2019-2020年高考化學 考點總動員系列 專題05 離子方程式和氧化還原反應方程式的書寫（含解析）.doc

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2019-2020年高考化學 考點總動員系列 專題05 離子方程式和氧化還原反應方程式的書寫（含解析） 【母題再現(xiàn)】 題型介紹： 離子方程式和氧化還原方程式的書寫為高考的必考題型，考查方式為填空題。一些省市在工藝流程題或探究性實驗題中考查，還有有些省的命題中考查基本概念和基本理論的答題中涉及方程式的書寫。這類題型涉及離子反應的基本原理，氧化還原反應的規(guī)律及產物的判斷，氧化還原反應方程式配平的基本方法等相關知識。 高考選題： 【xx年高考海南卷第16題】（9分）鋰錳電池的體積小、性能優(yōu)良，是常用的一次電池。該電池反應原理如圖所示，其中電解質LiCIO4。溶于混合有機溶劑中，Li+通過電解質遷移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。 回答下列問題： （4）MnO2可與KOH和KClO3，在高溫下反應，生成K2MnO4，反應的化學方程式為_______________K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物質的量之比為___________。 解題技巧： 對于反應方程式的書寫在書寫時注意一下幾點: 1、產物確定：對于一個未知的反應，產物的確定可能是方程式水的一大難點。在實際書寫過程中我們可以使用化學反應的基本原理以及元素及化合物性質來進行判斷。 （1）運用類比的方法，可以確定相同反應原理的產物。如CaC2與H2O反應的原理為水解反應，水電離成H+和OH-，然后分別與Ca2+和C結合，生成Ca(OH)2和C2H2，可以推知像CaC2這樣金屬與非金屬結合成的離子型化合物Al4C3、Mg2C3、Li2C2、Mg3N2、Na2O2等與水反應均類似，故可以順利判斷出生成物。 （2）根據量的關系及反應的先后順序進行判斷。比如在NH4Al(SO4)2中加入少量、適量、過量的NaOH溶液，首先我們要確定反應的先后順序為Al3+、NH、Al(OH)3，如加入少量的NaOH，發(fā)生反應為Al3++3OH-=Al(OH)3↓；再加入發(fā)生的反應為NH+OH-=NH3·H2O，兩步還可以寫出總反應；繼續(xù)滴加發(fā)生的反應是氫氧化鋁溶解，即如果加入過量的NaOH，發(fā)生的反應為Al3++ NH+5OH-= AlO+ NH3·H2O+2H2O。 （3）根據氧化還原反應的基本原理進行判斷。反應物中兩物質之間根據氧化性或還原性的強弱，確定哪個做氧化劑、哪個做還原劑，然后根據氧化劑被還原，化合價降低，還原劑被氧化，化合價升高，從而判斷產物。如：在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至剛好反應完全，在這里Sn為+2價，其做高價為+4價，故既有氧化性又具有還原性，Cl-為最低價，具有還原性，Mn為+7價，故只有氧化性，該反應中，Sn的化合價升高生成Sn4+，Cl-的化合價升高生成Cl2逸出，Mn的化合價降低生成Mn2+，然后根據化合價升價法進行配平，得到5Sn2＋＋10Cl－＋4MnO4－＋32H＋＝5Sn4＋＋5Cl2↑＋4Mn2＋＋16H2O。 2、配平。化學方程式的配平，主要使用的是化合價升降法。在配平的過程中遵循以下原則： （1）電子守恒的原則。氧化還原反應中，氧化劑得電子的數目等于還原劑失電子的數目。 （2）電荷守恒的原則。離子反應中，陽離子所帶的正電荷總數等于陰離子所帶的負電荷總數? （3）原子守恒的原則。反應前后，原子的總類和個數保持不變? （4）共存性原則。反應體系中，從實際出發(fā)能發(fā)生復分解反應?氧化還原反應?強烈雙水解的微粒要繼續(xù)發(fā)生反應，直至體系中的微粒遵循共存的原則? （5）客觀事實的原則。①注意實際參加反應或生成的微粒的存在形式；②注意反應所處的介質，化學反應常在一定的介質中進行，如熔融狀態(tài)?酸性溶液?堿性溶液等?根據需要補充熔融電解質的微粒?H+?OH-。一般情況下，酸性溶液補充H+?堿性溶液補充OH-；③注意微粒參加反應的先后順序；④注意參加反應的反應物的量的關系。 【考點揭秘】 高頻考點一：競爭型復分解反應 【典例】寫下列離子方程式： （1）寫出在硫酸鋁銨溶液中加入少量氫氧化鋇溶液的離子方程式：______________。 （2）過量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中的離子方程式為_____________________。 高頻考點二：競爭型氧化還原反應 【典例】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol鐵粉，經攪拌后發(fā)生的變化應是 (　　) A．鐵溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol Cu B．鐵溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2 C．鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3＋ D．鐵溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2＋ 高頻考點三：新情境下的氧化還原反應 【典例】實驗室可由軟錳礦（主要成分為MnO2）制備KMnO4，方法如下：軟錳礦和過量的固體KOH和KClO3在高溫下反應，生成錳酸鉀（K2MnO4）和KCl；用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后，K2MnO4轉變?yōu)镸nO2和KMnO4；濾去MnO2沉淀，濃縮溶液，結晶得到深紫色的針狀KMnO4。試回答： （1）軟錳礦制備K2MnO4的化學方程式是 ； （2）K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是 ； （3）KMnO4能與熱的經硫酸酸化的Na2C2O4反應，生成Mn2+和CO2，該反應的化學方程式是 。 【直擊高考】 1．（xx上海卷）16．已知氧化性Br2＞Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,發(fā)生反應的離子方程式為： a Fe2++b Br-+c Cl2→d Fe3++ e Br2+ f Cl- 下列選項中的數字與離子方程式中的a、b、c、d、e、f一一對應，其中不符合反應實際的是 A．2 4 3 2 2 6 B．0 2 1 0 1 2 C．2 0 1 2 0 2 D．2 2 2 2 1 4 2．【xx年高考安徽卷第25題】(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常見的六種元素。 （4）ClO2是常用于水的凈化，工業(yè)上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。寫出該反應的離子方程式，并標出電子轉移的方向和數目 。 3．【xx年高考福建卷第23題】(15分)元素周期表中第VIIA族元素的單質及其化合物的用途廣泛。 （3）工業(yè)上，通過如下轉化可制得KClO3晶體： NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶體 ①完成I中反應的總化學方程式：□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□ 。 ②II中轉化的基本反應類型是 ，該反應過程能析出KClO3晶體而無其它晶體析出的原因是 。 （4）一定條件，在水溶液中1 mol Cl－、ClO－(x＝1，2，3，4)的能量(KJ)相對大小如右圖所示。 ①D是 (填離子符號)。 ②B→A＋C反應的熱化學方程式為 (用離子符號表示)。 4．【xx年高考江蘇卷第20題】（14分）硫化氫的轉化是資源利用和環(huán)境保護的重要研究課題。由硫化氫獲得硫單質有多種方法。 （1）將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如題20圖—1所示的電解池的陽極區(qū)進行電解。電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應：S2－—2e－S （n—1）S+ S2－ Sn2－ ①寫出電解時陰極的電極反應式： 。 ②電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質，其離子方程式可寫成 。 （2）將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反應回收S，其物質轉化如題20圖—2所示。 ①在圖示的轉化中，化合價不變的元素是 。 ②反應中當有1molH2S轉化為硫單質時，保持溶液中Fe3＋的物質的量不變，需要消耗O2的物質的量為 。 ③在溫度一定和不補加溶液的條件下，緩慢通入混合氣體，并充分攪拌。欲使生成的硫單質中不含CuS，可采取的措施有 。 （3）H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2。若反應在不同溫度下達到平衡時，混合氣體中各組分的體積分數如題20圖—3所示，H2S在高溫下分解反應的化學方程式為 。 （3）2H2S2H2+S2 5．【xx年高考重慶卷第11題】（14分）氫能是重要的新能源。儲氫作為氫能利用的關鍵技術，是當前關 注的熱點之一。 （1）氫氣是清潔能源，其燃燒產物為__________。 （2）NaBH4是一種重要的儲氫載體，能與水反應達到NaBO2，且反應前后B的化合價不變，該反應的化學方程式為___________，反應消耗1mol NaBH4時轉移的電子數目為__________。 6．（xx北京卷） （1）H2SO4溶解A12O3的離子方程式是 ， （2）KMnO4 - 氧化Fe2+的離子方程式補充完整： 1 MnO+ Fe2++ = 1 Mn2++ Fe3++ , 7．（xx福建卷）24． （2）纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是：纖維素水解得到的最終產物與NaClO3反應生成ClO2。完成反應的化學方程式： □ （D） +24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□_________ 8．（xx江蘇卷）16． （2）菱鎂礦(主要成分為MgCO3，含少量FeCO3 )加入稀硫酸過濾后，加入H2O2 氧化時，發(fā)生反應的化學方程式為 。 9．（xx四川卷）11、(15分) （4）以Al和NiO(OH)為電極，NaOH溶液為電解液組成一種新型電池，放電時NiO(OH)轉化為Ni(OH)2，該電池反應的化學方程式是 。 【答案】 （4）Al＋3NiO(OH)＋NaOH＋H2O=3Ni(OH)2＋NaAlO2 10．（xx全國新課標I卷）27．鋰離子電池的應用很廣，其正極材料可再生利用。某鋰離子電池正極材料 有鈷酸鋰（LiCoO2）、導電劑乙炔黑和鋁箔等。充電時，該鋰離子電池負極發(fā)生的反應為6C+xLi++xe- = LixC6。 （5）充放電過程中，發(fā)生LiCoO2與Li1-xCoO2之間的轉化，寫出放電時電池反應方程式 。 【課后反饋】 夯實基礎： 1．（濰坊市四縣一校11月聯(lián)考）有Fe2+、NO、Fe3+、NH、H+和H2O六種粒子，分別屬于同一氧化還原反應中的反應物和生成物，下列敘述錯誤的是 A．氧化劑與還原劑的物質的量之比為1:8 B．該過程說明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化 C．若有1molNO發(fā)生氧化反應，則轉移8mol電子 D．若把該反應設計為原電池，則負極反應為Fe2+-e-=Fe3+ 2．（天津新華中學xx屆第一次月考）水熱法制備Fe3O4納米顆粒的總反應為： 3Fe2++2S2O+O2+xOH-=Fe3O4+S4O+2H2O。下列說法正確的是 A． 硫元素被氧化，鐵元素被還原 B． Fe2＋、S2O都是還原劑 C． x＝2 D． 每生成1 mol Fe3O4，則轉移電子數為3 mol 3．（xx安徽淮南一模） （4）請完成④中的反應離子方程式： ??? ClO3- + VO2+ + H+ = VO3+ + ?? ? ?+ ? ? 4．（xx安徽合肥一模） （2）其中NaClO溶液（酸性條件）將MnSO4轉化為MnO2的離子方程式為 。 5．（中山市xx高三期末） （1）近年來，我國儲氫納米碳管研究取得重大進展，用電弧法合成的碳納米管中常伴有大量碳納米顆粒（雜質），這種碳納米顆粒可用氧化氣化法提純，其反應化學方程式為： ____C+____K2Cr2O7 + ====___CO2↑+ ____K2SO4 + ____Cr2（SO4）3+ ____H2O 能力拓展： 6．（xx安徽華普2月聯(lián)考）(15分)實驗室里用硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及少量FeS、SiO2等)制備聚鐵(堿式硫酸鐵的聚合物)和綠礬(FeSO4·7H2O)，其過程如下： （1）過程①中，F(xiàn)eS和O2、H2SO4反應的化學方程式為 。 7．（xx安徽“江南十校”3月聯(lián)考）(14 分） 亞硝酸鹽是一祌常見的食品添加劑，使用時必須嚴格控制其用量。為檢測某食品中亞硝酸鹽含量（通常以1kg樣品中含NaNO2的質量計)，某研究小組設計了如下兩種實驗方案： （1）無色氣體B遇空氣顯紅棕色，B的化學式為_______寫出甲方案①中反應的離子方程式_______ （2）完成并配平乙方案①中反應的離子方程式 MnO+ NO+ = Mn2++ NO+ , 8．（深圳市南山區(qū)xx屆高三上學期期末） （5）還原過程發(fā)生以下反應（請配平）： Na2Cr2O7＋ SO2＋ = Cr(OH) (H2O)5SO4＋ Na2SO4； 9．（遵義四中xx屆第二次月考） ⑤配平下列方程式： Fe(NO3)3＋KOHCl2―→K2FeO4＋KNO3＋KCl＋H2O 10．（天津市耀華中學xx屆第一次月考） （4）某同學向浸泡銅片的稀鹽酸中加入H2O2后，銅片溶解，并且該反應的產物只有氯化銅和水。該反應的化學方程式為 。 【答案】 （4）Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O（2分） 自我提升： 11．（xx安徽池州一模）（16分）鎢是我國豐產元素，是熔點最高的金屬，廣泛用于拉制燈泡的燈絲，有“光明使者”的美譽。黑鎢礦的主要成分是鐵和錳的鎢酸鹽，化學式常寫成（Fe、Mn）WO4。 （1）堿熔（NaOH、空氣、熔融）時，鎢酸亞鐵轉化為氧化鐵和鎢酸鈉，寫出相應反應的化學方程式____。 12．（甘肅張掖xx一診） （4）我國廣泛采用經干燥空氣稀釋的氯氣與固體亞氯酸鈉（NaClO2）反應制備ClO2，化學方程式是 ，此法相比歐洲方法的優(yōu)點是 。 （5）科學家又研究出了一種新的制備ClO2方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液還原氯酸鈉，化學反應方程式為 。 13．（湛江市xx屆高中畢業(yè)班調研）（ （4）除鐵方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值2～4范圍內生成氫氧化鐵沉淀。在上述方法中，氧化劑可用NaClO3代替，用NaClO3氧化Fe2+的離子方程式為 。 【答案】 （4）6Fe2++ClO3ˉ+6H+==6Fe3++Clˉ+3H2O（2分） 14．（天津新華中學xx屆第一次月考） （4）某反應體系中有物質：Bi2（SO4）3、NaMnO4、H2O、MnSO4、NaBiO3、Na2SO4、H2SO4。 請將NaBiO3之外的反應物與生成物分別填入以下空格內，配平化學計量數，并在氧化劑與還原劑之間標出電子轉移的方向和數目。 NaBiO3+ + → + + + , 15．（xx屆上海市徐匯區(qū)高三上學期期末考試）已知：氧化性：KMnO4＞HNO3；Bi位于周期表中VA族， ＋3價較穩(wěn)定，Bi2O3為堿性氧化物，Bi3+的溶液為無色。取一定量硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液依次進行下列 實驗，現(xiàn)象記錄如下： ① 向其中加入適量的NaBiO3，溶液變?yōu)樽霞t色。② 繼續(xù)滴加適量H2O2，紫紅色褪去，并有氣泡產生。③ 再加入適量的PbO2固體，固體溶解，溶液又變?yōu)樽霞t色。 回答下列問題： （1）寫出實驗①反應的離子方程式：______________________________________。 （2）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由強到弱的順序為____________________________。 ?? （2）PbO2＞KMnO4＞H2O2（2分） 【名師小結】 方程式的書寫不要盲目，首先要根據基本理論（氧化還原反應、離子反應、電化學等）進行系統(tǒng)分析，判斷反應物、產物；然后根據配平的基本方法（基于質量守恒的觀察法、電子得失守恒的化合價升價法以及缺項配平）對其進行配平，最后最后進行檢查即可得到。