微专题08新情景中氧化还原反应方程式的配平与书写-备战2022年高考化学考点微专题（解析版）

1、微专题08 新情景中氧化还原反应方程式的配平与书写氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多，常结合化工生产流程及实验探究中考查，越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式（离子方程式）。要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息，推断物质，利用守恒规律加以书写，充分体现出学科核心素养：电子得失变化观念与守恒思想；方程式配平模型认知；而氧化性（还原性）体现宏观辨识与微观探析。具体解题可用以下方法：“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写第一步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。第二步：按“氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物”写出方程式，根据得失电子守恒对方程式进行

2、配平。第三步：根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等。第四步：根据质量守恒配平反应方程式。【典例精析】KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式为 分析第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2+是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4（碳元素化合价为+3价）是还原剂，CO2是氧化产物。第二步：按“氧化剂+还原剂氧化产物+还原产物”把离子方程式初步写成：,由MnO4Mn2，锰元素降了5价，由C2O42 CO2，碳元素升了1价，失 2e 1molC2O42共失去2mole，故在C2

3、O42前配5，在氧化产物CO2前配10，在MnO4前配2，在还原产物Mn2前配2，即。第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H，右边补充H2O，2MnO45C2O42H 2Mn210CO2H2O第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO45C2O4216H 2Mn210CO28H2O一、工艺流程中的氧化还原方程式的书写1某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产，大大提高原料利用率，并减少环境污染。流程如下：回答下列问题：（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式_，【答案】（2） 2FeTiO3+7 Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO 【解析】（2）钛铁

4、矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛，根据元素守恒及流程图可知，同时有氯化铁、CO生成，化学方程式为2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO；22020年5月课题组公布了提取钒铬的工艺流程：已知：钒铬渣中含有，及等；时，的溶度积常数为；。回答下列问题：(4)写出“煅烧”时反应的化学方程式_(已知“沉钒”时析出正五价钒的含氧酸铵盐)。(5)“还原”溶液中的时发生反应的离子方程式为_，【答案】(4) (5) 【解析】(4)由分析可知，正五价钒的含氧酸铵盐为，“煅烧”时反应的化学方程式为，故答案为：；(5)由分析可知，“还原”溶液中的时发生反应的离子方程式为；3Cr()对A体具有

5、致癌、致突变作用。铁氧体法(铁氧体是组成类似于Fe3O4的复合氧化物，其中部分Fe()可被Cr()等所代换)是目前处理Cr()废水的常见方法之一，其工艺流程如下：(2)铁氧体法处理含Cr2O废水的工艺流程中：“反应槽”中发生反应的离子方程式为_。【答案】Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O 【解析】(2)反应槽中，Cr2O在酸性条件下氧化Fe2+，生成Fe3+和Cr3+，根据Fe和Cr得失电子守恒，用H+平衡电荷，则离子方程式为Cr2O+6Fe2+14H+=2Cr3+6Fe3+7H2O。4氧锰八面体纳米棒(OMS-2)是一种新型的环保催化剂。用软锰矿和黄铁矿(主要成分分别

6、为MnO2、FeS2)合成OMS-2的工艺流程如下：金属离子Fe3Fe2Mn2开始沉淀的pH2.27.58.8完全沉淀的pH3.29.O10.8(3)生产过程中的原料KMnO4、K2S2O8、MnSO4H2O按物质的量比115反应，产物中硫元素全部以的形式存在，该反应的离子方程式为_。【答案】【解析】(3)生产过程中的原料KMnO4、K2S2O8、MnSO4H2O按物质的量比1:1:5反应，产物中硫元素全部以的形式存在，Mn全部转化为Mn12O19，根据质量守恒和电荷守恒，可写出反应的化学方程式为2 +2+10Mn2+11H2O=Mn12O19+4 +22H+。5草酸钴是一种重要的化工材料，广

7、泛应用于有机合成。一种以铜钴矿粉(主要成分为，还含一定量)为原料，生产草酸钴晶体()的工艺流程如下：已知：“浸出”液含有的离子主要有、；草酸钴晶体难溶于水。回答下列问题：(3)“氧化”过程中发生的主要反应的离子方程式为_。【答案】【解析】(3)由流程梳理可知，“氧化”过程中，过氧化氢与亚铁离子发生氧化还原反应生成，反应的离子方程式为；“6三氧化二镍是一种重要的电子元件材料、蓄电池材料。工业上利用含镍废料(以镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O42H2O)，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。根据下列工艺流程示意图回答问题。(5)NiC2O42H2O高温煅

8、烧制取三氧化二镍时会产生CO、CO2、水蒸气等混合气体，发生反应的化学方程式为_。【答案】2NiC2O42H2O Ni2O33COCO24H2O 【解析】(5)NiC2O42H2O高温煅烧生成三氧化二镍、CO、CO2、水蒸气，根据得失电子守恒，发生反应的化学方程式为2NiC2O42H2O Ni2O33COCO24H2O；7三氧化二钴主要用作颜料、釉料及磁性材料，利用铜钴矿石制备的工艺流程如图所示。已知：铜钴矿石主要含有、，其中还含有一定量的、和等。请回答下列问题：(4)向“沉铜”后的滤液中加入溶液，写出滤液中的金属离子与反应的离子方程式_。(6)在空气中高温煅烧得到的化学方程式是_。【答案】(

9、4) (6) 【解析】(4) “沉铜”后的滤液中含有Fe2+，向其中加入NaClO3溶液，NaClO3会将Fe2+氧化为Fe3+，则根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知滤液中的Fe2+与NaClO3反应的离子方程式为：ClO3-+6Fe2+6H+=Cl-+6Fe3+3H2O；(6) 由题中可知CoC2O42H2O在空气中高温煅烧得到Co2O3，CoC2O4中Co的化合价为+2价，生成Co2O3(Co的化合价为+3价)，化合价升高，说明空气中的O2作为氧化剂参与了反应，而C2O42-具有一定还原性也被O2氧化成CO2，故产物分别为Co2O3和CO2，根据元素守恒，可推测出产物中还有H2O生成。

10、在根据电子守恒和原子守恒法，最终可得知反应方程式为4CoC2O42H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O；【归纳总结】工艺流程中的氧化还原方程式的书写方法（1）细读题干寻找提纯对象，结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质的去除情况。（2）确定未知反应的反应物和生成物，根据题意分析溶液环境，配平氧化还原方程式。二、实验探究中的氧化还原方程式的书写1 （2018年全国卷）醋酸亚铬(CH3COO)2CrH2O为砖红色晶体，难溶于冷水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬；二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。

11、实验装置如图所示，回答下列问题：（2）将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置，打开K1、K2，关闭K3。c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，该反应的离子方程式为_。【答案】（2）Zn2Cr3Zn2+2Cr2+【解析】（2）c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3被锌还原为Cr2，反应的离子方程式为Zn+2Cr3Zn2+2Cr2；过量锌将CrCl3全部还原成CrCl2；2（2018年江苏卷）以Cl2、NaOH、(NH2)2CO（尿素）和SO2为原料可制备N2H4H2O（水合肼）和无水Na2SO3，其主要实验流程如下：已知：Cl2+2OHClO+Cl+H2O是放热反应。N2H4H

12、2O沸点约118 ，具有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。（1）步骤制备NaClO溶液时，若温度超过40 ，Cl2与NaOH溶液反应生成NaClO3和NaCl，其离子方程式为_；【答案】（1）3Cl2+6OH5Cl+ClO3+3H2O【解析】（1）温度超过40，Cl2与NaOH溶液发生歧化反应生成NaClO3、NaCl和H2O，反应的化学方程式为3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，离子方程式为3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O。3和是高中阶段最常见的两种氧化剂，经查阅资料氧化能力强于，能将氧化。为了验证该结论，某学生设计了如下图所示的实验装置进行实验（

13、夹持装置略去），该学生利用高锰酸钾与浓盐酸反应制取氯气。请回答下列问题：（1）圆底烧瓶A中发生反应的化学方程式是_。【答案】（1）【解析】（1）A是制取氯气的装置，其中高锰酸钾被还原为。4（2）氨气与二氧化氮的反应将上述收集到的充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入（两端用夹子夹好）。在一定温度下按图示装置进行实验。操作步骤实验现象解释原因打开,推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中Y管中 。反应的化学方程式为 。将注射器活塞退回原处并同定，待装置恢复到室温Y管中有少量水珠生成的气态水凝 聚打开 。 。【答案】（2）红棕色气体慢慢变浅Z中NaOH溶液产生倒吸现象反应后气体分子数

14、减少，Y管中压强小于外界大气压【解析】（2）由题干内容“工业上在一定温度和催化剂条件下用将还原生成，结合实验条件可知反应为，为红棕色气体，发生反应后变成无色气体，因此现象为红棕色气体逐渐变浅。反应后气体分子数减少，Y管中的压强小于外界大气压，因此产生倒吸现象。5（2019年北京卷）化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量（废水中不含干扰测定的物质）。用已准确称量的KBrO3固体配制一定体积的a molL1 KBrO3标准溶液；取v1 mL上述溶液，加入过量KBr，加H2SO4酸化，溶液颜色呈棕黄色；向所得溶液中加入v2 mL废水；向中加入过量KI；用b molL1 Na2S2O3标准溶

15、液滴定中溶液至浅黄色时，滴加2滴淀粉溶液，继续滴定至终点，共消耗Na2S2O3溶液v3 mL。已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+ Na2S4O6Na2S2O3和Na2S4O6溶液颜色均为无色（2）中发生反应的离子方程式是_。（2）+5Br-+6H+=3Br2 +3H2O氯苯（）是重要的化工原料，某同学通过查阅资料后设计了如图所示的装置制备粗氯苯。（夹持装置及加热装置已省略）（1）若试剂为紫黑色固体，写出装置A中发生反应的离子方程式：_。【答案】（1）6.某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。请回答下列问题:3

16、.装置F中发生反应的化学方程式是_5.装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:_【答案】3. 5.3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl【解析】3.F装置中发生 5.C中的反应物是NH3与Cl2,产生的白烟是固体NH4Cl,另一生成物是空气的主要成分N2,反应方程式为3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl【归纳总结】（1）细读题干寻找实验目的，通读题目中从实验步骤中了解操作步骤，结合装置分析实验过程，与实验目的相对应。（2）根据题意确定反应物和生成物，结合溶液环境配平方程式，注意质量守恒、电子守恒、电荷守恒。 【实战演练】 1()是一种氧

17、化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓或浓反应生成以回收。在回收过程中涉及如下化学反应：；。下列有关叙述不正确的是A反应中是还原产物，是氧化产物B、(浓)、的氧化性由强到弱的顺序是(浓)C反应中浓既体现其酸性又体现强氧化性D反应中每有生成，转移电子数目为【答案】C【解析】A反应中氧化剂是，还原剂是，则是还原产物，是氧化产物，A正确。B同一个氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应中氧化剂是，氧化产物是，反应中氧化剂是浓硫酸，氧化产物是，所以氧化性：(浓)，B正确。C反应中浓只体现其强氧化性，而不体现酸性，C错误。D反应中每生成转移电子，则每有生成，转移电子，即转移

18、电子数目为，D正确。故选：C。2用Cu2S、FeS处理酸性废水中的Cr2O，发生的反应如下：反应：Cu2S+Cr2O+H+Cu2+SO+Cr3+H2O(未配平)反应：FeS+Cr2O+H+Fe3+SO+Cr3+H2O(未配平)下列判断错误的是A反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3：5B用相同物质的量的Cu2S和FeS处理Cr2O时，Cu2S消耗更多Cr2OC处理等物质的量的Cr2O时，反应和中消耗H+的物质的量相等D用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O，还可吸附悬浮杂质【答案】C【分析】根据得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平两个方程式如下：反应：3Cu2S+5+46H+=6Cu2+3+10

19、Cr3+23H2O；反应：6FeS+9+78H+=6Fe3+6+18Cr3+39H2O。【解析】A 由分析知，还原剂所含元素化合价升高，失电子，氧化剂所含元素化合价降低，得电子，则Cu2S为还原剂，为氧化剂，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为3:5，A正确；B 1molCu2S参与反应失去10mol电子，1molFeS参与反应失去9mol电子，根据得失电子守恒可知，用相同物质的量的Cu2S和FeS处理时，Cu2S消耗更多，B正确；C 由分析知，处理等物质的量的时，反应中消耗H+的物质的量不等，C错误；D 用FeS处理废水不仅可以除去Cr2O，且该反应还可以生成Fe3+，Fe3+能水解生成氢

20、氧化铁胶体，其具有吸附性，可吸附悬浮杂质，D正确；故选C。3硫酸根自由基()是具有较高氧化还原电位的自由基，可以氧化很多物质。通常利用分解过硫酸盐的方式产生硫酸根自由基。碱性条件下，过硫酸钠(硫元素为+6价)活化Fe得到和(和为具有强氧化性的自由基)，去除水体中As(V)的机理模型如图所示。下列有关说法中正确的是A中氧元素显-2价B与As(V)共沉淀时发生了氧化还原反应C和Fe发生的反应为D强碱性条件下,溶液中的自由基主要为【答案】D【解析】A中含过氧键，氧元素价态有-1价，选项A错误；B与As(V)共沉淀时，没有元素发生化合价变化，选项B错误；C和Fe发生反应生成和，反应为，和发生反应生成和

21、，反应为，选项C错误；D根据图示可知，强碱性条件下，故强碱性条件下，溶液中的自由基主要是，选项D正确。答案选D。4实验室模拟工业回收碘水中的碘，其操作流程如下：下列判断正确的是A在中的溶解度小于在中的B、中涉及的分离操作分别为分液和过滤C中与足量完全反应转移了D中反应消耗的和中反应消耗的的物质的量之比为【答案】B【分析】根据已知，中发生的反应是，中发生的反应是；【解析】A卤素在四氯化碳中溶解度大于水中溶解度，A错误；B是将四氯化碳与水溶液分离，二者互不相容，且为液态混合物，故是分液；是将固体与液体分离，故为过滤，B正确；C由方程式可以看出，每与足量完全反应转移了，故与足量完全反应转移了，C错误

22、；D设中消耗6mol氢氧化钠，则中硫酸的物质的量为3mol（含有6mol氢离子），二者之比是2:1，D错误； 答案选B。5五氟化锑()是非常强的路易斯酸其酸性是纯硫酸的1500万倍。以某矿(主要成分为，含有少量CuO、PbO、 等杂质)为原料制备的工艺流程如图。已知：I.CuS、PbS的分别为、；.微溶于水、难溶于水，它们均为两性氧化物；SbOCl难溶于水。回答下列问题：(1)浸出时少量转化为SbOCl，为“滤渣”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为，该反应的离子方程式为_， (3)“除砷”时，转化为，该反应的离子方程式为_(5)与反应，首次实现了用化学方法制取，同时生成和，化学反应方程式为_，【答案】 【解析】(1)浸出时少量转化为SbOCl，为“滤渣”的成分，加入氨水对其“除氯”转化为，该反应的离子方程式为， (3)“除砷”时，转化为，As3+被还原为As单质，则该反应的离子方程式为。(5)与反应制取，同时生成和，根据得失电子守恒、元素守恒配平该化学反应方程式为， 6用含铬不锈钢废渣(含、等)制取(铬绿)的工艺流程如图所示：回答下列问题：(2) 、KOH、反应生成的化学方程式为_。(5)“还原”时发生反应的离子方程式为_。【答