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2020高考化学刷题冲刺含最新模拟题专题四氧化还原反应讲义含解析
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专题四 氧化还原反应
考点1 氧化还原反应中的基本概念
1.[2019北京,10,6分]下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
本题利用表格的形式呈现物质(括号内为杂质)和除杂试剂,考查除杂过程中是否涉及氧化还原反应,体现“基础性和综合性”的同时,增加必备知识的考查覆盖面。
解题模型:链接考法1命题角度1
2.[2016上海,13,3分]O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
本题利用陌生的氧化还原反应方程式,考查相关基本概念及计算,体现定性与定量结合的命题新动向。
解题模型:链接考法1 命题角度2
3.[2016北京,10,6分]K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
将人教版《化学》(选修4)和(选修5)中的两个实验综合起来命题,展示源于教材而高于教材的设计思路,动态地考查了考生对氧化还原反应的掌握情况。
解题模型:链接考法1命题角度2
考点2 氧化还原反应规律的应用
4.(1)[2017全国卷Ⅲ,28节选,4分]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛
的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行,原因是 。
(2)[2017江苏,19(2),5分]NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是 。
氧化还原反应原理是高考考查的热点,其中陌生氧化还原反应方程式的书写是热点和难点,本题从不同角度考查考生对陌生氧化还原反应方程式的书写能力。
解题模型:链接疑难1突破点1
5.配平下列方程式:
(1)[2017北京,27(2)节选,2分]用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:
15NNO+ H2O
(2)[2015天津,10(2)②,2分]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: ClO3-+ Fe2++ Cl-+ Fe3++ 。
本题细致入微地考查考生对氧化还原反应方程式配平技巧的掌握情况,氧化还原反应方程式的配平是对氧化还原反应原理理论模型的应用,将具体反应与理论模型之间进行关联,发展了“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
解题模型:链接考法4 命题角度1、2
6.[2016全国卷Ⅰ,28节选,12分]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:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。
本题以生产、生活中的具体事例为载体,以流程图的形式呈现不同价态氯元素化合物之间的相互转化,考查考生在新情境中对氧化还原反应信息的提取、运用能力。
解题模型:链接疑难1突破点1
考点1 氧化还原反应中的基本概念
考法1 氧化还原反应基本概念的判断
有关氧化还原反应基本概念的考查题目,首先考查:常见氧化剂(还原剂)的识别及氧化性(还原性)强弱顺序识记。其次考查:氧化剂(还原剂)→氧化性(还原性)→被还原(被氧化)→还原产物(氧化产物)→物质用途的正误判断。该类题型能较好地考查考生的模型认知能力。
命题角度1 氧化还原反应的判断
1 [2018北京,9,6分]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,发生反应2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,后一过程发生了氧化还原反应,A项不符合题意;氯水中含有HCl和HClO,溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能将红色物质氧化,溶液红色褪去,该过程发生了氧化还原反应,B项不符合题意;Na2S溶液滴入AgCl浊液中,发生了沉淀的转化Na2S+2AgClAg2S+2NaCl,此过程中不涉及氧化还原反应,C项符合题意;将热铜丝插入稀硝酸中,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成无色气体NO,NO与空气中的氧气发生反应2NO+O22NO2,这两个反应都是氧化还原反应,D项不符合题意。
C
1. [2016上海,2,2分]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
命题角度2 结合物质性质、用途考查氧化还原反应相关概念
2 [高考组合]下列说法错误的是
A.[2017北京,8B改编]氯气使KBr溶液变黄,Cl2被还原
B.[2016海南,7B]将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C.[2016浙江,9D改编]O、Cl的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
D.[2014大纲卷,8A]SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
溶液变黄说明有溴单质生成,即还原剂(KBr)被氧化生成Br2,氧化剂(Cl2)被还原,A项正确。氧化剂(HNO3)被还原,生成NO,还原剂(Fe)被氧化,证明还原剂(Fe)的还原性强于还原产物(NO)的,B项错误。O3、Cl2、ClO2均可用作水的消毒剂,C项正确。Br2与SO2发生氧化还原反应而使溴水褪色,KMnO4与乙烯发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色,原理相同,D项正确。
B
考点扫描
掌握物质性质,分析反应实质
消毒剂的强氧化性(O3、Cl2、ClO2、HClO、H2O2、KMnO4、K2FeO4等)
2017海南,1C
双氧水可作消毒剂(√)
2017江苏,3B
ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒(✕)
食品抗氧化剂的还原性(如Na2S2O5、Fe粉、亚硫酸钠、维生素C、花青素等)
2018全国卷Ⅰ,27(4)改编
Na2S2O5与碘标准溶液反应的离子方程式为S2O52-+2I2+3H2O2SO42-+4I-+6H+(√)
2017海南,1B
细铁粉可作食品抗氧剂(√)
常见的氧化剂与还原剂、挖掘隐藏的氧化还原反应
2017海南,6B
改编
硫化亚铁与浓硫酸混合加热的离子方程式为2H++FeSH2S↑+Fe2+(✕)
2017海南,16(2)改编
不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾(√)
点拨:金属锂在二氧化碳中仍可燃烧
命题角度3 氧化产物、还原产物的判断
3 [高考组合]根据要求回答下列问题:
(1)[2018全国卷Ⅰ,28(1),2分]1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为 。
(2)[2016全国卷Ⅲ,28(2),2分]“氧化”中欲使3 mol的VO2+变成VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为 mol。
(3)[2015新课标全国卷Ⅰ,28(1),2分]大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。
(1)氯气与硝酸银反应生成N2O5时,氮元素的化合价不变,结合“氧化产物是一种气体”判断,硝酸银中-2价的O(最低价只有还原性)失去电子被氧化为O2。(2)根据VO2+VO2+,KClO3Cl-,由得失电子守恒,则n(VO2+)=6n(KClO3),故n(KClO3)=16n(VO2+)=16×3mol=0.5mol。(3)浓缩液中的碘元素为-1价,在酸性环境中,MnO2将I-氧化为I2,MnO2中+4价的Mn被还原,还原产物应为MnSO4(或Mn2+)。
(1)O2 (2)0.5 (3)MnSO4(或Mn2+)
考法2物质氧化性、还原性强弱的判断及应用
命题角度1 物质氧化性、还原性强弱的判断
4 [2019山东八校第二次联考]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半反应式为Cu2O-2e-+2H+2Cu2++H2O
②五种物质为FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++MnO4-+XFe3++Mn2++H2O(未配平)
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中的半反应顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.MnO4-+5e-+4H2OMn2++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MnO4->Cu2+>Fe3+
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中的半反应顺利发生,要选择氧化性强的物质作氧化剂,Fe2(SO4)3可作①中的半反应的氧化剂,B项正确;配平反应③为5Fe2++MnO4-+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+,根据反应③可知氧化性MnO4->Fe3+,即氧化性MnO4->Fe3+>Cu2+,D项错误。
B
考法点睛·学习理解
1.在氧化还原反应中,失去电子的物质(有元素化合价升高)发生氧化反应,该物质作还原剂;得到电子的物质(有元素化合价降低)发生还原反应,该物质作氧化剂。
2.根据氧化性氧化剂>氧化产物,还原性还原剂>还原产物,可判断物质的氧化性或还原性的强弱。
命题角度2 依据物质氧化性、还原性强弱判断反应情况
5 已知还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中的氧化产物均为Na2SO4
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1 mol
C.0~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+IO3-+3OH-3SO42-+I-+3H2O
D.当I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的NaIO3的物质的量为1.1 mol
还原性HSO3->I-,首先发生反应①IO3-+3HSO3-I-+3SO42-+3H+;氧化性IO3->I2,继续加入NaIO3发生反应②IO3-+6H++5I-3H2O+3I2。根据题图可知,0~b间没有I2生成,说明发生反应①,加入NaIO3的物质的量是1mol,NaHSO3的物质的量是3mol,氧化产物为Na2SO4;继续加入NaIO3,发生反应②,氧化产物为I2,A错误。a点时加入NaIO3的物质的量是0.4mol,根据反应①可知,消耗NaHSO3的物质的量为0.4mol×3=1.2mol,B错误。NaHSO3溶液为酸性溶液,溶液中OH-量极少,0~b间发生反应①,C错误。设生成I2的物质的量为nmol,根据反应②知,消耗NaIO3的物质的量为
n3mol,消耗I-的物质的量为5n3mol,剩余I-的物质的量为(1-5n3)mol,n(I-)∶n(I2)=5∶3时,即(1-5n3)∶n=5∶3,则n=0.3,故加入的NaIO3的物质的量n(NaIO3)=1mol+n3mol=1mol+0.1mol=1.1mol,D正确。
D
考法点睛·学习理解
根据氧化性、还原性强弱顺序,分析发生氧化还原反应的先后顺序,写出相应的离子方程式,然后根据原子守恒进行解答。
考点2 氧化还原反应规律的应用
考法3氧化还原反应规律的应用
命题角度1 得失电子守恒思想在氧化还原反应中的应用
6 [两元素之间得失电子守恒问题][2015新课标全国卷Ⅱ,28(1),1分]工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
由题给的反应物中有KClO3、生成物中有ClO2,可知氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3。1molKClO3生成1molClO2时得到1mol电子,1molNa2SO3生成1molNa2SO4时失去2mol 电子,根据得失电子守恒可知,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
2∶1
7 [多元素之间得失电子守恒问题]在P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为 mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为 mol。
由题意知,P0H3P+5O4,P0Cu3P-3,3Cu+2SO4Cu+13P,P一部分被氧化,一部分被还原,P既作氧化剂又作还原剂,CuSO4作氧化剂。设7.5molCuSO4氧化P的物质的量为x;生成1molCu3P时,被氧化的P的物质的量为y,根据得失电子守恒得:
7.5mol×(2-1)=x·(5-0) x=1.5mol
1mol×3×(2-1)+1mol×[0-(-3)]=y·(5-0) y=1.2mol
所以参加反应的P的物质的量为1.2mol+1mol=2.2mol。
1.5 2.2
命题角度2 转化规律的应用
8 氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOHKX+KY+H2O(未配平)。KX在一定条件下发生反应:KXKY+KZ(未配平,KY与KZ的化学计量数之比为1∶3)。以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
根据题意可知,KX、KY中的氯元素分别显正价和-1价,KZ中氯元素化合价>KX中氯元素化合价(均为正价)。假设KX中氯元素为+a价,KZ中氯元素为+b价,依据元素化合价升降总数相等及KXKY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5分别代入上式讨论,可知a=5,b=7符合题意。则KX中氯元素的化合价为+5。
C
命题角度3 强者优先规律的应用
9 现有下列三个氧化还原反应:
2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2
2FeCl2+Cl2 2FeCl3
2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
要寻找一种氧化剂,其氧化性比I2的强,比Cl2和Fe3+的弱(也可和Fe3+的氧化性相当)。由题给三个氧化还原反应可推知,氧化性KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性I->Fe2+>Cl->Mn2+。加入氧化剂反应,反应过程分别为Cl2氧化I-生成I2Cl2过量将氧化Fe2+;KMnO4氧化I-生成I2KMnO4过量将氧化Fe2+、Cl-;Fe3+氧化I-生成I2Fe3+只氧化I-不能氧化Fe2+。
C
考法点睛·应用实践
根据强者优先规律,判断物质氧化性(或还原性)的强弱关系后可以快速搞清楚溶液中发生氧化还原反应的先后顺序。在溶液中常见离子的氧化性、还原性有以下规律:还原性S2->I->Fe2+>Br->Cl-;氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。
考法4氧化还原反应方程式的配平
命题角度1 直接型氧化还原反应方程式的配平
10 [2016天津,9改编]配平下列反应的离子方程式:
(1)Mn2++O2+OH-MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O
(1)
(2)
(1)2Mn2++O2+4OH- 2MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2+2I-+4H+ Mn2++I2+3H2O
命题角度2 缺项型氧化还原反应方程式的配平
11 [2015浙江,27Ⅰ(4),2分]完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )MnO4-+( )C2O42-+ ( )Mn2++( )CO2↑+
2 5 16H+ 2 10 8H2O
2. 配平下列方程式:
(1)[2017全国卷Ⅲ,27(1)改编]FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)[2015安徽,27(2)改编]请配平化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Na2SiO3。
冲刺双一流
疑难1 新情境条件下陌生化学反应方程式的书写
离子反应与氧化还原反应是中学化学基本知识,是高考考查的热点,主要在实验题和工艺流程题中考查,且新情境条件下陌生反应方程式(氧化还原或非氧化还原方程式)的书写是必考内容,主要考查考生在新情境中迁移运用“复分解”反应、元素周期律、氧化还原反应等基础知识的能力。
突破点1 “四步法”突破新情境条件下陌生氧化还原反应方程式的书写
12 [2016四川,8(5)改编]在稀硫酸中,Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化O的一种氢化物,Cr被还原为+3价,该反应的化学方程式为 。
第一步——反应中Cr的最高价含氧酸的钾盐(K2Cr2O7)作氧化剂,+3价的Cr是还原产物;O的一种氢化物(H2O2)是还原剂,O2是氧化产物
第二步——按“氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物”把方程式初步写成K2Cr2O7+H2O2Cr3++O2↑。K2Cr2O72Cr3+,H2O2O2↑,由得失电子守恒得K2Cr2O7+3H2O22Cr3++3O2↑
第三步——依据补项原则,在方程式左边补上H+,方程式右边补上H2O
第四步——依据原子守恒配平如下:K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
3. 按要求回答问题:
(1)[直接书写型]①[2019全国卷Ⅲ,26(1)改编]写出硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应生成S的化学方程式: 。
②[2017全国卷Ⅱ,28(2)改编]水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。
③[2017江苏,18(1)①改编] 45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为 。
④[2017全国卷Ⅰ,27(6)改编]写出高温煅烧中由FePO4、Li2CO3、H2C2O4制备LiFePO4的化学方程式: 。
(2)[推理书写型]①[2019全国卷Ⅱ,26(2)改编]900~1 200 ℃下,在回转炉中重晶石(BaSO4)被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。
②[2016全国卷Ⅱ,26(2),2分]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4),反应的化学方程式为 。
③[2014新课标全国卷Ⅱ,27节选,3分]PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。
PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 。
(3)[计算书写型]①[2016浙江,27Ⅱ(3)改编]Fe3S4能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为
1.518 g·L-1),写出该反应的离子方程式 。
②[2016全国卷Ⅲ,27(2)改编]采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K时,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。
离子
NO3-
NO2-
Cl-
c/(mol·L-1)
2.0×10-4
1.0×10-4
1.75×10-4
用离子方程式解释NaClO2溶液显碱性的原因: 。
依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式: 。
(4)[信息书写型]①[2015四川,8(4)改编]CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成磷酸与铜,该反应的化学方程式是
。
②[2017天津,7(3)改编]Cl2与焦炭(C)、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和TiCl4,该反应的化学方程式为 。
突破点2 新情境条件下非氧化还原反应方程式的书写
常考的三类陌生的复杂的复分解反应
(1)根据水解原理书写
①亚硫酰氯的水解:SOCl2+H2OSO2↑+2HCl。
②五氟化磷的水解:PF5+4H2OH3PO4+5HF。
③四氯化硅与烧碱溶液反应:SiCl4+6NaOHNa2SiO3+4NaCl+3H2O(四氯化硅水解生成的硅酸、盐酸,进一步与NaOH反应)。
④乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热反应:CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+CH3COO-+ CH3CH2OH。
(2)根据强酸制弱酸的原理书写
四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应:Na2B4O7+H2SO4+5H2ONa2SO4+4H3BO3。
(3)根据热稳定性书写
Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4:Li2CO3+FeC2O4·2H2O+SiO2Li2FeSiO4+2CO2↑+CO↑+2H2O↑(硅酸盐比碳酸盐、草酸盐的热稳定性强,800 ℃生成的碳酸和草酸分解)。
13 (1)[2019全国卷Ⅲ,26(6)改编]写出向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3“沉锰”(生成MnCO3)的离子方程式: 。
(2)[2018全国卷Ⅰ,27(1),2分]生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:
。
(3)[2018全国卷Ⅱ,28(1),2分]晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 。
(4)[2018全国卷Ⅲ,28(1),2分]SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式: 。
(1)“沉锰”时Mn2+与HCO3-反应生成MnCO3并放出CO2,由此可写出离子方程式。(2)Na2S2O5和NaHSO3中S均为+4价,该生产过程发生的是非氧化还原反应,根据原子守恒配平化学方程式,得2NaHSO3Na2S2O5+H2O。(3)K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,结合光解反应的化学方程式知,显色反应为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(4)SiHCl3遇潮气发生反应生成(HSiO)2O和HCl,即2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。
(1)Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O
(2)2NaHSO3Na2S2O5+H2O
(3)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(4)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl
4.[2015新课标全国卷Ⅰ,27(1)节选,2分]写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:。
考点1 氧化还原反应中的基本概念
1.[2019北京,10,6分]下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
B
NaCl溶液(MgCl2)
NaOH溶液、稀HCl
C
Cl2(HCl)
H2O、浓H2SO4
D
NO(NO2)
H2O、无水CaCl2
本题利用表格的形式呈现物质(括号内为杂质)和除杂试剂,考查除杂过程中是否涉及氧化还原反应,体现“基础性和综合性”的同时,增加必备知识的考查覆盖面。
解题模型:链接考法1命题角度1
2.[2016上海,13,3分]O2F2可以发生反应:H2S+4O2F2SF6+2HF+4O2,下列说法正确的是( )
A.氧气是氧化产物
B.O2F2既是氧化剂又是还原剂
C.若生成4.48 L HF,则转移0.8 mol电子
D.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4
本题利用陌生的氧化还原反应方程式,考查相关基本概念及计算,体现定性与定量结合的命题新动向。
解题模型:链接考法1 命题角度2
3.[2016北京,10,6分]K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2O72-(橙色)+H2O2CrO42-(黄色)+2H+。用K2Cr2O7溶液进行下列实验:
结合实验,下列说法不正确的是( )
A.①中溶液橙色加深,③中溶液变黄
B.②中Cr2O72-被C2H5OH还原
C.对比②和④可知K2Cr2O7酸性溶液氧化性强
D.若向④中加入70%H2SO4溶液至过量,溶液变为橙色
将人教版《化学》(选修4)和(选修5)中的两个实验综合起来命题,展示源于教材而高于教材的设计思路,动态地考查了考生对氧化还原反应的掌握情况。
解题模型:链接考法1命题角度2
考点2 氧化还原反应规律的应用
4.(1)[2017全国卷Ⅲ,28节选,4分]砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛
的用途。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式 。该反应需要在加压下进行,原因是 。
(2)[2017江苏,19(2),5分]NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。HNO3也能氧化Ag,从反应产物的角度分析,以HNO3代替NaClO的缺点是 。
氧化还原反应原理是高考考查的热点,其中陌生氧化还原反应方程式的书写是热点和难点,本题从不同角度考查考生对陌生氧化还原反应方程式的书写能力。
解题模型:链接疑难1突破点1
5.配平下列方程式:
(1)[2017北京,27(2)节选,2分]用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下,15NO与NH3以一定比例反应时,得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整:
15NNO+ H2O
(2)[2015天津,10(2)②,2分]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式: ClO3-+ Fe2++ Cl-+ Fe3++ 。
本题细致入微地考查考生对氧化还原反应方程式配平技巧的掌握情况,氧化还原反应方程式的配平是对氧化还原反应原理理论模型的应用,将具体反应与理论模型之间进行关联,发展了“证据推理与模型认知”的化学学科核心素养。
解题模型:链接考法4 命题角度1、2
6.[2016全国卷Ⅰ,28节选,12分]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:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为 、 。“电解”中阴极反应的主要产物是 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。
本题以生产、生活中的具体事例为载体,以流程图的形式呈现不同价态氯元素化合物之间的相互转化,考查考生在新情境中对氧化还原反应信息的提取、运用能力。
解题模型:链接疑难1突破点1
考点1 氧化还原反应中的基本概念
考法1 氧化还原反应基本概念的判断
有关氧化还原反应基本概念的考查题目,首先考查:常见氧化剂(还原剂)的识别及氧化性(还原性)强弱顺序识记。其次考查:氧化剂(还原剂)→氧化性(还原性)→被还原(被氧化)→还原产物(氧化产物)→物质用途的正误判断。该类题型能较好地考查考生的模型认知能力。
命题角度1 氧化还原反应的判断
1 [2018北京,9,6分]下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是
A
B
C
D
实验
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中
石蕊溶液滴入氯水中
Na2S溶液滴入AgCl浊液中
热铜丝插入稀硝酸中
现象
产生白色沉淀,随后变为红褐色
溶液变红,随后迅速褪色
沉淀由白色逐渐变为黑色
产生无色气体,随后变为红棕色
NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,发生反应2NaOH+FeSO4Fe(OH)2↓+Na2SO4,生成白色沉淀Fe(OH)2,Fe(OH)2不稳定,迅速被空气中的氧气氧化为红褐色的Fe(OH)3,4Fe(OH)2+O2+2H2O4Fe(OH)3,后一过程发生了氧化还原反应,A项不符合题意;氯水中含有HCl和HClO,溶液呈酸性,能使石蕊溶液变红,次氯酸具有强氧化性,能将红色物质氧化,溶液红色褪去,该过程发生了氧化还原反应,B项不符合题意;Na2S溶液滴入AgCl浊液中,发生了沉淀的转化Na2S+2AgClAg2S+2NaCl,此过程中不涉及氧化还原反应,C项符合题意;将热铜丝插入稀硝酸中,发生反应3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,生成无色气体NO,NO与空气中的氧气发生反应2NO+O22NO2,这两个反应都是氧化还原反应,D项不符合题意。
C
1. [2016上海,2,2分]下列化工生产过程中,未涉及氧化还原反应的是( )
A.海带提碘 B.氯碱工业
C.氨碱法制碱 D.海水提溴
命题角度2 结合物质性质、用途考查氧化还原反应相关概念
2 [高考组合]下列说法错误的是
A.[2017北京,8B改编]氯气使KBr溶液变黄,Cl2被还原
B.[2016海南,7B]将铁屑放入稀HNO3中证明Fe比H2活泼
C.[2016浙江,9D改编]O、Cl的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
D.[2014大纲卷,8A]SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
溶液变黄说明有溴单质生成,即还原剂(KBr)被氧化生成Br2,氧化剂(Cl2)被还原,A项正确。氧化剂(HNO3)被还原,生成NO,还原剂(Fe)被氧化,证明还原剂(Fe)的还原性强于还原产物(NO)的,B项错误。O3、Cl2、ClO2均可用作水的消毒剂,C项正确。Br2与SO2发生氧化还原反应而使溴水褪色,KMnO4与乙烯发生氧化还原反应而使KMnO4溶液褪色,原理相同,D项正确。
B
考点扫描
掌握物质性质,分析反应实质
消毒剂的强氧化性(O3、Cl2、ClO2、HClO、H2O2、KMnO4、K2FeO4等)
2017海南,1C
双氧水可作消毒剂(√)
2017江苏,3B
ClO2具有还原性,可用于自来水的杀菌消毒(✕)
食品抗氧化剂的还原性(如Na2S2O5、Fe粉、亚硫酸钠、维生素C、花青素等)
2018全国卷Ⅰ,27(4)改编
Na2S2O5与碘标准溶液反应的离子方程式为S2O52-+2I2+3H2O2SO42-+4I-+6H+(√)
2017海南,1B
细铁粉可作食品抗氧剂(√)
常见的氧化剂与还原剂、挖掘隐藏的氧化还原反应
2017海南,6B
改编
硫化亚铁与浓硫酸混合加热的离子方程式为2H++FeSH2S↑+Fe2+(✕)
2017海南,16(2)改编
不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾(√)
点拨:金属锂在二氧化碳中仍可燃烧
命题角度3 氧化产物、还原产物的判断
3 [高考组合]根据要求回答下列问题:
(1)[2018全国卷Ⅰ,28(1),2分]1840年Devil用干燥的氯气通过干燥的硝酸银,得到N2O5。该反应的氧化产物是一种气体,其分子式为 。
(2)[2016全国卷Ⅲ,28(2),2分]“氧化”中欲使3 mol的VO2+变成VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为 mol。
(3)[2015新课标全国卷Ⅰ,28(1),2分]大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。
(1)氯气与硝酸银反应生成N2O5时,氮元素的化合价不变,结合“氧化产物是一种气体”判断,硝酸银中-2价的O(最低价只有还原性)失去电子被氧化为O2。(2)根据VO2+VO2+,KClO3Cl-,由得失电子守恒,则n(VO2+)=6n(KClO3),故n(KClO3)=16n(VO2+)=16×3mol=0.5mol。(3)浓缩液中的碘元素为-1价,在酸性环境中,MnO2将I-氧化为I2,MnO2中+4价的Mn被还原,还原产物应为MnSO4(或Mn2+)。
(1)O2 (2)0.5 (3)MnSO4(或Mn2+)
考法2物质氧化性、还原性强弱的判断及应用
命题角度1 物质氧化性、还原性强弱的判断
4 [2019山东八校第二次联考]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半反应式为Cu2O-2e-+2H+2Cu2++H2O
②五种物质为FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI
③Fe2++MnO4-+XFe3++Mn2++H2O(未配平)
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中的半反应顺利发生的物质为Fe2(SO4)3
C.MnO4-+5e-+4H2OMn2++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MnO4->Cu2+>Fe3+
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中的半反应顺利发生,要选择氧化性强的物质作氧化剂,Fe2(SO4)3可作①中的半反应的氧化剂,B项正确;配平反应③为5Fe2++MnO4-+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+,根据反应③可知氧化性MnO4->Fe3+,即氧化性MnO4->Fe3+>Cu2+,D项错误。
B
考法点睛·学习理解
1.在氧化还原反应中,失去电子的物质(有元素化合价升高)发生氧化反应,该物质作还原剂;得到电子的物质(有元素化合价降低)发生还原反应,该物质作氧化剂。
2.根据氧化性氧化剂>氧化产物,还原性还原剂>还原产物,可判断物质的氧化性或还原性的强弱。
命题角度2 依据物质氧化性、还原性强弱判断反应情况
5 已知还原性HSO3->I-,氧化性IO3->I2。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示。下列说法正确的是
A.反应过程中的氧化产物均为Na2SO4
B.a点时消耗NaHSO3的物质的量为1 mol
C.0~b间的反应可用如下离子方程式表示:3HSO3-+IO3-+3OH-3SO42-+I-+3H2O
D.当I-与I2的物质的量之比为5∶3时,加入的NaIO3的物质的量为1.1 mol
还原性HSO3->I-,首先发生反应①IO3-+3HSO3-I-+3SO42-+3H+;氧化性IO3->I2,继续加入NaIO3发生反应②IO3-+6H++5I-3H2O+3I2。根据题图可知,0~b间没有I2生成,说明发生反应①,加入NaIO3的物质的量是1mol,NaHSO3的物质的量是3mol,氧化产物为Na2SO4;继续加入NaIO3,发生反应②,氧化产物为I2,A错误。a点时加入NaIO3的物质的量是0.4mol,根据反应①可知,消耗NaHSO3的物质的量为0.4mol×3=1.2mol,B错误。NaHSO3溶液为酸性溶液,溶液中OH-量极少,0~b间发生反应①,C错误。设生成I2的物质的量为nmol,根据反应②知,消耗NaIO3的物质的量为
n3mol,消耗I-的物质的量为5n3mol,剩余I-的物质的量为(1-5n3)mol,n(I-)∶n(I2)=5∶3时,即(1-5n3)∶n=5∶3,则n=0.3,故加入的NaIO3的物质的量n(NaIO3)=1mol+n3mol=1mol+0.1mol=1.1mol,D正确。
D
考法点睛·学习理解
根据氧化性、还原性强弱顺序,分析发生氧化还原反应的先后顺序,写出相应的离子方程式,然后根据原子守恒进行解答。
考点2 氧化还原反应规律的应用
考法3氧化还原反应规律的应用
命题角度1 得失电子守恒思想在氧化还原反应中的应用
6 [两元素之间得失电子守恒问题][2015新课标全国卷Ⅱ,28(1),1分]工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
由题给的反应物中有KClO3、生成物中有ClO2,可知氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3。1molKClO3生成1molClO2时得到1mol电子,1molNa2SO3生成1molNa2SO4时失去2mol 电子,根据得失电子守恒可知,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
2∶1
7 [多元素之间得失电子守恒问题]在P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为 mol。生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为 mol。
由题意知,P0H3P+5O4,P0Cu3P-3,3Cu+2SO4Cu+13P,P一部分被氧化,一部分被还原,P既作氧化剂又作还原剂,CuSO4作氧化剂。设7.5molCuSO4氧化P的物质的量为x;生成1molCu3P时,被氧化的P的物质的量为y,根据得失电子守恒得:
7.5mol×(2-1)=x·(5-0) x=1.5mol
1mol×3×(2-1)+1mol×[0-(-3)]=y·(5-0) y=1.2mol
所以参加反应的P的物质的量为1.2mol+1mol=2.2mol。
1.5 2.2
命题角度2 转化规律的应用
8 氯气与氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应:Cl2+KOHKX+KY+H2O(未配平)。KX在一定条件下发生反应:KXKY+KZ(未配平,KY与KZ的化学计量数之比为1∶3)。以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐,由以上条件推知在KX中氯元素的化合价是
A.+1 B.+3 C.+5 D.+7
根据题意可知,KX、KY中的氯元素分别显正价和-1价,KZ中氯元素化合价>KX中氯元素化合价(均为正价)。假设KX中氯元素为+a价,KZ中氯元素为+b价,依据元素化合价升降总数相等及KXKY+3KZ,有a+1=3(b-a),把a=1、a=3、a=5分别代入上式讨论,可知a=5,b=7符合题意。则KX中氯元素的化合价为+5。
C
命题角度3 强者优先规律的应用
9 现有下列三个氧化还原反应:
2FeCl3+2KI 2FeCl2+2KCl+I2
2FeCl2+Cl2 2FeCl3
2KMnO4+16HCl 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
若某溶液中含有Fe2+、Cl-和I-,要除去I-而不氧化Fe2+和Cl-,可以加入的试剂是
A.Cl2 B.KMnO4 C.FeCl3 D.HCl
要寻找一种氧化剂,其氧化性比I2的强,比Cl2和Fe3+的弱(也可和Fe3+的氧化性相当)。由题给三个氧化还原反应可推知,氧化性KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性I->Fe2+>Cl->Mn2+。加入氧化剂反应,反应过程分别为Cl2氧化I-生成I2Cl2过量将氧化Fe2+;KMnO4氧化I-生成I2KMnO4过量将氧化Fe2+、Cl-;Fe3+氧化I-生成I2Fe3+只氧化I-不能氧化Fe2+。
C
考法点睛·应用实践
根据强者优先规律,判断物质氧化性(或还原性)的强弱关系后可以快速搞清楚溶液中发生氧化还原反应的先后顺序。在溶液中常见离子的氧化性、还原性有以下规律:还原性S2->I->Fe2+>Br->Cl-;氧化性Fe3+>Cu2+>Fe2+。
考法4氧化还原反应方程式的配平
命题角度1 直接型氧化还原反应方程式的配平
10 [2016天津,9改编]配平下列反应的离子方程式:
(1)Mn2++O2+OH-MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2+I-+H+Mn2++I2+H2O
(1)
(2)
(1)2Mn2++O2+4OH- 2MnO(OH)2↓
(2)MnO(OH)2+2I-+4H+ Mn2++I2+3H2O
命题角度2 缺项型氧化还原反应方程式的配平
11 [2015浙江,27Ⅰ(4),2分]完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )MnO4-+( )C2O42-+ ( )Mn2++( )CO2↑+
2 5 16H+ 2 10 8H2O
2. 配平下列方程式:
(1)[2017全国卷Ⅲ,27(1)改编]FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2,反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为 。
(2)[2015安徽,27(2)改编]请配平化学方程式: NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 NaBH4+ Na2SiO3。
冲刺双一流
疑难1 新情境条件下陌生化学反应方程式的书写
离子反应与氧化还原反应是中学化学基本知识,是高考考查的热点,主要在实验题和工艺流程题中考查,且新情境条件下陌生反应方程式(氧化还原或非氧化还原方程式)的书写是必考内容,主要考查考生在新情境中迁移运用“复分解”反应、元素周期律、氧化还原反应等基础知识的能力。
突破点1 “四步法”突破新情境条件下陌生氧化还原反应方程式的书写
12 [2016四川,8(5)改编]在稀硫酸中,Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化O的一种氢化物,Cr被还原为+3价,该反应的化学方程式为 。
第一步——反应中Cr的最高价含氧酸的钾盐(K2Cr2O7)作氧化剂,+3价的Cr是还原产物;O的一种氢化物(H2O2)是还原剂,O2是氧化产物
第二步——按“氧化剂+还原剂还原产物+氧化产物”把方程式初步写成K2Cr2O7+H2O2Cr3++O2↑。K2Cr2O72Cr3+,H2O2O2↑,由得失电子守恒得K2Cr2O7+3H2O22Cr3++3O2↑
第三步——依据补项原则,在方程式左边补上H+,方程式右边补上H2O
第四步——依据原子守恒配平如下:K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
K2Cr2O7+3H2O2+4H2SO4 K2SO4+Cr2(SO4)3+3O2↑+7H2O
3. 按要求回答问题:
(1)[直接书写型]①[2019全国卷Ⅲ,26(1)改编]写出硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应生成S的化学方程式: 。
②[2017全国卷Ⅱ,28(2)改编]水中的溶解氧是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 。
③[2017江苏,18(1)①改编] 45~50 ℃时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O,该反应的化学方程式为 。
④[2017全国卷Ⅰ,27(6)改编]写出高温煅烧中由FePO4、Li2CO3、H2C2O4制备LiFePO4的化学方程式: 。
(2)[推理书写型]①[2019全国卷Ⅱ,26(2)改编]900~1 200 ℃下,在回转炉中重晶石(BaSO4)被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。
②[2016全国卷Ⅱ,26(2),2分]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4),反应的化学方程式为 。
③[2014新课标全国卷Ⅱ,27节选,3分]PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体,反应的化学方程式为 。
PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 。
(3)[计算书写型]①[2016浙江,27Ⅱ(3)改编]Fe3S4能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为
1.518 g·L-1),写出该反应的离子方程式 。
②[2016全国卷Ⅲ,27(2)改编]采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K时,向足量碱性NaClO2溶液中通入含NO的烟气,充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。
离子
NO3-
NO2-
Cl-
c/(mol·L-1)
2.0×10-4
1.0×10-4
1.75×10-4
用离子方程式解释NaClO2溶液显碱性的原因: 。
依据表中数据,写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式: 。
(4)[信息书写型]①[2015四川,8(4)改编]CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂,反应可生成磷酸与铜,该反应的化学方程式是
。
②[2017天津,7(3)改编]Cl2与焦炭(C)、TiO2完全反应,生成一种还原性气体和TiCl4,该反应的化学方程式为 。
突破点2 新情境条件下非氧化还原反应方程式的书写
常考的三类陌生的复杂的复分解反应
(1)根据水解原理书写
①亚硫酰氯的水解:SOCl2+H2OSO2↑+2HCl。
②五氟化磷的水解:PF5+4H2OH3PO4+5HF。
③四氯化硅与烧碱溶液反应:SiCl4+6NaOHNa2SiO3+4NaCl+3H2O(四氯化硅水解生成的硅酸、盐酸,进一步与NaOH反应)。
④乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热反应:CH3COOCH2CH3+AlO2-+2H2OAl(OH)3↓+CH3COO-+ CH3CH2OH。
(2)根据强酸制弱酸的原理书写
四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应:Na2B4O7+H2SO4+5H2ONa2SO4+4H3BO3。
(3)根据热稳定性书写
Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合,在800 ℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4:Li2CO3+FeC2O4·2H2O+SiO2Li2FeSiO4+2CO2↑+CO↑+2H2O↑(硅酸盐比碳酸盐、草酸盐的热稳定性强,800 ℃生成的碳酸和草酸分解)。
13 (1)[2019全国卷Ⅲ,26(6)改编]写出向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3“沉锰”(生成MnCO3)的离子方程式: 。
(2)[2018全国卷Ⅰ,27(1),2分]生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式:
。
(3)[2018全国卷Ⅱ,28(1),2分]晒制蓝图时,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作感光剂,以K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂。其光解反应的化学方程式为2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;显色反应的化学方程式为 。
(4)[2018全国卷Ⅲ,28(1),2分]SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体,遇潮气时发烟生成(HSiO)2O等,写出该反应的化学方程式: 。
(1)“沉锰”时Mn2+与HCO3-反应生成MnCO3并放出CO2,由此可写出离子方程式。(2)Na2S2O5和NaHSO3中S均为+4价,该生产过程发生的是非氧化还原反应,根据原子守恒配平化学方程式,得2NaHSO3Na2S2O5+H2O。(3)K3[Fe(CN)6]溶液为显色剂,结合光解反应的化学方程式知,显色反应为3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。(4)SiHCl3遇潮气发生反应生成(HSiO)2O和HCl,即2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。
(1)Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O
(2)2NaHSO3Na2S2O5+H2O
(3)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4
(4)2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl
4.[2015新课标全国卷Ⅰ,27(1)节选,2分]写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式:。
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