细分析近几年高考试题不难发现,对于化学方程式书写的考查,已经悄然发生了变化,从过去单一考查课本中出现的化学方程式,逐渐演变成让考生书写特定情景下的化学方程式。这就要求不能机械记忆课本中化学方程式,而是要在理解反应原理的基础上掌握化学方程式,并且能做到灵活运用。常考陌生情景中的化学方程式书写有三类:氧化还原型的化学方程式和离子方程式的书写、复分解型的化学方程式和离子方程式的书写、水解型化学方程式的书写。书写化学方程式时注意不要出现化学式错误(大小写、上下标)、反应条件错误、物质拆分错误、物质判断错误、配平系数错误等典型错误。
例题1、(1)工业上用铁屑还原法制备NaI的流程如图所示,反应②中NaIO3被Fe单质还原为NaI,同时生成Fe(OH)3,该反应的化学方程式是________;在该反应中若有99gNaIO3被还原,则转移电子的物质的量为________mol。
(2)辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下,写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式。
Fe能从CuCl2溶液中置换出铜,可证明Fe比Cu的还原性强,反应方程式为:Fe+Cu2+===Fe2++Cu。电解精炼铜时,粗铜作阳极(Cu-2e-===Cu2+),纯铜作阴极(Cu2++2e-===Cu),含Cu2+的溶液作电解质溶液。(2)从流程图中的各方框的进出箭头可以迅速得出总反应的反应物是SO2和H2O,生成物是H2SO4和H2,I2是循环使用的物质,可以迅速写出反应的总方程式为2H2O+SO2====H2SO4+H2,碘化氢的分解反应是可逆反应,应从化学平衡角度分析分离出氢气的目的。
(1)Fe+Cu2+===Fe2++Cu,①,粗铜,Cu-2e-===Cu2+(2)2H2O+SO2====H2SO4+H2;减小氢气的浓度,使HI分解平衡正向移动,提高HI的分解率
1.氧化还原反应方程式的配平
配平的关键是确定还原剂(或氧化剂)化合价升高(或降低)总数,这就必须弄清还原剂(或氧化剂)中有几种元素发生化合价变化,每一种元素有几个变价原子。配平的原则是化合价升降总数相等。氧化还原反应方程式的配平步骤:
(1)写出反应物和生成物的化学式,并标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列出元素化合价升高和降低的数值。
(3)求出最小公倍数,使化合价升高和降低总价数相等。
(4)用观察法配平其他物质的系数。
(5)将“——”写为“=”,给定条件的写明条件。
2.陌生化学方程式书写解题思路
(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,确定反应物和生成物时,特别要注意元素的化合价及其升降变化,溶液的酸碱性,盐类水解,相关物质的氧化性、还原性,要注意区分最初反应物和中间反应物、最终产物和中间产物,要重视“过量”“少量”“反应物比例”等决定生成物化学式的关键条件。
(2)标反应前后化合价有变化元素的化合价,求化合价升高、降低数目的最小公倍数使化合价升降的总数目相等(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,若不等,要使电荷守恒,根据反应是在何种环境(酸性、碱性)中进行的加H+或OH-。若在酸性环境中:一边加a个H+(电荷守恒),另一边加b个H2O(原子守恒);若在碱性环境中:一边加m个OH-(电荷守恒),另一边加n个H2O(原子守恒)。
(4)复核验证该氧化还原反应方程式是否只有已经得出的这种情况;是否与试题中所要求的吻合;所写反应物、生成物是否正确;所得出的各种生成物在给定酸性或碱性条件下能否大量共存;是否遗漏了反应条件;该条件下所写的生成物能否与过量的反应物继续反应。
1.Li4Ti3O12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,“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式________,写出“高温煅烧②”中由制备的化学方程式。
2.水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为CaO、SiO2,并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示,沉淀A的主要成分是_____,其不溶于强酸但可与一种弱酸反应,该反应的化学方程式为__________________。
3.为探究硫酸亚铁的分解产物,将装置A接入下图所示的装置中,打开K1和K2,缓缓通入N2,加热。实验后反应管中残留固体为红色粉末,写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。
4.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下,写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
5.以电石渣[主要成分为Ca(OH)2和CaCO3]为原料制备KClO3的流程如下,氯化过程控制电石渣过量,在75℃左右进行。氯化时存在Cl2与Ca(OH)2作用生成Ca(ClO)2的反应,Ca(ClO)2进一步转化为Ca(ClO3)2,少量Ca(ClO)2分解为CaCl2和O2。生成Ca(ClO)2的化学方程式为。
6.辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下,写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式 。
7.查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如下图所示,根据图像推断℃时反应的化学方程式为__________。
8.过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O+2I-===2SO+I2。通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe3+对上述反应催化的过程:____________、_________。
9.辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下,写出浸取过程中Cu2S溶解的离子方程式。
10.实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。某化学兴趣小组欲在加热条件下,以NH3还原CuO可制得N2,同时获得活性铜粉。若需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料,整套制气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。获得N2的反应原理是_______________(写反应方程式)。
11.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示,写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式____________________,“净化除杂”加入H2O2溶液发生反应的离子方程式_______________________。
12.铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3,还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质,以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图,已知焙烧时FeO·Cr2O3转化为Na2CrO4和Fe2O3,则焙烧时反应的化学方程式为___________,生成Y的离子方程式___________________。