2022年高考化学 考点总动员系列 专题05 离子方程式和氧化还原反应方程式的书写（含解析）

2022年高考化学 考点总动员系列 专题05 离子方程式和氧化还原反应方程式的书写（含解析）【母题再现】题型介绍：离子方程式和氧化还原方程式的书写为高考的必考题型，考查方式为填空题。一些省市在工艺流程题或探究性实验题中考查，还有有些省的命题中考查基本概念和基本理论的答题中涉及方程式的书写。这类题型涉及离子反应的基本原理，氧化还原反应的规律及产物的判断，氧化还原反应方程式配平的基本方法等相关知识。高考选题：【xx年高考海南卷第16题】（9分）锂锰电池的体积小、性能优良，是常用的一次电池。该电池反应原理如图所示，其中电解质LiCIO4。溶于混合有机溶剂中，Li+通过电解质迁移入MnO2晶格中，生成LiMnO2。回答下列问题：（4）MnO2可与KOH和KClO3，在高温下反应，生成K2MnO4，反应的化学方程式为_K2MnO4在酸性溶液中歧化，生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为_。解题技巧：对于反应方程式的书写在书写时注意一下几点:1、产物确定：对于一个未知的反应，产物的确定可能是方程式水的一大难点。在实际书写过程中我们可以使用化学反应的基本原理以及元素及化合物性质来进行判断。（1）运用类比的方法，可以确定相同反应原理的产物。如CaC2与H2O反应的原理为水解反应，水电离成H+和OH-，然后分别与Ca2+和C结合，生成Ca(OH)2和C2H2，可以推知像CaC2这样金属与非金属结合成的离子型化合物Al4C3、Mg2C3、Li2C2、Mg3N2、Na2O2等与水反应均类似，故可以顺利判断出生成物。（2）根据量的关系及反应的先后顺序进行判断。比如在NH4Al(SO4)2中加入少量、适量、过量的NaOH溶液，首先我们要确定反应的先后顺序为Al3+、NH、Al(OH)3，如加入少量的NaOH，发生反应为Al3+3OH-=Al(OH)3；再加入发生的反应为NH+OH-=NH3H2O，两步还可以写出总反应；继续滴加发生的反应是氢氧化铝溶解，即如果加入过量的NaOH，发生的反应为Al3+ NH+5OH-= AlO+ NH3H2O+2H2O。（3）根据氧化还原反应的基本原理进行判断。反应物中两物质之间根据氧化性或还原性的强弱，确定哪个做氧化剂、哪个做还原剂，然后根据氧化剂被还原，化合价降低，还原剂被氧化，化合价升高，从而判断产物。如：在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至刚好反应完全，在这里Sn为+2价，其做高价为+4价，故既有氧化性又具有还原性，Cl-为最低价，具有还原性，Mn为+7价，故只有氧化性，该反应中，Sn的化合价升高生成Sn4+，Cl-的化合价升高生成Cl2逸出，Mn的化合价降低生成Mn2+，然后根据化合价升价法进行配平，得到5Sn210Cl4MnO432H5Sn45Cl24Mn216H2O。2、配平。化学方程式的配平，主要使用的是化合价升降法。在配平的过程中遵循以下原则：（1）电子守恒的原则。氧化还原反应中，氧化剂得电子的数目等于还原剂失电子的数目。 （2）电荷守恒的原则。离子反应中，阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数 （3）原子守恒的原则。反应前后，原子的总类和个数保持不变 （4）共存性原则。反应体系中，从实际出发能发生复分解反应氧化还原反应强烈双水解的微粒要继续发生反应，直至体系中的微粒遵循共存的原则 （5）客观事实的原则。注意实际参加反应或生成的微粒的存在形式；注意反应所处的介质，化学反应常在一定的介质中进行，如熔融状态酸性溶液碱性溶液等根据需要补充熔融电解质的微粒H+OH-。一般情况下，酸性溶液补充H+碱性溶液补充OH-；注意微粒参加反应的先后顺序；注意参加反应的反应物的量的关系。【考点揭秘】高频考点一：竞争型复分解反应【典例】写下列离子方程式：（1）写出在硫酸铝铵溶液中加入少量氢氧化钡溶液的离子方程式：_。（2）过量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中的离子方程式为_。高频考点二：竞争型氧化还原反应【典例】在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01 mol的酸性混合溶液中加入0.01 mol铁粉，经搅拌后发生的变化应是()A铁溶解，析出0.01 mol Ag和0.005 mol CuB铁溶解，析出0.01 mol Ag并放出H2C铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Fe3D铁溶解，析出0.01 mol Ag，溶液中不再有Cu2高频考点三：新情境下的氧化还原反应【典例】实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是 ；（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是 ；（3）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是 。【直击高考】1（xx上海卷）16已知氧化性Br2Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反应的离子方程式为：a Fe2+b Br-+c Cl2d Fe3+ e Br2+ f Cl-下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是A2 4 3 2 2 6 B0 2 1 0 1 2C2 0 1 2 0 2 D2 2 2 2 1 42【xx年高考安徽卷第25题】(14分)Na、Cu、O、Si、S、Cl是常见的六种元素。（4）ClO2是常用于水的净化，工业上可用Cl2氧化NaClO2溶液制取ClO2。写出该反应的离子方程式，并标出电子转移的方向和数目 。3【xx年高考福建卷第23题】(15分)元素周期表中第VIIA族元素的单质及其化合物的用途广泛。（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：NaCl溶液 NaClO3溶液KClO3晶体完成I中反应的总化学方程式：NaClH2ONaClO3 。II中转化的基本反应类型是 ，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。（4）一定条件，在水溶液中1 mol Cl、ClO(x1，2，3，4)的能量(KJ)相对大小如右图所示。D是 (填离子符号)。BAC反应的热化学方程式为 (用离子符号表示)。4【xx年高考江苏卷第20题】（14分）硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。（1）将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如题20图1所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应：S22eS （n1）S+ S2 Sn2写出电解时阴极的电极反应式： 。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质，其离子方程式可写成 。（2）将H2S和空气的混合气体通入FeCl3 、FeCl2 、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如题20图2所示。在图示的转化中，化合价不变的元素是 。反应中当有1molH2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3的物质的量不变，需要消耗O2的物质的量为 。在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有 。（3）H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如题20图3所示，H2S在高温下分解反应的化学方程式为 。（3）2H2S2H2+S25【xx年高考重庆卷第11题】（14分）氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。（1）氢气是清洁能源，其燃烧产物为_。（2）NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应达到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为_，反应消耗1mol NaBH4时转移的电子数目为_。6（xx北京卷）（1）H2SO4溶解A12O3的离子方程式是 ，（2）KMnO4 - 氧化Fe2+的离子方程式补充完整： 1 MnO+ Fe2+ = 1 Mn2+ Fe3+ ,7（xx福建卷）24（2）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与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式： （D） +24NaClO3+12H2SO4=ClO2+CO2+18H2O+_8（xx江苏卷）16（2）菱镁矿(主要成分为MgCO3，含少量FeCO3 )加入稀硫酸过滤后，加入H2O2 氧化时，发生反应的化学方程式为 。9（xx四川卷）11、(15分)（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)2，该电池反应的化学方程式是 。【答案】（4）Al3NiO(OH)NaOHH2O=3Ni(OH)2NaAlO210（xx全国新课标I卷）27锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe- = LixC6。（5）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化，写出放电时电池反应方程式 。【课后反馈】夯实基础：1（潍坊市四县一校11月联考）有Fe2+、NO、Fe3+、NH、H+和H2O六种粒子，分别属于同一氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述错误的是 A氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:8 B该过程说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化 C若有1molNO发生氧化反应，则转移8mol电子 D若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2+-e-=Fe3+2（天津新华中学xx届第一次月考）水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为：3Fe2+2S2O+O2+xOH-=Fe3O4+S4O+2H2O。下列说法正确的是A 硫元素被氧化，铁元素被还原 B Fe2、S2O都是还原剂C x2 D 每生成1 mol Fe3O4，则转移电子数为3 mol3（xx安徽淮南一模）（4）请完成中的反应离子方程式： ClO3- + VO2+ + H+ = VO3+ + + 4（xx安徽合肥一模）（2）其中NaClO溶液（酸性条件）将MnSO4转化为MnO2的离子方程式为 。5（中山市xx高三期末）（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应化学方程式为：_C+_K2Cr2O7 + =_CO2+ _K2SO4 + _Cr2（SO4）3+ _H2O 能力拓展：6（xx安徽华普2月联考）(15分)实验室里用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO47H2O)，其过程如下：（1）过程中，FeS和O2、H2SO4反应的化学方程式为 。7（xx安徽“江南十校”3月联考）(14 分）亚硝酸盐是一祌常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。为检测某食品中亚硝酸盐含量（通常以1kg样品中含NaNO2的质量计)，某研究小组设计了如下两种实验方案：（1）无色气体B遇空气显红棕色，B的化学式为_写出甲方案中反应的离子方程式_（2）完成并配平乙方案中反应的离子方程式 MnO+ NO+ = Mn2+ NO+ ,8（深圳市南山区xx届高三上学期期末）（5）还原过程发生以下反应（请配平）： Na2Cr2O7 SO2 = Cr(OH) (H2O)5SO4 Na2SO4；9（遵义四中xx届第二次月考）配平下列方程式：Fe(NO3)3KOHCl2K2FeO4KNO3KClH2O10（天津市耀华中学xx届第一次月考）（4）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水。该反应的化学方程式为 。【答案】（4）Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O（2分）自我提升：11（xx安徽池州一模）（16分）钨是我国丰产元素，是熔点最高的金属，广泛用于拉制灯泡的灯丝，有“光明使者”的美誉。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成（Fe、Mn）WO4。（1）碱熔（NaOH、空气、熔融）时，钨酸亚铁转化为氧化铁和钨酸钠，写出相应反应的化学方程式_。12（甘肃张掖xx一诊）（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO2）反应制备ClO2，化学方程式是 ，此法相比欧洲方法的优点是 。（5）科学家又研究出了一种新的制备ClO2方法，利用硫酸酸化的草酸（H2C2O4）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为 。13（湛江市xx届高中毕业班调研）（4）除铁方法：用H2O2充分氧化后，再用NaOH控制pH值24范围内生成氢氧化铁沉淀。在上述方法中，氧化剂可用NaClO3代替，用NaClO3氧化Fe2+的离子方程式为 。【答案】（4）6Fe2+ClO3+6H+=6Fe3+Cl+3H2O（2分）14（天津新华中学xx届第一次月考）（4）某反应体系中有物质：Bi2（SO4）3、NaMnO4、H2O、MnSO4、NaBiO3、Na2SO4、H2SO4。请将NaBiO3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，配平化学计量数，并在氧化剂与还原剂之间标出电子转移的方向和数目。 NaBiO3+ + + + + ,15（xx届上海市徐汇区高三上学期期末考试）已知：氧化性：KMnO4HNO3；Bi位于周期表中VA族，3价较稳定，Bi2O3为碱性氧化物，Bi3+的溶液为无色。取一定量硝酸酸化的Mn(NO3)2溶液依次进行下列实验，现象记录如下： 向其中加入适量的NaBiO3，溶液变为紫红色。 继续滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生。 再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色。回答下列问题：（1）写出实验反应的离子方程式：_。（2）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为_。（2）PbO2KMnO4H2O2（2分）【名师小结】方程式的书写不要盲目，首先要根据基本理论（氧化还原反应、离子反应、电化学等）进行系统分析，判断反应物、产物；然后根据配平的基本方法（基于质量守恒的观察法、电子得失守恒的化合价升价法以及缺项配平）对其进行配平，最后最后进行检查即可得到。