高考化学总复习 冲刺热点演练 热点2 氧化还原反应方程式书写.doc

热点2 氧化还原反应方程式书写【解法指导】1.陌生氧化还原反应方程式的书写步骤是：根据所学知识和题目所给信息(包括图像、工艺流程图等),找出氧化还原反应中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。标出反应前后化合价有变化的元素的化合价,求化合价升高、降低数目的最小公倍数,使化合价升降的总数目相等(得失电子总数相等),确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。观察方程式两边离子所带电荷数是否相等,若不等,则要使电荷守恒,根据反应所处的环境(酸性、碱性)补充h+或oh-。若在酸性环境中,一边加a个h+(电荷守恒),另一边加b个h2o(原子守恒);若在碱性环境中,一边加m个oh-(电荷守恒),另一边加n个h2o(原子守恒)。2.书写化学方程式的步骤（1）第一步要根据实验事实，在式子的左、右两边写出反应物和生成物的化学式，并在式子反应物和生成物之间划一条短线。（2）第二步要配平化学方程式，也就是让化学方程式能体现出质量守恒定律，反应前后原子的种类和个数反应前后要相等。（3）第三步标明化学反应发生的条件，把短线改成等号。3.氧化还原反应的配平（1）配平原则：反应过程中氧化剂所得电子总数必须等于还原剂所失电子总数；反应前后各元素的原子总数必须相等，各物种的电荷数的代数和必须相等。（2）配平步骤：一标：标明反应前后化合价有变化的元素前后化合价。二等：通过求最小公倍数使化合阶升与降总值相等。三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数。四平：用观察法配平其他物质的化学计量数。2kmno4+16hcl=2kcl+2mncl2+5cl2+8h2o五查：检查质量与电荷是否分别守恒。（3）经验规则：介质条件左边比右边多一个氧原子左边比右边少一个氧原子中性左边加入一个h2o，右边生成2个oh-离子。mno4-+2h2o+3e-=mno2+4oh-左边加入一个h2o，右边生成2个h+离子so32-+h2o-2e-=so42-+2h+碱性在多氧的一边加入h2o，使之在另一边生成oh-离子，每多一个氧原子就加一个h2o，少氧的一边生成2个oh-离子。cro42-+2h2o+3e-=cro22-+4oh-酸性在多氧的一边加入h+离子，使之在另一边生成水，加入h+ 离子的数目是氧原子数目的2倍。mno4-+8h+5e-=mn2+4h2o；so32-+h2o-2e-=so42-+2h+【热点演练】1fe(oh)3可用来制颜料、药物，做净水剂。现设计实验研究制备fe(oh)3的方法。资料：新制fe(oh)3在溶液中存在两种电离：fe33ohfe(oh)3hfeoh2o。(1)向3支盛有1 ml 1.0 moll1 fecl3溶液的试管中，分别加入3 ml不同浓度的naoh溶液，都产生红褐色沉淀。充分反应后，过滤，取滤液分成两等份，分别进行实验，实验记录如下：c(naoh)/(moll1)5.06.07.0实验：滴入几滴kscn溶液不变红不变红不变红实验：先加入过量稀硫酸，再滴入几滴kscn溶液不变红变红变红产生红褐色沉淀的离子方程式是_。当c(naoh)6.0 moll1时，实验中溶液变红的原因是_、_(用离子方程式表示)。(2)有同学提出可用某些盐与fecl3反应制备fe(oh)3。向1 ml 1.0 moll1 fecl3溶液中滴加1.0 moll1 na2co3溶液，立即产生大量气泡并有红褐色沉淀产生。有同学提出沉淀中可能含有碳酸盐。将沉淀过滤、洗涤后取样，_证明沉淀中含有碳酸盐。向1 ml 1.0 moll1 fecl3溶液中滴加1.0 moll1 na2so3溶液，溶液由黄色变为红色，无丁达尔效应，继续滴加na2so3溶液，最终得到红褐色沉淀。经检验沉淀中除fe(oh)3外还含有feso3。产生feso3的原因是_。(3)比较(1)和(2)，制备fe(oh)3的合理方法是_(注明试剂和用量)。(4)feso4溶液仅与一种试剂反应也可制fe(oh)3，该试剂的化学式是_(写出一种即可)。2.硫酸亚铁铵(nh4)2fe(so4)2是分析化学中的重要试剂，在隔绝空气加热至500 时能完全分解，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等。某化学小组选用如图所示装置进行实验(夹持装置略)，探究此反应产物。(1)甲同学根据可能生成的气体产物，设计下列实验：操作步骤实验现象结论或解释按_的顺序组装仪器并进行实验_气体产物中既有h2o，也有nh3按a、c、d、e的顺序组装仪器并进行实验，其中装置c的作用是_c中无明显现象，d中生成白色沉淀d中发生反应的离子方程式为_(2)乙同学称取14.20 g硫酸亚铁铵固体，隔绝空气加热至500 时使其完全分解，冷却后称得固体质量为4.00 g，则所得固体产物的化学式为_(硫酸亚铁铵的摩尔质量为284 gmol1)。(3)实验证明：(nh4)2fe(so4)2受热分解除上述产物外，还有n2生成，试写出硫酸亚铁铵在隔绝空气的条件下加热至500 时的分解反应方程式：_。3.某小组的同学欲探究nh3经一系列反应得到hno3和nh4no3的过程。nh3的转化过程如图所示。甲、乙两同学分别按如图所示装置进行实验。用于a、b装置中的可选药品：浓氨水、30% h2o2溶液、蒸馏水、naoh固体、mno2。(1)装置a的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为_。装置e有多种作用，下列关于装置e的作用或其中所盛液体的说法不正确的是_(填字母)。a使氨气和氧气充分混合b控制通入氨气和氧气的体积比c平衡装置内的压强d锥形瓶内液体是饱和食盐水(2)甲同学先点燃酒精灯，再打开k1、k2、k3、k4，反应一段时间后，成功模拟了反应过程，并将实验中产生的气体持续通入装置h一段时间后，h中的溶液变成蓝色，则其中铜片所参与反应的离子方程式为_，若制得的氨气仅按的顺序完全转化为硝酸，欲使h装置中所得溶液为纯净的cuso4溶液(忽略cu2的水解)，理论上所需氨气在标准状况下的体积为_ l(假设硝酸与铜反应产生的还原产物全部排出反应装置)。(3)乙同学为模拟过程的反应，在甲同学操作的基础上对该装置进行了下列各项中的一项操作，使g处圆底烧瓶中产生大量白烟，你认为这项操作是_(填字母)。a关闭k3并熄灭酒精灯b关闭k4并熄灭酒精灯c关闭k3、k4并熄灭酒精灯(4)丙同学认为该系列实验装置存在一处明显的设计缺陷，你认为该设计缺陷是_。4.亚硝酰氯(nocl)是一种黄色气体，熔点为64.5 ，沸点为5.5 ，遇水易水解，可用于合成清洁剂、触媒剂及中间体等。实验室可由氯气与一氧化氮在常温常压下制备亚硝酰氯。(1)甲组同学拟制备原料气no和cl2，制备装置如图所示。为制备纯净干燥的气体，请补充表中缺少的药品。装置装置烧瓶中分液漏斗中制备纯净cl2mno2_制备纯净nocu_(2)乙组同学利用甲组同学制得的no和cl2制备nocl，装置如图所示。(已知：cl2的熔点为101 ，沸点为34 ；no的熔点为163.6 ，沸点为151 )装置连接顺序为a_(按气流自左向右方向，用小写字母表示)。装置、除可进一步干燥no、cl2外，另一个作用是_。装置的作用是_。装置中吸收尾气时，nocl发生反应的化学方程式为_。(3)丙组同学查阅资料得知王水是浓硝酸与浓盐酸的混酸，一定条件下混酸可生成亚硝酰氯和氯气，该反应的化学方程式为_。5.过硫酸铵(nh4)2s2o8是一种重要的氧化剂、漂白剂。工业上用粗硫酸铵(杂质主要为含铁化合物)生产过硫酸铵，其工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)0.1 moll1 (nh4)2so4溶液中，各离子的浓度由大到小的顺序为_。(2)“调ph”控制溶液的ph10，室温下该溶液中c(nh)c(nh3h2o)_。已知：k(nh3h2o)1.7105(3)“氧化”时有中间产物fe6(oh)12so4生成，该物质中nfe()nfe()_；该物质进一步被空气氧化成feooh的化学方程式为_。注：fe()表示二价铁，fe()表示三价铁(4)“电解”时，硫酸铵溶液的浓度为400 gl1，其物质的量浓度是_moll1。(计算结果保留两位小数)(5)“电解”装置如图所示。阳极的电极反应式是_；电解过程中阴极室溶液的ph_(填“变大”“变小”或“不变”)。电解所得溶液a经降温结晶分离出(nh4)2s2o8后，往剩余溶液中加入适量的硫酸铵和_(填化学式)后便可继续用作阳极室的电解液。6.锂被誉为“金属味精”，以licoo2为正极材料的锂离子电池已被广泛用作便携式电源。工业上常以锂辉矿(主要成分为lialsi2o6，还含有feo、mgo、cao等杂质)为原料来制取金属锂。其中一种工艺流程如下：已知：部分金属氢氧化物开始沉淀和完全沉淀时的ph：氢氧化物fe(oh)3al(oh)3mg(oh)2开始沉淀时的ph1.93.49.1完全沉淀时的ph3.24.711.1li2co3在不同温度下的溶解度如下表：温度/010205075100li2co3的溶解度/g1.5391.4061.3291.1810.8660.728请回答下列问题：(1)用氧化物形式表示lialsi2o6的组成_。(2)反应加入碳酸钙的作用是_。(3)写出反应中生成沉淀a的离子方程式：_。(4)洗涤所得li2co3沉淀要使用_(填“热水”或“冷水”)，理由是_。(5)流程中两次使用了na2co3溶液，第一次浓度小，第二次浓度大的原因是_。(6)该工艺中，电解熔融氯化锂生产锂时，阳极产生的氯气中会混有少量氧气，原因是_。7.高氯酸可用于生产高氯酸盐、人造金刚石提纯、电影胶片制造、医药工业等方面。工业上用以下工艺流程生产高氯酸，同时得到副产物亚氯酸钠(naclo2)粗品。已知：nahso4的溶解度随温度的升高而增大，适当条件下可结晶析出。高氯酸是迄今为止已知酸中的最强酸，沸点为90 。naclo2固体受热易分解。请回答下列问题：(1)反应器中发生反应的化学方程式为_，冷却过滤的目的是_，能用蒸馏法分离出高氯酸的原因是_。(2)反应器中通入so2的目的是_。(3)从反应器中获得naclo2粗品的实验操作依次是_(填字母，下同)，进一步提纯的操作为_。a过滤b重结晶c蒸馏d蒸发浓缩e蒸干灼烧f冷却结晶g萃取分液(4)现提供0.1 moll1的nahso4溶液，请设计实验方案判断hso在溶液中是否完全电离：_。8.锰的用途非常广泛，在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁，90%的锰消耗于钢铁工业，10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。以碳酸锰矿(主要成分为mnco3，还含有铁、镍、 钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：已知25 ，部分物质的溶度积常数如下：物质mn(oh)2co(oh)2ni(oh)2mnscosnisksp2.110133.010165.010161.010115.010221.01022(1)步骤中，mnco3与硫酸反应的化学方程式是_。(2)步骤中需要加入稍过量的硫酸，其目的有3点：使矿物中的物质充分反应；提供第步氧化时所需要的酸性环境；_。(3)步骤中，mno2在酸性条件下可将fe2氧化为fe3，该反应的离子方程式是_；加氨水调节溶液的ph为5.06.0，以除去fe3。(4)步骤中，需要用到的玻璃仪器除玻璃棒、漏斗外，还有_；滤渣2的主要成分是_。(5)电解后的废水中还含有mn2，常用石灰乳进行一级沉降得到mn(oh)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量na2s，进行二级沉降。欲使溶液中c(mn2)1.0105 moll1，则应保持溶液中c(s2)_moll1。参考答案溶液中滴加1.0 moll1 na2so3溶液发生氧化还原反应：2fe3soh2o2fe2so2h，继续滴加na2so3溶液：fe2sofeso3。(3)(2)方法容易引入杂质，(1)中naoh浓度过大时，fe3的利用率不高，因此制备fe(oh)3的合理方法是选用1 ml 1.0 moll1 fecl3溶液与3 ml浓度小于6.0 moll1的naoh溶液。(4)na2o2具有氧化性，能够将亚铁离子氧化为铁离子，同时生成的溶液具有碱性，可制得fe(oh)3，feso4溶液与naclo反应也可制fe(oh)3。【答案】(1)fe33oh=fe(oh)3feo4h=fe32h2o，fe33scn=fe(scn)3(2)加入少量稀盐酸，有无色气泡产生2fe3soh2o=2fe2so2h、fe2so=feso3(文字描述也可)(3)1 ml 1.0 moll1 fecl3溶液与3 ml浓度小于6.0 moll1的naoh溶液(4)na2o2、naclo等2.【解析】(1)实验验证分解产物中含有氨气和水蒸气，选择装置a先通入氮气排净装置中的空气，加热分解硫酸亚铁铵，分解产物中含有铁氧化物、硫氧化物、氨气和水蒸气等，通过装置f中无水硫酸铜检验生成的水，再通过装置e中的足量naoh浓溶液除去水蒸气、硫的氧化物，通过装置b检验氨气，通入后溶液变红色说明生成气体中含氨气，所选用装置的正确连接顺序为afeb。装置c中含有hcl可以吸收生成的nh3，bacl2溶液可以检验是否含有so3，以避免对so2检验的干扰。d中产生白色沉淀，是(nh4)2fe(so4)2受热分解生成的so2被h2o2氧化后与bacl2生成baso4沉淀，离子方程式为so2h2o2ba2=baso42h。(2)14.20 g (nh4)2fe(so4)2中fe的物质的量为0.05 mol，fe的质量为0.05 mol56 gmol12.80 g，则分解后固体中n(o)0.075 mol，fe、o的物质的量之比为0.05 mol0.075 mol23，则固体产物为fe2o3。(3)实验证明(nh4)2fe(so4)2受热分解生成氨气、二氧化硫、氧化铁、水，还有n2产生，结合原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式为2(nh4)2fe(so4)2fe2o34so22nh3n25h2o。【答案】(1)a、f、e、bf中无水硫酸铜变蓝，b中溶液变红吸收nh3，验证是否含有so3so2h2o2ba2=baso42h(2)fe2o3(3)2(nh4)2fe(so4)2fe2o32nh3n25h2o4so23.【解析】(1)由题给条件和实验装置图可知，装置a是制备氧气的装置，装置b是制备氨气的装置，装置a的圆底烧瓶中发生反应的化学方程式为：2h2o22h2oo2；装置e可以使氨气和氧气充分混合，观察装置e中气泡的速度可以控制通入氨气和氧气的体积比，装置e还可以平衡装置内的压强。因为氨气极易溶于水，所以锥形瓶中液体不能用饱和食盐水，选d。(2)铜与稀硫酸不反应，溶液呈蓝色，说明铜与硝酸发生了反应：3cu8h2no=3cu22no4h2o。n(h2so4)0.15 l1 moll10.15 mol，n(h)0.15 mol20.3 mol，n(so)0.15 mol，根据反应3cu8h2no=3cu22no4h2o和题目要求，可知socu2hno3，故需要hno3的物质的量为0.1 mol，根据nh3nono2hno3，可知需要nh3的物质的量为0.1 mol，在标准状况下的体积为2.24 l。(3)过程的反应是nh3与hno3的反应，则应停止供o2，关闭k3，熄灭酒精灯，使氨气进入g发生反应，选a。(4)整套装置没有尾气处理装置。【答案】(1)2h2o22h2oo2d(2)3cu8h2no=3cu22no4h2o2.24(3)a(4)缺少尾气处理装置ae(或f)f(或e)cbd。装置、的另一个作用是观察气泡调节气体的流速。nocl遇水易水解，装置可防止水蒸气进入装置中。nocl和naoh发生反应的化学方程式为nocl2naoh=naclnano2h2o。(3)hno3中n的化合价由5降为3，hcl中cl的化合价由1升为0，根据化合价升降相等进行配平，反应的化学方程式为hno3(浓)3hcl(浓)=noclcl22h2o。【答案】(1)浓盐酸饱和食盐水稀硝酸水(2)e(或f)f(或e)cbd通过观察气泡调节气体的流速(说法合理即可)防止水蒸气进入装置中(说法合理即可)nocl2naoh=naclnano2h2o(3)hno3(浓)3hcl(浓)=noclcl22h2o5.【解析】(1)0.1 moll1(nh4)2so4溶液由于nh水解而呈酸性，故离子浓度：c(nh)c(so)c(h)c(oh)。(2)ph10，则溶液中c(oh)104 moll1，根据k(nh3h2o)，则0.17。(3)设该物质中fe()、fe()的个数分别为x、y，则xy6，根据化合物中各元素化合价代数和为0，有：2x3y1220，联立解得x4，y2。故nfe()nfe()21。结合流程图，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：fe6(oh)12so4o22nh3h2o=6feooh(nh4)2so44h2o。(4)该硫酸铵溶液的物质的量浓度为3.03 moll1。(5)电解(nh4)2so4溶液制备(nh4)2s2o8，阳极上so发生氧化反应：2so2e=s2o。阴极上h发生还原反应：2h2e=h2，由于使用质子交换膜，h可通过质子交换膜进入阴极室，故电解过程中阴极室溶液中c(h)不变，ph不变。电解时h通过质子交换膜由阳极室进入阴极室，因此阳极室还需加入h2so4。【答案】(1)c(nh)c(so)c(h)c(oh)(2)0.17(3)21fe6(oh)12so4o22nh3h2o=6feooh(nh4)2so44h2o或fe6(oh)12so4o2=6feoohh2so42h2o(4)3.03(5)2so2e=s2o不变h2so4沉淀要使用热水，这样可减少li2co3的溶解损耗。(5)若第一次碳酸钠溶液浓度过大，则部分li会形成沉淀，而第二次碳酸钠溶液浓度大，则有利于li2co3沉淀的生成。(6)因为在加热蒸干licl溶液时，有少量licl发生水解反应生成lioh，lioh受热分解生成li2o，li2o在电解时产生o2。因此电解licl时，阳极产生的氯气中常含有少量的o2。【答案】(1)li2oal2o34sio2(2)除去反应中过量的h2so4；控制ph，使fe3、al3完全沉淀(3)mg22oh=mg(oh)2、ca2co=caco3(4)热水li2co3在较高温度下溶解度小，用热水洗涤可减少li2co3的损耗(5)第一次浓度过大会使部分li沉淀，第二次浓度大则有利于li2co3沉淀的生成(6)加热蒸干licl溶液时，有少量licl水解生成lioh，lioh受热分解生成li2o，电解时产生o27.【解析】(1)分析流程图可以看出，反应器中的反应物是naclo3和浓h2s