高考化學(xué)（新教材）總復(fù)習(xí)課件專題二微專題2高考中氧化還原反應(yīng)方程式書寫的解題策略

微專題2高考中氧化還原反應(yīng)方程式書寫的解題策略微專題2高考中氧化還原反應(yīng)方程式書寫的解題策略近幾年高考化學(xué)(無論是新課標(biāo)高考還是新課改高考)中,無論是化學(xué)方

程式的書寫,還是離子方程式的書寫,都關(guān)于氧化還原反應(yīng)。在選擇題的離子

方程式書寫、正誤判斷及填空題的工藝流程題、化學(xué)實(shí)驗(yàn)題、化學(xué)反應(yīng)原

理題中都有呈現(xiàn)。新情境下有關(guān)方程式書寫的試題能很好地落實(shí)考綱要求

對學(xué)生接受、吸收、整合化學(xué)信息能力的掌握和解決化學(xué)問題的能力及化

學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查。此類問題主要考查考生對氧化還原反應(yīng)、離子反

應(yīng)、電化學(xué)等基本概念和原理的應(yīng)用能力,此類題型要求學(xué)生能夠從信息中

提煉出新的知識,并結(jié)合已學(xué)知識,合理應(yīng)用新信息進(jìn)行推理,通過類比、遷移解決此類方程式書寫的問題。

知識梳理表1常見氧化劑和還原劑及其對應(yīng)的產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物還原劑氧化產(chǎn)物Mn

(H+)、MnO2Mn2+M(金屬)Mn+Cl

、ClO-、ClO2等Cl-溶液中-2價S(H2S、S2-

等)S表1常見氧化劑和還原劑及其對應(yīng)的產(chǎn)物氧化劑還原產(chǎn)物還原劑氧化產(chǎn)物Cr2

Cr3+SO2、S

、H2SO3、S2

等S

濃(稀)HNO3NO2(NO,極稀為N

)Fe2+Fe3+濃H2SO4SO2I-/Br-/Cl-I2/Br2/Cl2H2O2、Na2O2-2價O(H2O或OH-等)H2C2O4、C2

等CO2O2O2-、H2O或OH-燃料電池負(fù)極:CxHyOzCO2(H+)或C

(OH-)Fe3+Fe2+H2O2O2表2放電(氧化性、還原性強(qiáng)弱)順序表陰極(得e-):

陽極(失e-):

解答步驟

第1步:根據(jù)題中文字或流程圖等信息和價態(tài)變化規(guī)律寫出兩劑兩產(chǎn)物:氧化

劑+還原劑

氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物。即“寫主反應(yīng)物和生成物”。第2步:根據(jù)得失電子守恒寫出兩劑兩產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù),即“變價交叉配”。第3步:根據(jù)電荷守恒、原子守恒及反應(yīng)環(huán)境在方程式兩邊添加H+、OH-、H2O或其他小分子、離子,使方程式兩邊滿足電荷守恒、原子守恒,即“看環(huán)境

和守恒補(bǔ)缺項(xiàng)”。在書寫過程中還要有四個本能反應(yīng):判斷化合價的本能反應(yīng);注意反應(yīng)環(huán)境的

本能反應(yīng);考慮共存與否的本能反應(yīng);分析定量關(guān)系的本能反應(yīng)。典型案例例1Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,

取50.00mL葡萄酒樣品,用0.01000mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00

mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為

S2

+2I2+3H2O

2S

+4I-+6H+

。解析Na2S2O5作食品的抗氧化劑,則具有強(qiáng)還原性,被氧化為S

;S2

2S

,I2

2I-,依據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可配平反應(yīng)的離子方程式:S2

+2I2+3H2O

2S

+4I-+6H+。題后反思本題屬于文字信息題型。文字信息題中生成物的確定方法為:尋找題中

直接或間接提示的生成物信息;依據(jù)價態(tài)變化規(guī)律(需熟記兩表)推測可能的

生成物;當(dāng)推測生成物有多種可能時,務(wù)必聯(lián)系所學(xué)知識及題中信息進(jìn)行仔細(xì)

斟酌,排除后確定。例2氯化亞銅(CuCl)廣泛應(yīng)用于化工、印染、電鍍等行業(yè)。CuCl難溶于醇

和水,可溶于氯離子濃度較大的體系,在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅

(主要成分是Cu和少量CuO)為原料,采用硝酸銨氧化分解技術(shù)生產(chǎn)CuCl的工

藝流程如圖所示:

寫出步驟③中主要反應(yīng)的離子方程式:

2Cu2++S

+2Cl-+H2O

2CuCl↓

+S

+2H+

。解析步驟③中S

作還原劑,自身被氧化為S

,Cu2+轉(zhuǎn)化為CuCl沉淀,故離子方程式為2Cu2++S

+2Cl-+H2O

2CuCl↓+S

+2H+。題后反思工藝流程題中反應(yīng)物和生成物的確定方法為仔細(xì)閱讀題干和流程圖信

息,通過關(guān)鍵詞定位,有針對性地尋找;順應(yīng)箭頭指向追根溯源,一般箭頭從反

應(yīng)物指向生成物;分析各元素的變化,特別是核心元素的價態(tài)變化并進(jìn)行綜合

判斷。例3最近我國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種CO2+H2S協(xié)同轉(zhuǎn)化裝置,實(shí)現(xiàn)對天然氣中

CO2和H2S的高效去除。示意圖如下圖所示。

其中電極分別為ZnO@石墨烯(石墨烯包裹的ZnO)和石墨烯,石墨烯電極區(qū)發(fā)生反應(yīng)為:①EDTA-Fe2+-e-

EDTA-Fe3+②2EDTA-Fe3++H2S

2H++S+2EDTA-Fe2+寫出該裝置工作時,陰極的電極反應(yīng)

CO2+2H++2e-

CO+H2O

,協(xié)同轉(zhuǎn)

化總反應(yīng)為

CO2+H2S

CO+H2O+S

。解析CO2在ZnO@石墨烯電極上得電子轉(zhuǎn)化為CO,則該電極為陰極,石墨烯

電極為陽極。結(jié)合題中所給酸性環(huán)境(質(zhì)子交換膜),陰極的電極反應(yīng)式為CO2

+2H++2e-

CO+H2O,將石墨烯電極區(qū)反應(yīng)①、②與陰極反應(yīng)相加得協(xié)同轉(zhuǎn)化總反應(yīng):CO2+H2S

CO+H2O+S。題后反思電化學(xué)題中反應(yīng)物和生成物的確定方法為:(1)三看。一看池,看清裝置是原電池還是電解池;二看極,看清電極材料及其

附近所通入的物質(zhì);三看液,看清電解質(zhì)溶液,看清箭頭指向(一般指入為反應(yīng)

物,指出為生成物),看清陰、陽離子移動的方向。(2)兩想。一想工作原理,原電池負(fù)極失電子化合價升高,正極得電子化合價

降低,陰、陽離子移動的方向?yàn)殛栒?、陰?fù);電解池陽極失電子化合價升高,

陰極得電子化合價降低,陰、陽離子移動的方向?yàn)殛栮?、陰?二想放電順

序,原電池中負(fù)極為強(qiáng)還原性物質(zhì)失電子,正極為強(qiáng)氧化性物質(zhì)得電子,電解池中陽極為還原性強(qiáng)的物質(zhì)先失電子,陰極為氧化性強(qiáng)的物質(zhì)先得電子。

1.(2020天津,13節(jié)選)Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素。回答下列問題:(3)Fe、Co、Ni能與Cl2反應(yīng),其中Co和Ni均生成二氯化物,由此推斷FeCl3、

CoCl3和Cl2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)?/p>

CoCl3>Cl2>FeCl3

,Co(OH)3與鹽酸

反應(yīng)有黃綠色氣體生成,寫出反應(yīng)的離子方程式:

2Co(OH)3+6H++2Cl-

2Co2++Cl2↑+6H2O

。(4)由于Ni與H2SO4反應(yīng)很慢,而與稀硝酸反應(yīng)很快,工業(yè)上選用H2SO4和HNO3

的混酸與Ni反應(yīng)制備NiSO4。為了提高產(chǎn)物的純度,在硫酸中添加HNO3的方

式為

少量多次

(填“一次過量”或“少量多次”),此法制備NiSO4的化學(xué)

方程式為

3Ni+3H2SO4+2HNO3

3NiSO4+2NO↑+4H2O

。解析(3)Co與Cl2反應(yīng)生成二氯化物,可知氧化性:CoCl3>Cl2>CoCl2,Fe與Cl2反

應(yīng)生成三氯化鐵,可知氧化性:Cl2>FeCl3,故氧化性:CoCl3>Cl2>FeCl3;Co(OH)3

與鹽酸反應(yīng)生成的黃綠色氣體為Cl2,即氯離子被Co(OH)3氧化為Cl2,Co(OH)3

被還原為Co2+,據(jù)得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒可得離子方程式:2Co(OH)3+6H++2Cl-

2Co2++Cl2↑+6H2O。(4)為了防止Ni2+被HNO3氧化為Ni3+,應(yīng)多次加入少量HNO3,涉及的化學(xué)方程式

為3Ni+3H2SO4+2HNO3

3NiSO4+2NO↑+4H2O2.(2020課標(biāo)Ⅰ,26節(jié)選)釩具有廣泛用途。黏土釩礦中,釩以+3、+4、+5價的

化合物存在,還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程

可由黏土釩礦制備NH4VO3。

回答下列問題:“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成V

,同時還有Fe2+離子被氧化。寫出VO+轉(zhuǎn)化為V

反應(yīng)的離子方程式VO++MnO2+2H+

V

+Mn2++H2O。解析Fe3O4與硫酸反應(yīng)生成Fe2+和Fe3+,Fe2+能夠被氧化為Fe3+;VO+中釩元素化

合價為+3,V

中釩元素化合價為+5,VO+被MnO2氧化為V

,MnO2被還原為Mn2+,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒配平:VO++MnO2+2H+

V+Mn2++H2O。3.電解碳酸鈉溶液,原理如圖所示:

陽極的電極反應(yīng)式為

2H2O-4e-+4C

O2↑+4HC

。解析一看池,該池為