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1、《信息型化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)》學(xué)案
學(xué)習(xí)目標(biāo):1、根據(jù)所學(xué)知識(shí)正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)、離子方程式電極反應(yīng)式及熱化學(xué)方程式。
2、提高在新情景下,接受、處理、應(yīng)用新信息的能力。
、信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)
四步法”書(shū)寫(xiě)陌生氧化還原反應(yīng)方程式
第一步:根據(jù)元素化合價(jià)的升降判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
第二步:按“氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”寫(xiě)出方程式,根據(jù)得失電子守恒配平上述四
種物質(zhì)。注意:不屬于“氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物”的物質(zhì)這一步暫不寫(xiě)在方程式中。
第三步:根據(jù)電荷守恒或反應(yīng)物的酸堿性,在方程式左邊或右邊補(bǔ)充 H+、OH或H2O等。
第四步:根據(jù)質(zhì)量
2、守恒配平反應(yīng)方程式。
注意:利用電荷守恒配平時(shí)
當(dāng)溶液為酸性介質(zhì)時(shí),一般用
H+,反應(yīng)物、產(chǎn)物中不能出現(xiàn) OH-
當(dāng)溶液為中性介質(zhì)時(shí),一般用 H+或OH-,反應(yīng)物中不出現(xiàn) H+或OH-,反應(yīng)物可能加 H2O。
當(dāng)溶液為堿性介質(zhì)時(shí),一般用 OH-,反應(yīng)物、產(chǎn)物中不能出現(xiàn) H+o
類型一已知部分產(chǎn)物,寫(xiě)出完整的化學(xué)方程式
例1. (2015 ?全國(guó)卷H )二氧化氯(C1O2,黃綠色易溶于水的氣體)是高效、低毒的消毒劑。回答下列問(wèn)題:
(1)工業(yè)上可用 KC1C3與NaSO在H2SO存在下制得 CIO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)實(shí)驗(yàn)室用NHCl、鹽酸、NaClQ(亞氯酸鈉)為原
3、料,通過(guò)以下過(guò)程制備 C1O2:
鹽酸 NaC。溶液
__ i CIO,
NlhCl溶液一電解 —NQ;溶液一一-Nib 1-溶液X
電解時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
⑶將C1O2氣體通入盛有 KI和稀H2SQ的混合液中,寫(xiě)出 C1O2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式:
【解題策略】:利用“四步法”書(shū)寫(xiě)氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式。
[學(xué)以致用]
1. (1)(2016 ?全國(guó)I卷)聯(lián)氨(又稱腫,N2H4,無(wú)色液體)是一種應(yīng)用廣泛的化工原料,可用作火箭燃料。
實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨,反應(yīng)的化學(xué)方程式為
(2)(2016 ?全國(guó)II卷)寫(xiě)出“反應(yīng)”步驟中生成 CQ的化學(xué)方
4、程式
類型二化學(xué)工藝流程中化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
例2.(2016 ?四川理綜)磷尾礦主要含 Ca(PQ)3F和CaCO- MgCQ 某研
究小組提出了磷尾礦綜合利用的研究方案,制備具有重要工業(yè)用途的
流程如下:
硫酸、SOj—―反 I把—(jlOj―~ …
網(wǎng)收
CaC@ Mg(OH>、P4和 H,其簡(jiǎn)化
6
在浸取液n中通入 nh,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
【解題策略】:涉及化學(xué)工藝流程題有關(guān)的陌生方程式書(shū)寫(xiě)模式總結(jié)如下: 先寫(xiě)出“反應(yīng)物(原料+加入
的物質(zhì)+溶液酸堿環(huán)境)一->生成物(目標(biāo)產(chǎn)物+雜質(zhì))”,再進(jìn)行配平。一定要學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用三大守恒 (元 素守恒、得失
5、電子守恒、電荷守恒 ),正確預(yù)測(cè)合理產(chǎn)物。
[學(xué)以致用]
2. (2015 ?山東理綜)利用鉆渣[含Co(OH>、Fe(OH)3等]制備鉆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 。
類型三 需要預(yù)測(cè)產(chǎn)物的化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)
例3.(2016 ?全國(guó)III卷)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有 SO和NO的煙氣,反應(yīng)溫度 323 K, NaClQ溶液濃度
為5X10—3 mol - L \反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。
離子
SO 2
SO 2
一
NO 3
一
NO 2
一
Cl
- 1
c/(mol L )
一 一 一 4
8
6、.35 X 10 4
6.87 X 10 6
4
1.5 X 10 4
1.2 X 10 5
3.4 X 10
寫(xiě)出 NaClO 2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式
【解題策略】:有關(guān)產(chǎn)物預(yù)測(cè)時(shí)一定主要注意首先滿足氧化還原反應(yīng)規(guī)律,還要注意環(huán)境介質(zhì),因?yàn)槲?
質(zhì)的具體存在形式不光滿足氧化還原,還得看環(huán)境的酸堿性。
可列表如下:
介質(zhì)
多一個(gè)氧原子
少一個(gè)氧原子
酸性
結(jié)合氧原子
+ 2H + > H 2。
提供氧原子 +
+ H2C > 2H
中性
,, 結(jié)合氧原子
+ H2C > 2CH
提供氧原子 +
+ H2C > 2H
堿性
結(jié)合氧原子
7、
+ H2C > 2CH
提供氧原子
+ 2CH > H2C
書(shū)寫(xiě)反應(yīng)式要注意巧用水的小技巧,具體
左表中可清晰說(shuō)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。
[學(xué)以致用]
3. (1) (2015.天津理綜)FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理
潛水比FeCl3高效,且腐蝕性小,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
完成NaClQ氧化FeCl2的離子方程式:
( )ClQ-+ ( ) Fe2+ + ( ) == ( ) Cl-+ ( ) Fe3+ + ( )
8、
(2) (2015.浙江理綜)完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式:
( )MnO + ( )C 2C42- +== ( ) Mn+ + ( )CO 2 T+
小結(jié)提升:
可能出現(xiàn)的情況: H — H2C H 2。9CH CH -- H2C H 28H
絕不可能出現(xiàn)的情況: H+-HC或CH-H+
二、陌生電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)
電解H ”是電解Na2CO3溶液,原理如圖所示.
例 4 (2017?1蘇-16) (4)
陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為
【解題策略】:電極方程式的書(shū)寫(xiě)類似于一個(gè)完整的氧化還原型離子方程式的配平,先由信息分離出反
應(yīng)物和生成物,然后配平參與 變價(jià)的離子或物質(zhì),再根
9、據(jù)介質(zhì)( H+或CH)調(diào)節(jié)電荷守恒,最后用 H2C
吵槃附矍整要蠹濃呼⑼
pH先為5的吸收液
稀叱與。二
調(diào)節(jié)原子守恒。
4.直接排放含 SC2的煙氣會(huì)形成酸雨,危害環(huán)境。利用鈉堿
循環(huán)法可脫除煙氣中的 SC2。
在鈉堿循環(huán)法中,Na2SC3溶液作為吸收液,當(dāng)吸收液的pH降
至約為6時(shí),需送至電解槽再生。再生示意圖如下 :
①HSC3-在陽(yáng)極放電的電極反應(yīng)式
三、陌生熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě) 例5 (2017W匕京-26(1))氯化過(guò)程:TiC2與Cl2難以直接反應(yīng),加碳生成 CC和CC2可使反應(yīng)得以進(jìn)行。
已知:TiC2(s) +2Cl2(g尸TiCl 4(g)+C2(g)
10、△H[=+175.4kJ?mol 1
2C(s) + C2(g)=2CC(g) △ H2=- 220.9kJ?mol 1
①沸騰爐中加碳氯化生成 TiCl4 (g)和CO (g)的熱化學(xué)方程式:
H。要注意狀態(tài)、符
【解題策略】:先把正確反應(yīng)方程式寫(xiě)出來(lái),再根據(jù)已知反應(yīng)利用蓋斯定律計(jì)算△ 號(hào)及單位。
[學(xué)以致用]
5. (2017以津-7 (3))0.1mol CI2與焦炭、TiO2完全反應(yīng),生成一種還原性氣體和一種易水解成 TiO2?xH2O 的液態(tài)化合物,放熱 4.28kJ,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。 課外練習(xí):
I.NaClO可以將MnSO4氧化成 MnO2沉淀,試寫(xiě)出該反
11、應(yīng)的離子方程式 o SO2
通入NaClO溶液中:。
2.尖晶石型鎰酸鋰(LiMn 2O4)是一種環(huán)保綠色能源新型材料。實(shí)3^室通過(guò)下列方法制取:將 MnO2和
Li2CO3按4 : 1的物質(zhì)的量比配料,球磨 3?5小時(shí),然后升溫至 600?750 C ,保溫24小時(shí),自然冷卻 到室溫得產(chǎn)品,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
3,硫代硫酸鈉還原性很強(qiáng),在溶液中易被 Cl2氧化成SO42-,常用作脫氯劑,該反應(yīng)的離子方
程式為:
2
分析化學(xué)上吊用硫代硫酸鈉與單質(zhì)碘反應(yīng)來(lái)進(jìn)仃兀素分析。 硫代硫酸根(S2O3 )離子與I2之間的反應(yīng)
進(jìn)行得迅速、完全,但必須在中性或弱酸性溶液中進(jìn)行。因
12、為在堿性溶液中, I2會(huì)發(fā)生反應(yīng),其離子
方程式為 :而且I2與S2O32-發(fā)生副發(fā)應(yīng),其離子方程式為
。若在強(qiáng)酸性溶液中, Na2s2O3會(huì)發(fā)生分解,其 離子方程式為 ,
同時(shí)I離子容易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng),其反應(yīng)的離子方程式為
4.高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑,可作為水處理劑和高容量電池。
(1)已知K2FeO4溶液中加入稀硫酸,迅速反應(yīng)產(chǎn)生 Fe2(SO4)3的離子方 。
(2) FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取 K2FeO4,其反應(yīng)的離子方程式為
(3)用高鐵酸鉀和鋅制成的高鐵堿性電池,能儲(chǔ)存比普通堿性電池多 50%的電能,已知該電池的總
13、反應(yīng):+ 則負(fù)極的電極反應(yīng)是
5 . (H3PO2)的工業(yè)制法是:將白磷(P4)與氫氧化銀溶?^反應(yīng)生成 PH3氣體和Ba(H2P。2),后者再與硫酸反
應(yīng),寫(xiě)出白磷與氫氧化鋼溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:
6 .污水及自來(lái)水處理的方法有很多
(1)堿性環(huán)境下,Cl2可將水中的CN-轉(zhuǎn)化為兩種無(wú)毒的氣體離子方程式:
(2)酸性環(huán)境下,向含重銘酸根的廢水中加入 FeSO4溶液,然后調(diào)節(jié)溶液的 PH,使生成的Cr3+轉(zhuǎn)化
為Cr(OH) 3,寫(xiě)出第一步對(duì)應(yīng)的離子方程式:
(3)含CN-的污水危害很大。處理污水時(shí),可在催化劑 TiO2作用下用NaClO將CN-氧化成CNO-。
CNO
14、-在酸性條件下繼續(xù)被 NaClO氧化生成N2和CO2。試寫(xiě)出上述兩步反應(yīng)的離子方程式:
KI淀粉溶液反應(yīng),呈現(xiàn)藍(lán)色,
(4)臭氧也是一種常用的污水處理劑。它的氧化性很強(qiáng),可以和酸性 同時(shí)放出一種氣體,試寫(xiě)出對(duì)應(yīng)的離子方程式
(5)二氧化氯(C1O2)作為一種高效強(qiáng)氧化劑,已被聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織 (WHO)列為AI級(jí)安全消
毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色或橘黃色氣體,性質(zhì)非常不穩(wěn)定。 溫度過(guò)高,二氧化氯的水溶液
有可能爆炸。其制備方法有:
方法一:用氯酸鈉(NaClO 3)和硫酸酸化的 H2O2反應(yīng)生成C1O2。請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。
O
請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式。
15、
7 .直接排放煤燃燒產(chǎn)生的煙氣會(huì)引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題。煤燃燒產(chǎn)生的煙氣含氮的氧化物,用 CH催化還
原NO可以消除氮氧化物的污染。
已知:CH(g)+2NO2(g) =N2(g) + CO(g)+2H 2O(g) AHI= — 867 kJ/mol
2NO(g) ^^NQ(g) AHI= — 56.9 kJ/mol
H 2O(g) = H2O(l) AH = -44.0 kJ /mol
寫(xiě)出CH4催化還原N2c4(g)生成N2和HO(l)的熱化學(xué)方程式: 。
《信息型化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)》學(xué)案 參考答案
答案: (1)2KClO 3+ Na2SO3+H 2SO4===Na 2SO4+
16、K2SO4
+ 2ClO 2 T + H 2O
(2)NH 4Cl + 2HCl===== 3H 2 T + NCl 3
(3)2ClO 2+10I + 8H + ===5I 2+ 4H2O+ 2Cl
例1
1.(1)2NH 3+ NaClO===NH+NaCl + H2。 (2)SO 2+H2SO+ 2NaClQ===2ClO2 +2NaHSO
例 2.MgSO+ 2NH+ 2Ho===Mg(OH)J + (NH) 2SO
答案: 2Co(OH) 3+ SO 2 + 4H ===2Co 2+ + SO 4 + 5H 2O
.
答案: 4NO + 3ClO 2 + 4OH =
17、==4NO 3 + 3Cl+ 2H2O 例3
答案: (1)1 6 6H + 1 6 3H 2O
& (2)2 5 16H + 2 10 8H 2 O
3.
例 4.⑷4c。3 8MnO 2+ 2Li 2CO3 ===== 4LiMn 2O4+ 2CO2 T + O2 T
+2H2O- 4e — 4HCQ +O2T 4.HSO3-+H2O-2e-I SO42-+3H +
例 5⑴① TiO2(s)+2Cl2(g) +2C(s尸TiCl 4(g)+2CO(g) △ H= - 45.5kJ?mol 1
5.⑶ 2Cl2(g)+TiO 2(s)+2C(s) — TiC4(l) +2C
18、O(g) △ H= - 85.6kJ?mol 1
課外練習(xí)
1 . Mn2 + ClO + H2O===MnO 2 J + 2H + Cl
3Zn^6e- + 10OH-=ZnO + 2ZnOr +5H2O
2P廣 3BM0H)l6H,O3B 鼠 3PHm
5.
6. (1)2CN-+80H -+5Cl 2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O (2)Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe2++7H2O
(3)
2C^0~ + 300- + 2獷二居 T +2CQ T+笫= + HQ
(4)2I -+2H++Q= 12+Q+H2O
(5)方法一 2NaCl
19、Q+HQ+H2SO===2ClO2 件Q 1+NaSO+2HO
方法二 2ClO3-+2Cl-+4H+===2ClO2 >Cl2 件2H2O
7.CH(g)+N 2O(g) ==N 2(g) +2H 2O(l ) + CO 2(g) AH= - 898.1kJ/mol
3.3I2+6OH = IO3 +5I +3H2O S2O32 +4I2+10OH = 2SO42 +8I +5H2O
S2O32 +2H += SO2T+SJ+O 4I +O2+4H + = 2I2+2H2O
4. 4FeO42- + 20 H+ = 4Fe3 4+ + 302 T +10HO 2Fe3++ 3ClO - + 10OH- = 2FeO42- + 5H2O + 3Cl-;