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1、專項突破一 信息型方程式的書寫 離子反應(yīng)理論和氧化還原反應(yīng)理論是高中化學(xué)的基礎(chǔ)和重點,二者 是依據(jù)不同的分類標準對化學(xué)反應(yīng)進行的分類。高考常將兩部分內(nèi)容 融合在一起考查,所涉及的反應(yīng)既符合離子反應(yīng)規(guī)律,又符合氧化還原 反應(yīng)規(guī)律。這類試題能很好地考查學(xué)生全面思考和解決問題的能力,難 度不大,但失分率較高。 縱觀近幾年的高考試題,不難發(fā)現(xiàn)命題者更加重視對化學(xué)用語的考 查,特別是對信息型方程式書寫的考查。信息型方程式是指在教材或練 習(xí)中不曾涉及,但可根據(jù)化學(xué)原理,結(jié)合給定條件書寫的一類方程式。 考法突破考法突破 其特點是題干中常以反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)性質(zhì)、元素化合價變化、氧化劑 (還原劑)得(失)電子數(shù)目

2、等信息呈現(xiàn)出來,要求以此判斷產(chǎn)物,從而正確 書寫方程式。對于此類試題,需要考生通過有效自學(xué),敏捷地接收試題 給出的新信息,并將題給信息與課本知識有機地結(jié)合起來,達到以舊帶 新、觸類旁通的目的,進而產(chǎn)生新思路,發(fā)現(xiàn)新規(guī)律,創(chuàng)造性地解決問 題。在考試中遇到此類陌生度高的題目不要驚慌失措,冷靜運用所學(xué)知 識進行分析,要能夠把題目所給物質(zhì)理清楚,是氧化還原反應(yīng)的,可利用 氧化還原反應(yīng)價態(tài)變化規(guī)律確定生成物中變價元素的價態(tài),進而確定生 成物。有些方程式的書寫,考生不能判斷出產(chǎn)物,該如何正確預(yù)測產(chǎn)物? 這對考生的能力要求更高,需要考生在問題及題目提供的信息中進行搜 索,結(jié)合已有知識和題目所給的新信息進行加

3、工、類比、聯(lián)想、討論等, 最終得出正確答案。 類型一、殘缺型反應(yīng)方程式的書寫類型一、殘缺型反應(yīng)方程式的書寫 此類試題一般給出部分反應(yīng)物和部分產(chǎn)物,需要我們補充完整,并 配平,考查頻率較高,難度不大?？梢罁?jù)題給信息及原子守恒或物質(zhì)的 特征或元素化合價變化特點及微粒存在形式填寫出未知物后配平。 模板:信息提取(確定反應(yīng)類型)聯(lián)想推理(判斷反應(yīng)物、生成 物)配平。 注意點:反應(yīng)條件、符號等細節(jié)。 典例典例1 將NaBiO3固體(黃色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加 熱,溶液顯紫色(Bi3+無色)。配平該反應(yīng)的離子方程式: 5 2 14 H+ 5 5 2 7 Mn 4OH2O 解析解

4、析 (1)由溶液顯紫色可推知有Mn生成,確定含變價元素物質(zhì)的化 學(xué)計量數(shù): 化合價分析如下:Bi(+5+3)25(化學(xué)計量數(shù)5配在NaBiO3和Bi3+前), Mn(+2+7)52(化學(xué)計量數(shù)2配在Mn2+和Mn前)。 (2)利用原子守恒及電荷守恒確定缺項物質(zhì)及其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。 5NaBiO3+2Mn2+14H+5Na+5Bi3+2Mn+7H2O。 4O4O4O1-1 完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式: ( )Mn+( )C2+ ( )Mn2+( )CO2+ 4O24O答案答案 2Mn+5C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O 解析解析 根據(jù)化合價升降法配平:C2中C的化合價為+3

5、價,CO2中C的化 合價為+4價,每個C2參加反應(yīng),化合價升高2價;Mn中Mn的化合價 為+7價,Mn2+中Mn的化合價為+2價,每個Mn參加反應(yīng),化合價降低5 價,因此Mn和C2的化學(xué)計量數(shù)分別為2和5,再根據(jù)原子守恒與電 荷守恒可以判斷反應(yīng)物中有H+,產(chǎn)物中有H2O,故離子方程式為2Mn+5 C2+16H+2Mn2+10CO2+8H2O。 4O24O24O24O4O4O4O24O4O24O1-2 完成下列方程式: ( )NaCl+( )H2O( )NaClO3+( ) 答案答案 NaCl+3H2ONaClO3+3H2 解析解析 反應(yīng)中Cl元素的化合價由-1價升高到+5價,故必定有一種元素的

6、 化合價要降低,經(jīng)分析只能是H元素化合價由+1價降到0價,因此結(jié)合原 子守恒和得失電子守恒可寫出化學(xué)方程式:NaCl+3H2ONaClO3+ 3H2。 類型二、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中方程式的書寫類型二、化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中方程式的書寫 近幾年在高考試卷中頻頻出現(xiàn)化學(xué)工藝流程題,此類題目思維容量大, 涉及知識點多,此類試題中有些設(shè)問與方程式的書寫有關(guān),且反應(yīng)物與 生成物均需從題目中的轉(zhuǎn)化關(guān)系中進行挖掘,學(xué)生往往失分較多。 有關(guān)與化學(xué)工藝流程有關(guān)的信息方程式的書寫模板可總結(jié)如下:先寫出 “反應(yīng)物(原料+加入的物質(zhì)+溶液酸堿性環(huán)境)生成物(目標產(chǎn)物+ 雜質(zhì))”,再進行配平。一定要學(xué)會靈活運用三大守恒(原子守恒、電

7、荷 守恒、得失電子守恒),正確預(yù)測合理的產(chǎn)物,提高準確率。有的方程式 書寫要求能從圖表中提取有用的信息,看懂橫坐標和縱坐標所表示的含 義,看懂在特定要求時,溶液中的粒子存在形式。 典例典例2 NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其一種 生產(chǎn)工藝如下: 寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式 。 答案答案 2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 解析解析 根據(jù)圖示可確定反應(yīng)物和生成物,然后根據(jù)得失電子守恒和原子 守恒即可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。 2-1 以硅藻土為載體的五氧化二釩(V2O5)是接觸法生產(chǎn)硫酸的催化 劑。從廢釩催化劑中回收V2O5既避免

8、污染環(huán)境又有利于資源綜合利 用。廢釩催化劑的主要成分為: 物質(zhì) V2O5 V2O4 K2SO4 SiO2 Fe2O3 Al2O3 質(zhì)量分數(shù)/% 2.22.9 2.83.1 2228 6065 12 1 以下是一種廢釩催化劑回收工藝路線: (1)“酸浸”時V2O5轉(zhuǎn)化為V,反應(yīng)的離子方程式為 V2O5+2H+ 2V+H2O ,同時V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+?！皬U渣1”的主要成分是 SiO2 。 (2)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3)沉淀,寫出“煅燒”中發(fā)生反應(yīng)的 化學(xué)方程式 NH4VO3 V2O5+2NH3+H2O 。 2O2O 解析解析 (1)V2O5及V中的V均為+5價,“酸浸”時,發(fā)生非氧

9、化還原反 應(yīng),根據(jù)原子守恒及電荷守恒不難寫出離子方程式;“酸浸”時,V2O5轉(zhuǎn) 化成V,V2O4轉(zhuǎn)化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分別轉(zhuǎn)化成Fe3+ 和Al3+,所以“廢渣1”的主要成分是SiO2。 (2)“煅燒”時肯定得到V2O5,銨鹽分解一般會有NH3生成。 2O2O2-2 利用鈷渣含Co(OH)3、Fe(OH)3等制備鈷氧化物的工藝流程如下: Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為 。 答案答案 2Co(OH)3+S+4H+2Co2+S+5H2O 或Co(OH)3+3H+Co3+3H2O、2Co3+S+H2O2Co2+S+2H+ 解析解析 Co(OH)3首先被H

10、2SO4溶解生成Co3+,Co3+具有氧化性,可將S氧 化為S,同時自身被還原為Co2+。 類型三、信息型方程式的書寫類型三、信息型方程式的書寫 對于信息型離子方程式,一定注意要滿足氧化還原反應(yīng)規(guī)律,還要注意 環(huán)境的酸堿性。書寫方程式時巧用水的小技巧,具體可列表如下: 23O24O23O24O23O24O 上表信息說明:在酸性介質(zhì)中,生成物不可能是OH-;堿性介質(zhì)中,生 成物不可能是H+;中性介質(zhì)中,生成物可能是H+、OH-、H2O等。 類型三、信息型方程式的書寫類型三、信息型方程式的書寫 對于信息型離子方程式,一定注意要滿足氧化還原反應(yīng)規(guī)律,還要注意 環(huán)境的酸堿性。書寫方程式時巧用水的小技巧

11、,具體可列表如下: 典例典例3 新型凈水劑高鐵酸鉀(K2FeO4)為暗紫色固體,可溶于水,在中性 或酸性溶液中逐漸分解,在堿性溶液中穩(wěn)定。生產(chǎn)K2FeO4的工藝流程如 圖所示: (1)完成“氧化”過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式: 2 FeCl3+ 10 NaOH+ 3 NaClO 2 Na2FeO4 + 9NaCl + 5H2O 。其中氧化劑是 NaClO (填化學(xué)式)。 (2)“轉(zhuǎn)化”過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 Na2FeO4+2KOHK2FeO4+2NaOH 。 解析解析 (1)反應(yīng)中NaClO是氧化劑,還原產(chǎn)物是NaCl,根據(jù)原子守恒可知, 需要補充的物質(zhì)是NaCl和H2O。根據(jù)化合價升降法配

12、平方程式為2FeCl 3+10NaOH+3NaClO2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。 (2)根據(jù)(1)中反應(yīng)的化學(xué)方程式和“轉(zhuǎn)化”后最終得到的產(chǎn)物可知, “轉(zhuǎn)化”過程中KOH溶液與Na2FeO4反應(yīng)轉(zhuǎn)化為溶解度更小的K2FeO4。 3-1 (1)H3PO2及NaH2PO2均可將溶液中的Ag+還原為銀,從而可用于化 學(xué)鍍銀。 H3PO2中,P元素的化合價為 +1 。 利用H3PO2進行化學(xué)鍍銀反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為 41,則氧化產(chǎn)物為 H3PO4 (填化學(xué)式)。 (2)H3PO2的工業(yè)制法是:將白磷(P4)與Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成PH3氣體和 Ba(H2PO2)2,后

13、者再與H2SO4反應(yīng)。寫出白磷與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué) 方程式 2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3 。 解析解析 (1)在化合物中,各元素正、負化合價的代數(shù)和為零,故H3PO2中 P元素化合價為+1價。設(shè)氧化產(chǎn)物中P元素的化合價為+x價,依題意 并根據(jù)得失電子守恒有4(+1)-0=1+x-(+1),解得x=5,故氧化產(chǎn)物為 H3PO4。 (2)根據(jù)得失電子守恒及原子守恒,可寫出P4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué) 方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3。 類型四、帶有計算因素的化學(xué)方程式的書寫類型四、帶有計算因素的化學(xué)

14、方程式的書寫 關(guān)于計算型方程式書寫的題目關(guān)鍵在于計算,我們只有掌握了有關(guān)物質(zhì) 的量的基本計算,才能夠?qū)D、表、數(shù)據(jù)這些抽象語言通過具體計算, 轉(zhuǎn)化為化學(xué)語言。在平時的訓(xùn)練中必須有意識地培養(yǎng)這方面的能力,學(xué) 會自己計算。 典例典例4 化合物甲和NaAlH4都是重要的還原劑。一定條件下金屬鈉和 H2反應(yīng)生成甲。甲與水反應(yīng)可產(chǎn)生H2,甲與AlCl3反應(yīng)可得到NaAlH4。 將4.80 g甲加熱至完全分解,得到金屬鈉和2.24 L(已折算成標準狀況)H2。 (1)甲與AlCl3反應(yīng)得到NaAlH4的化學(xué)方程式為 AlCl3+4NaHNaAlH4+3NaCl 。 (2)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)的

15、化學(xué)方程式為 NaAlH4+2H2O 4H2+NaAlO2 。 (3)甲在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為 Fe2O3),脫銹過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 3NaH+Fe2O32Fe+ 3NaOH 。 解析解析 甲是由Na與H2反應(yīng)得到的,故甲中含有Na、H兩種元素,又因為4. 80 g甲分解得到2.24 L(標準狀況)H2,得到H2的質(zhì)量為0.2 g,所以生成Na 的質(zhì)量為4.6 g,化合物甲中Na和H的原子個數(shù)比為11,同時結(jié)合4.80 g 化合物甲分解得到0.1 mol H2,可以判斷化合物甲的化學(xué)式為NaH。 (1)NaH與AlCl3反應(yīng)生成NaAlH4和NaCl

16、,化學(xué)方程式為AlCl3+4NaH NaAlH4+3NaCl; (2)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)方程式為NaAlH4+2H2O4H2 +NaAlO2; (3)甲在無水條件下脫銹,實質(zhì)上就是把Fe2O3還原,反應(yīng)方程式為3NaH+ Fe2O32Fe+3NaOH。 4-1 0.80 g CuSO4 5H2O樣品受熱脫水過程的熱重曲線(樣品質(zhì)量隨溫 度變化的曲線)如圖所示。 (1)試確定200 時固體物質(zhì)的化學(xué)式: 。 (2)取270 所得樣品,于570 灼燒得到的主要產(chǎn)物是黑色粉末和一種 氧化性氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 (3)上述氧化性氣體與水反應(yīng)生成一種化合物,該化合物的濃溶液

17、與Cu 在加熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 答案答案 (1)CuSO4 H2O (2)CuSO4CuO+SO3 (3)Cu+2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O 解析解析 (1)分析CuSO4 5H2O受熱脫水過程的熱重曲線可知,200 時和1 13 時的產(chǎn)物相同,可根據(jù)113 時樣品質(zhì)量確定脫水產(chǎn)物。 設(shè)113 時產(chǎn)物為CuSO4 (5-n)H2O,則有: CuSO4 5H2OCuSO4 (5-n)H2O+nH2O 250 18n 0.80 g (0.80-0.57)g 解得n4,即200 時產(chǎn)物為CuSO4 H2O; (2)根據(jù)灼燒產(chǎn)物是黑色粉末可知分解產(chǎn)物為CuO,則具有氧化性

18、的另 一產(chǎn)物為SO3,因此灼燒時反應(yīng)方程式為CuSO4CuO+SO3; (3)SO3與水化合生成硫酸,Cu與濃H2SO4加熱時反應(yīng)的化學(xué)方程式為Cu +2H2SO4(濃)CuSO4+SO2+2H2O。 4-2 向含有Fe2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣,溶液中各種離子的物 質(zhì)的量變化如下圖所示。有關(guān)說法不正確的是( ) 2Fe3+I2+4Cl- D.原溶液中n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=213 A.線段BC代表Fe3+物質(zhì)的量的變化情況 B.原混合溶液中c(FeBr2)=6 mol L-1 C.當通入Cl2 2 mol時,溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2+2I-+2Cl2 答案答案 B A項,根據(jù)還原性Br-Fe2+I-判斷,線段AB代表I-物質(zhì)的量的變 化情況,線段BC代表Fe3+物質(zhì)的量的變化情況,線段DE代表Br-物質(zhì)的量 的變化情況;B項,溶液體積未知,無法計算濃度;C項,當通入2 mol Cl2時, 溶液中已發(fā)生的離子反應(yīng)可表示為2Fe2+2I-+2Cl2 2Fe3+I2+4Cl-;D 項,根據(jù)圖像及反應(yīng)方程式可知,原溶液中n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=213。