鹽受熱易分解。(4)多元弱酸鹽與其多元弱酸反應(yīng)生成其酸式鹽。【例題】 (2018·全國卷,28節(jié)選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題:SiHCl3在常溫常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。 思路點撥:(1)與水反應(yīng),考慮廣義的水解:SiHCl3+3H2OH4SiO3+3HCl。(2)結(jié)合試題給出產(chǎn)物,考慮:2H4SiO3(HSiO)2O+3H2O。(3)綜合以上得到:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。答案:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl1.(2018·全國卷,28節(jié)選)K3Fe(C2O4)3·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍(lán)圖?；卮鹣铝袉栴}:曬制藍(lán)圖時,用K3Fe(C2O4)3·3H2O作感光劑,以K3Fe(CN)6 溶液為顯色劑。其光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2;顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為。 解析:光解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2K3Fe(C2O4)32FeC2O4+3K2C2O4+2CO2,反應(yīng)后有草酸亞鐵產(chǎn)生,聯(lián)想Fe2+的檢驗:用K3Fe(CN)6可以生成藍(lán)色沉淀Fe3Fe(CN)62,題目也表明是顯色劑。所以顯色反應(yīng)的化學(xué)方程式為3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O4。答案:(1)3FeC2O4+2K3Fe(CN)6Fe3Fe(CN)62+3K2C2O42.(2015·全國卷,27節(jié)選)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示:寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:   。 解析:分析反應(yīng)物Mg2B2O5·H2O與硫酸反應(yīng)符合弱酸鹽與強(qiáng)酸的反應(yīng),應(yīng)該生成弱酸(H4B2O5)與強(qiáng)酸鹽MgSO4,但題目中最終要制取H3BO3,而H4B2O5可看作是兩分子H3BO3失去一分子H2O后的產(chǎn)物。所以可以理解為H4B2O5結(jié)合一分子H2O生成兩分子H3BO3,方程式可寫為Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3。答案:Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3類型三陌生電極反應(yīng)式的書寫(對應(yīng)學(xué)生用書第55頁) 1.原電池的電極反應(yīng)都是自發(fā)氧化還原反應(yīng)的半反應(yīng),其書寫思路為:(1)負(fù)極反應(yīng)先考慮還原劑失電子后的合理產(chǎn)物(碳元素酸性生成CO2、堿性以C存在),然后考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)是否反應(yīng)。(2)正極反應(yīng)則先考慮氧化劑得電子后的合理產(chǎn)物,然后考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)是否反應(yīng)。2.電解池中的陽極有最強(qiáng)的氧化能力,陰極有最強(qiáng)的還原能力,所以可以發(fā)生平常不能發(fā)生的一些氧化還原反應(yīng)。電解液中氧化性的離子可以在陰極得電子,還原性離子則可以在陽極失電子。同時考慮得失電子產(chǎn)物與電解液可能發(fā)生的反應(yīng)。3.由于離子在電極上的放電順序除了與離子氧化還原性有關(guān)外還與離子濃度等有關(guān),所以有些電極反應(yīng)需要結(jié)合題目的信息完成。【例題】 (2018·全國卷,26節(jié)選)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示:電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極的電極反應(yīng)式為;沉積鋅后的電解液可返回工序繼續(xù)使用。 解析:電解硫酸鋅溶液時,按我們學(xué)習(xí)中的規(guī)律是H+得電子放出氫氣。一方面要明確陰極上是氧化性離子得電子,另一方面題目中已提出用電解法制備單質(zhì)鋅。所以陰極是鋅離子放電(并非H+放電),則陰極的電極反應(yīng)式為Zn2+2e-Zn;陽極是氫氧根放電,破壞水的電離平衡,產(chǎn)生氫離子,所以電解后還有硫酸產(chǎn)生,因此沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。答案:Zn2+2e-Zn溶浸1.(2014·全國卷,27節(jié)選)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等?；卮鹣铝袉栴}:(1)PbO2可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為, 陰極上觀察到的現(xiàn)象是; (2)若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應(yīng)式為,這樣做的主要缺點是 。 解析:(1)電解池的陽極發(fā)生氧化反應(yīng),根據(jù)電極反應(yīng)式的書寫方法:明確電極上主要的反應(yīng)物和生成物;分析相關(guān)元素的化合價的變化,標(biāo)出得失電子的數(shù)目;根據(jù)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)利用H2O、H+、OH-等相關(guān)微粒配平原子及電荷,該題中Pb2+失2個電子被氧化生成PbO2,電極反應(yīng)式為Pb2+2H2O-2e-PbO2+4H+,陰極上電解液中的陽離子放電,發(fā)生還原反應(yīng),根據(jù)放電順序:Cu2+>Pb2+知,陰極上Cu2+放電,電極反應(yīng)式為Cu2+2e-Cu,觀察到的現(xiàn)象是石墨上包上銅鍍層。(2)若電解液中不加入Cu(NO3)2,則陰極上部分Pb2+放電,電極反應(yīng)式為Pb2+2e-Pb,這樣做的主要缺點是不能有效利用Pb2+。答案:(1)Pb2+2H2O-2e-PbO2+4H+石墨上包上銅鍍層(2)Pb2+2e-Pb不能有效利用Pb2+2.研究證實,CO2可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應(yīng)發(fā)生在極,該電極反應(yīng)式是 。 解析:二氧化碳變甲醇,碳元素的化合價由+4價變?yōu)?2價,化合價降低,得到電子被還原,所以其在陰極反應(yīng)。先考慮CO2得到6個電子,生成甲醇需要的氫原子由酸性溶液中的H+提供,根據(jù)原子守恒配平:CO2+6H+6e-CH3OH+H2O。答案:陰CO2+6H+6e-CH3OH+H2O3.O2輔助的AlCO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應(yīng)產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的正極反應(yīng)式:2O2+2e-2、2CO2+2C2+2O2,則電池的負(fù)極反應(yīng)式:;反應(yīng)過程中O2的作用是 。 該電池的總反應(yīng)式:。 解析:根據(jù)電池的原料是Al、CO2,反應(yīng)產(chǎn)物生成Al2(C2O4)3,Al元素化合價升高,C元素化合價由+4價降低為+3價,所以確定Al失電子作負(fù)極,電極反應(yīng)式為Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)。根據(jù)電池的正極反應(yīng),氧氣在第一步被消耗,又在第二步生成,所以氧氣為正極反應(yīng)的催化劑。將兩極反應(yīng)式加合得到總反應(yīng)為2Al+6CO2Al2(C2O4)3。答案:Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)催化劑2Al+6CO2Al2(C2O4)3