2021届高考化学统考版二轮备考提升指导与精练7陌生情境中氧化还原反应方程式的书写解析

例1．已知离子方程式：As2S3+H2O+NO－3―→AsO3－4+SO2－4+NO↑+________(未配平)，下列说法错误的是（）A．配平后水的化学计量数为4B．反应后溶液呈酸性C．配平后氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶28D．氧化产物为AsO3－4和SO2－4【解析】从所给的离子方程式知，As2S3转化成AsO3－4和SO2－4，而NO－3转化为NO，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，配平后的离子方程式为3As2S3+4H2O+28NO－3===6AsO3－4+9SO2－4+28NO↑+8H+，则A、B、D正确；氧化剂与还原剂物质的量之比为28∶3，则C不正确。【答案】C例2．硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式：_____________________________________________。【解析】根据所给出的反应物和生成物配平含变价元素物质的计量系数，再结合环境根据质量守恒配平其他计量系数，所以反应的化学方程式为3H2SO4+5H2S+2KMnO4―→5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O。【答案】3H2SO4+5H2S+2KMnO4―→5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O2.应用②信息型化学方程式的书写1.应用①给定化学方程式的书写优培7陌生情境中氧化还原反应方程式的书写陌生情境中氧化还原反应方程式的书写例3．软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下(中间产物的固体部分已经略去）。①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式______________________。【解析】①中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色S物质析出，溶液变为棕黄色，说明有Fe3+生成，发生反应的化学方程式为3MnO2+2FeS+6H2SO4Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O。【答案】3MnO2+2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S↓+6H2O1．有Fe3+、Fe2+、NO−3、NH+4、H+和H2O六种微粒，分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述中，不正确的是（）A．还原产物为NH+4B．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8C．若有0.5molNO－3参加还原反应，则转移电子8molD．若把该反应设计为电解池，则阳极反应为Fe2+-e－===Fe3+【解析】其离子方程式为8Fe2++10H++NO－3===8Fe3++NH+4+3H2O。C项，若有0.5molNO－3参加还原反应，应转移4mol电子。【答案】C2．在氧化还原反应中，氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应。已知：①半反应式：Cu2O-2e－+2H+=2Cu2++H2O②五种物质：FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI③Fe2++MnO－4+X→Fe3++Mn2++H2O(未配平)3.应用③工艺流程中的化学方程式的书写提分训练下列判断正确的是（）A．①中半反应式发生的是还原反应B．②中五种物质中能使①顺利发生的物质为Fe2(SO4)3C．MnO－4+5e－+4H2O=Mn2++8OH−是反应③的一个半反应D．几种物质的氧化性强弱顺序为MnO－4Cu2+Fe3+【解析】①中Cu2O→Cu2+，铜元素化合价升高，发生的是氧化反应，A项错误；为使①顺利发生，要选择氧化性强的物质作氧化剂，而Fe2(SO4)3可作①的氧化剂，B项正确；配平反应③为5Fe2++MnO－4+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O，反应在酸性条件下进行，③的半反应中不能生成OH−，C项错误；根据上述分析可知氧化性：Fe3+Cu2+，根据③可知氧化性：MnO－4Fe3+，即氧化性：MnO－4Fe3+Cu2+，D项错误。【答案】B3．根据题目信息，完成有关化学方程式：(1)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成该反应的离子方程式：______(D)+24ClO－3+24H+===ClO2↑+CO2↑+________。(2)FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为____________________。高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为_________________________________________________________。(3)Na2S溶液长期放置有硫析出，原因为_______________________(用离子方程式表示)。(4)PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的离子方程式为________________________________________________________。【解析】(2)FeCl3与氢碘酸反应生成棕色物质，根据现象可知生成碘单质，则I−被氧化为I2，Fe3+被还原成Fe2+，可以写出Fe3++I−→Fe2++I2，然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与KClO反应时，根据题目信息可知Fe3+被氧化为FeO2－4，则ClO−被还原成Cl−，可以写出Fe3++ClO−→FeO2－4+Cl−，然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到2Fe3++3ClO−→2FeO2－4+3Cl−，再结合溶液呈强碱性和电荷守恒，在左边补上OH−，右边补上H2O，然后配平即可。(3)Na2S溶液长期放置有硫生成，则一定有氧气参加反应，可以根据氧化还原反应规律写出S2−+O2+H2O→OH−+S↓，再根据电荷守恒、得失电子守恒配平方程式。【答案】(1)1C6H12O624618H2O(2)2Fe3++2I−=2Fe2++I22Fe3++3ClO−+10OH−=2FeO2－4+3Cl−+5H2O(3)2S2−+O2+2H2O===4OH−+2S↓(4)PbO2+4H++2Cl−====△Pb2++Cl2↑+2H2O4．取一定量的酸性KMnO4溶液依次进行下列实验，有关现象记录如下：①滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生；②再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色；③最后通入足量的SO2气体。请回答下列问题：(1)KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为______________。(2)实验③中的现象为__________________。(3)实验①、②中反应的离子方程式分别是________________、______________。【解析】实验①说明H2O2能被MnO−4氧化，氧化性：KMnO4H2O2；实验②说明Mn2+能与PbO2反应生成MnO−4，氧化性：PbO2KMnO4。实验③中SO2还原性较强，能使酸性KMnO4褪色，SO2被氧化为H2SO4，H2SO4和Pb2+反应生成PbSO4白色沉淀。【答案】(1)PbO2KMnO4H2O2(2)溶液紫红色褪色，有白色沉淀生成(3)2MnO－4+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O5PbO2+2Mn2++4H+===5Pb2++2MnO－4+2H2O5．建筑工地常用的NaNO2因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO2能发生如下反应：NaNO2+HI―→NO↑+I2+NaI+H2O(1)配平上述化学方程式。(2)上述反应的氧化剂是________；若有1mol的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是________。(3)根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别NaNO2和NaCl，可选用的物质有：①水、②淀粉­碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，选取上述物质进行实验，下列组合合适的是________(填字母)。A．③⑤B．②④C．②⑤D．①②③⑤(4)某厂废液中，含有2%～5%的NaNO2，直接排放会造成污染，使用NH4Cl处理，能使NaNO2转化为不引起二次污染的N2，反应的化学方程式为_________________________________。(5)请配平以下化学方程式：Al+____NaNO3+____NaOH===NaAlO2+____N2↑+____若反应过程中转移5mole－，则生成标准状况下N2的体积为________L。【解析】(1)NaNO2中氮元素化合价由+3价降为+2价，HI中碘元素化合价由-1价升为0价，根据化合价升高和降低的总数相等以及原子守恒配平化学方程式。(2)2NaNO2+4HI===2NO+I2+2NaI+2H2O中，NaNO2中氮元素的化合价降低，所以NaNO2是氧化剂，若有4molHI参与反应，其中2molHI为还原剂，在反应中转移电子的物质的量是2mol，所以若有1mol的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是6.02×1023或NA。(4)由题给信息和氧化还原反应的化学方程式书写规律可得NaNO2+NH4Cl===NaCl+N2↑+2H2O。(5)铝元素的化合价升高，NaNO3中氮元素的化合价降低，根据氧化还原反应中得失电子守恒及原子守恒进行配平：10Al+6NaNO3+4NaOH===10NaAlO2+3N2↑+2H2O；反应过程中转移30mol电子时有3molN2生成，所以转移5mole－生成标准状况下N2的体积为0.5mol×22.4L·mol−1=11.2L。【答案】(1)242122(2)NaNO26.02×1023(或NA)(3)C(4)NaNO2+NH4Cl=NaCl+N2↑+2H2O(5)10641032H2O11.26．研究发现钼酸钠可减缓金属的腐蚀速率。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2，含少量重金属化合物)制备钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)的途径如图所示：回答下列问题：途径①制备钼酸钠溶液，同时有SO2−4生成，该反应的离子方程式为_____________。【解析】途径①制备钼酸钠溶液，用NaClO在碱性条件下氧化MoS2，同时有SO2−4生成，生反应的离子方程式为MoS2+9ClO−+6OH−=MoO2−4+9Cl−+2SO2−4+3H2O。【答案】MoS2+9ClO−+6OH−=MoO2−4+9Cl−+2SO2−4+3H2O7．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：______FeCl3+______NaOH+______NaClO==______Na2FeO4+______+______。其中氧化剂是________(填化学式)。（2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为_________________________________。（3）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用________________溶解，然后________________。方法Ⅱ：电解法。以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。（4）电解时阳极发生反应生成FeO2−4，该电极反应方程式为____________________。【解析】（1）Fe的化合价由+3价→+6价，化合价升高3价，Cl的化合价由+1价→－1价，化合价降低2价，最小公倍数为6，然后根据原子守恒配平其他即可，即反应方程式为2FeCl3+10NaCl+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O，其中NaClO为氧化剂；（2）根据流程，过滤后滤液中含有Na2Fe