新情境下氧化还原型离子方程式的书写热点专攻氧化还原型离子方程式的书写,能较好地考查学生对氧化还原反应和离子反应有关理论的理解和应用,这也是近几年高考的热点题型。氧化还原型离子方程式最能体现学科核心素养:电子得失和电荷守恒变化观念与平衡思想,离子方程式的配平模型认知,氧化性、还原性宏观辨识与微观探析。氧化还原反应、离子反应是中学化学基础知识体系的核心,所有涉及氧化还原反应、离子反应的考点都是结合具体的化学物质进行命题的。1.审题的关键点(1)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。(2)使化合价升降的总数相等(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。(3)观察方程式两边离子所带电荷数是否相等,若不相等,则要使电荷守恒,根据反应是在何种环境(酸性或碱性)中补充H+或OH-。若在酸性环境中,一边加H+(电荷守恒),另一边加H2O(原子守恒);若在碱性环境中,一边加OH-(电荷守恒),另一边加H2O(原子守恒)。2.新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平根据题目所给信息提炼反应物、生成物,进而分析反应中电子的得失情况,其流程为:3.防范失分点(1)理解并记忆常见氧化剂或还原剂对应的反应产物。(2)运用“有升必有降”找出隐含反应物或生成物。(3)运用电子得失守恒时要看清化学式中变价元素的原子个数(特别是同种物质中的同种元素有不同化合价的升降变化)。(4)运用电荷守恒时,要准确把握H+与OH-的使用符合题中反应环境。题型突破(2019全国)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:回答下列问题。(1)在95 “溶浸”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为 。(2)“滤渣1”的主要成分有。为检验“过滤1”后的滤液中是否含有Fe3+,可选用的化学试剂是。(3)根据H3BO3的解离反应:H3BO3+H2OH+B(OH)4-,Ka=5.8110-10,可判断H3BO3是酸;在“过滤2”前,将溶液pH调节至3.5,目的是。(4)在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为,母液经加热后可返回工序循环使用。由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是。【解题思路】 (1)陌生反应化学方程式、离子方程式的书写:(2)滤渣成分的判断:原料中含有Fe2O3、Al2O3、SiO2,这些物质与弱酸性的硫酸铵溶液均不发生反应,因此“滤渣1”包含Fe2O3、Al2O3、SiO2三种物质。Fe3+的检验:检验Fe3+最常用、最有效的试剂是KSCN溶液。(3)H3BO3类别的判断:操作目的的分析判断要有证据意识、完整意识:(4)陌生离子方程式的书写:可循环利用物质的判断:根据元素质量守恒,NH4+和SO42-存在于母液中,即母液中主要成分为硫酸铵,可返回“溶浸”工序循环使用。碱式碳酸镁的分解:根据氢氧化镁和碳酸镁受热分解生成MgO可知,使Mg(OH)2MgCO3分解生成MgO的方法是高温焙烧。答案(1)NH4HCO3+NH3(NH4)2CO3(2)SiO2、Fe2O3、Al2O3KSCN(3)一元弱转化为H3BO3,促进析出(4)2Mg2+3CO32-+2H2OMg(OH)2MgCO3+2HCO3-或2Mg2+2CO32-+H2OMg(OH)2MgCO3+CO2溶浸高温焙烧失分剖析一是只从H3BO3分子中含有3个H将H3BO3错判为三元酸;二是无法从流程图中提取有效信息,弄不清楚物质的变化过程而错写化学方程式和离子方程式。应考训练1.(2021江苏如皋质量调研)按要求写出下列含氯物质转化的方程式。(1)某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag(金属层中其他金属含量过低,对实验的影响可忽略)。NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的离子方程式为。AgCl所发生“还原”反应的化学方程式为。(2)Cl2O可用作氯化剂,可由Cl2与潮湿的Na2CO3反应制得,反应的产物之一为NaHCO3。该反应的化学方程式为。(3)高氯酸钠是强氧化剂,可由电解NaClO3溶液制得。该反应的离子方程式为。(4)如图所示为几种含氯化合物的溶解度随温度的变化曲线。常温下将其中某两种物质的饱和溶液混合,会发生反应。该反应的化学方程式为。2.(2021北京丰台一模)锰广泛存在于自然界中,工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)制备锰。资料:MnCO3难溶于水,可溶于稀酸。在Mn2+催化下,SO2在水溶液中被氧化成H2SO4。.制备。(1)写出铝热法还原MnO2制备锰的化学方程式:。(2)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。处理方法一:用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:。研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如下所示:过程:过程:2Fe3+SO2+2H2O2Fe2+SO42-+4H+过程的离子方程式是。处理方法二:用MnCO3进行脱硫,可提高脱硫率。结合化学用语解释原因:。.废水中锰含量的测定。(3)取1 mL废水置于20 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用a molL-1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由b1 mL变为b2 mL,废水中锰的含量为 gmL-1。3.(2021山东潍坊五县区阶段性监测)二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒灭菌剂,可以有效灭活新冠病毒,但其稳定性较差,可转化为较稳定的NaClO2保存。利用吸收法可得到NaClO2。工艺流程如图所示:已知:.纯ClO2易分解爆炸,一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。.NaClO2长期放置或高于60 时易分解生成NaClO3和NaCl。回答下列问题。(1)ClO2中氯元素的化合价为价,向ClO2发生器中通入空气的目的是。(2)吸收塔中制取NaClO2的离子方程式是;温度不能超过20 ,可能的原因是。(3)吸收塔中为防止产生的NaClO2被继续还原成NaCl,所用还原剂的还原性应适中。除H2O2外,还可以选择的还原剂是(填字母)。A.Na2O2B.Na2SC.FeCl2D.KMnO4(4)取等质量NaClO2,其中一份加热至70 ,另一份严格保存。两份均配成溶液并分别与足量FeSO4溶液反应,消耗Fe2+的物质的量(填“相同”“不相同”或“无法判断”)。(5)NaClO2与氯气反应可制得ClO2,反应的化学方程式为。4.(2021海南天一大联考第一次模拟)碘化亚铜(CuI)不溶于水和乙醇,可用作有机合成催化剂、树脂改性剂、人工降雨剂、阳极射线管覆盖物等。以斑铜矿(主要成分为Cu3FeS4)为原料制备碘化亚铜的工艺流程如图所示:请回答下列问题。(1)“酸浸”中,Fe3O4与稀硫酸反应的离子方程式为。(2)检验“酸浸”后溶液中是否含Fe2+的试剂是。(3)“除杂”操作中加H2O2的目的是。(4)红褐色滤渣1为(写化学式)。(5)滤液2中溶质主要为(NH4)2SO4,检验NH4+的方法是。(6)“合成”中,每生成1 mol CuI,理论上需要KI的物质的量为。5.(2021湖南常德一模)以金属切削废料由铁屑和镍钴合金、金刚砂(SiC)组成为原料回收镍钴生产NiSO47H2O和CoCl26H2O的工艺如图:已知:相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL-1形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Co3+Co2+Fe3+Fe2+Ni2+开始沉淀的pH0.37.21.56.36.9沉淀完全的pH1.19.22.88.38.9常温下,Ksp(NiCO3)=1.010-7。请回答下列问题。(1)将废料研磨成粉的作用是。(2)理论上“除铁”需控制pH的范围为;“滤渣2”中除Fe(OH)3外,还有少量黄钠铁矾Na2Fe6(SO4)4(OH)12,写出由Fe3+生成黄钠铁矾的离子方程式:。(3)写出“钴镍分离”时发生反应的离子方程式:。“钴镍分离”后,溶液中c(Ni2+)=1.0 molL-1,若“滤液2”中c(CO32-)=1.010-5 molL-1,则沉镍率= 沉镍率=因沉淀减少的c(Ni2+)初始c(Ni2+)。(4)“转化”时产生的气体为。(5)碱性镍氢电池是某国产品牌汽车车载电池之一,其电池反应为NiOOH+MHNi(OH)2+M。放电时,负极反应式为。6.(2021湖北教科研协作体联考)CdS又称镉黄,可用作黄色颜料,也用于制备荧光粉等。以镉铁矿(主要成分为CdO2、Fe2O3、FeO及少量的Al2O3和SiO2)为原料制备CdS的工艺流程如图:回答下列问题。(1)“滤渣1”的成分是(写化学式)。(2)“还原镉”时,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,发生反应的离子方程式为。(3)加入H2O2溶液的目的是。(4)通入H2S也可以“沉镉”,发生反应的离子方程式为。(5)实际工业生产中,有时采用阳离子交换树脂法来测定沉镉后溶液中Cd2+的含量,其原理是Cd2+2NaR2Na+CdR2,其中NaR为阳离子交换树脂。常温下,将沉镉后的溶液经过阳离子交换树脂后,测得溶液中的Na+比交换前增加了0.055 2 gL-1,此时溶液的pH=6,则该条件下Cd(OH)2的Ksp=。(6)CdS不溶于稀盐酸,可溶于浓盐酸,并生成H2CdCl4,反应的化学方程式为。若向反应后的溶液中加水稀释,又出现黄色沉淀,用平衡移动原理解释:(已知Cd2+4Cl-CdCl42-)。7.(1)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4价,其中过氧键的数目为。写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式:。(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,该反应的离子方程式为