高考化学二轮复习教案专题突破(二) 整合有效信息书写化学(离子)方程式（含解析）

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专题突破(二)　整合有效信息书写化学(离子)方程式

高考试题中信息型化学(或离子)方程式的书写以氧化还原反应为主，此类问题提供新流程、新成果、新技术、新反应等信息，考查考生提取、加工和整合信息的能力，对学科能力多维度、多层次的考查，促进考生的批判性、缜密性和系统性思维品质的形成，形成自主学习和终身学习的意识和能力。解答此类问题的思维模板如下：

信息化学(或离子)方程式的书写中“补项”的两个原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH－

(改编题)一定条件下，向硫酸亚铁溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素化合价为＋3价)与Fe2＋反应生成纳米Fe、H2和[B(OH)4]－反应的离子方程式为________________________________________________________________________。


解析　结合题给信息，分四步书写离子方程式：

答案　2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋[B(OH)4]－
(2021·湖南株洲高三调研)碱式氯化铜有多种制备方法。
(1)方法1：45～50 ℃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___________________________________________。
(2)方法2：先制得CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，反应的离子方程式为_________________________________。
Fe3＋对该反应有催化作用，其催化原理如图所示，则M′的化学式为______________，写出Fe3＋的催化过程中发生反应的离子方程式____________________________。



解析　(1)CuCl被空气中的O2氧化生成Cu(OH)2Cl2·3H2O，根据Cu和O2得失电子守恒配平。
(2)Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2，离子反应为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O。从图示知，O2氧化M′生成M，则M′为Fe2＋，Fe3＋氧化Cu生成Cu2＋和Fe2＋。Fe3＋催化过程为2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O。
答案　(1)4CuCl＋O2＋8H2O2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
(2)2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O　Fe2＋
2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋、4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O

1．(1)(2018·全国卷Ⅱ)闪锌矿(ZnS)在空气中焙烧，反应的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)(2018·北京理综卷)①K2FeO4在酸性溶液中不稳定，快速产生O2，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
②实验室用KMnO4与浓盐酸反应制取Cl2，反应的方程式是________________________________________________________________________。
(3)(2018·天津理综卷)向浆状Mg(OH)2中通入SO2，使其转化为稳定的Mg化合物，该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________。
答案　(1)2ZnS＋3O22ZnO＋2SO2
(2)①4FeO＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
②2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
(3)2Mg(OH)2＋2SO2＋O2===2MgSO4＋2H2O
2．(2021·山西大同学期调研)以粉煤灰(主要成分为Al2O3和SiO2，还含有少量的FeO、Fe2O3等)为原料制备Al2O3的流程如下：

(1)“酸浸”时需加入过量的稀硫酸，写出Al2O3溶解的离子方程式________________________________________________________________________。
(2)证明酸浸后溶液中存在Fe3＋的方法是：取酸浸后的溶液少许置于试管中，向其中滴加硫氰化钾溶液，溶液变为血红色；再慢慢滴入过量的H2O2溶液，溶液的红色先变深，之后红色逐渐褪去，继续滴加会有气泡逸出，该气体会使带火星的木条复燃。
①红色变深的原因是(用离子方程式表示)：_________________________________；
②溶液红色褪去是由于过氧化氢氧化了硫氰根离子，已知双氧水氧化SCN－生成N2、CO2和SO，写出该反应的离子方程式：_______________________________；
③有气体逸出，说明Fe3＋对H2O2的分解有催化作用，写出催化过程第一步反应的离子方程式________________________________________________________________________。
解析　(2)①溶液呈血红色，是因为发生了Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3，红色变深，说明c(Fe3＋)增大，发生了Fe2＋→Fe3＋，故反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。
③催化作用中Fe3＋一定要参与反应，故Fe3＋在第一步反应中应作氧化剂，发生2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋；第二步重新生成Fe3＋，发生2Fe2＋＋2H＋＋H2O2===2Fe3＋＋2H2O。
答案　(1)Al2O3＋6H＋===2Al3＋＋3H2O
(2)①2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O、Fe3＋＋3SCN－⇌Fe(SCN)3
②2SCN－＋11H2O2===2CO2↑＋N2↑＋2H＋＋10H2O＋2SO
③2Fe3＋＋H2O2===2Fe2＋＋O2↑＋2H＋
章末综合检测(二)　化学物质及其变化
一、选择题：本题包括10个小题，每个小题只有一个选项符合题意。
1．(2021·黑龙江哈尔滨三中检测)下列有关物质分类或归类中，正确的是(　　)
A．混合物：石灰石、盐酸、聚乙烯
B．化合物：CaCl2、胆矾、HD
C．电解质：硫酸、冰醋酸、酒精
D．同位素：1HO、2HO、3HO
A　[HD是单质，B错误。酒精是非电解质，C错误。同位素是同种元素的不同质量之间的互称，D错误。]
2．(2021·河南信阳调研)下列各组物质按照纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质顺序排列的是(　　)
A．氯水　水煤气　硫酸　醋酸　干冰
B．冰醋酸　福尔马林　硫酸钡　次氯酸　乙醇
C．单甘油酯　混甘油酯　水玻璃　氢硫酸　三氧化硫
D．胆矾　漂白粉　氯化钾　氢氟酸　氯气
B　[氯水是氯气的水溶液，属于混合物，A项错误；油脂、水玻璃都是混合物，C项错误；氯气是单质，既不是电解质也不是非电解质，D项错误。]
3．(2021·重庆巴蜀中学月考)下列离子能大量共存的是(　　)
A．某弱碱溶液中：AlO、HCO、Na＋、Cl－
B．与Al反应放出H2的溶液中：Fe2＋、K＋、NO、SO
C．c(Fe3＋)＝1 mol/L的溶液中：Na＋、NH、SCN－、SO
D．无色透明溶液中：K＋、Cu2＋、Cl－、NO
D　[溶液中AlO、HCO发生反应：AlO＋HCO＋H2O===Al(OH)3↓＋CO，不能大量共存，A项错误；与Al反应放出H2的溶液可能呈强酸性或强碱性，若为强碱性，Fe2＋与OH－不能大量共存，若为强酸性，Fe2＋、NO、H＋发生氧化还原反应而不能大量共存，B项错误；Fe3＋与SCN－反应生成Fe(SCN)3而不能大量共存，C项错误。]
4．(2021·湖南株洲高三调研)已知反应P4＋3NaOH＋3H2O===3NaH2PO2＋PH3↑，产物PH3中P的化合价为－3价。下列说法正确的是(　　)
A．1 mol P4分子中含有P—P的物质的量为4 mol
B．31 g P4中所含的电子数为5×6.02×1023
C．反应中还原剂和氧化剂的物质的量之比为1∶3
D．反应生成2.24 L(标准状况)PH3，转移的电子数为0.3×6.02×1023
D　[1个P4分子含6个P—P键，则1 mol P4分子含有6 mol P—P键，A项错误；1个P4分子含有60个电子，31 g P4为0.25 mol，则含有电子数为0.25×60×6.02×1023＝15×6.02×1023，B项错误；作还原剂的P4被氧化为NaH2PO2，作氧化剂的P4被还原为PH3，二者的物质的量之比为3∶1，C项错误；反应生成标准状况下2.24 L PH3为0.1 mol，转移电子数为0.1×3×6.02×1023个，D项正确。]
5．(2021·四川成都七中检测)能正确表示下列反应的离子方程式是(　　)
A．向次氯酸钠溶液中通入足量 SO2气体：ClO－＋SO2＋H2O===HClO＋HSO
B．0.1 mol/L NH4Al(SO4)2溶液与 0.2 mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合：Al3＋＋2SO＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4＋AlO＋2H2O
C．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
D．Fe2O3溶于过量氢碘酸溶液中：Fe2O3＋6H＋＋2I－===2Fe2＋＋I2＋3H2O
D　[NaClO溶液中通入足量 SO2气体，发生氧化还原反应，生成NaCl和H2SO4，A项错误；两溶液等体积混合，二者的物质的量比为1∶1，反应生成Al(OH)3、NH3·H2O和BaSO4，B项错误；KMnO4溶液具有强氧化性，可将Cl－氧化生成Cl2，而MnO被还原为Mn2＋，溶液褪色，故不能用浓盐酸酸化高锰酸钾溶液，C项错误；HI是强酸，且具有较强还原性，Fe2O3溶液与过量HI溶液反应，生成FeI2、I2和H2O，D项正确。]
6．(2021·河南洛阳一中检测)某研究小组对离子方程式xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的分析研究，下列说法中错误的是(　　)
A．根据电荷守恒，得出x与y的和一定等于m
B．根据原子守恒，得出x和m的数值一定相等
C．根据电子得失守恒，得出x＝4的结论
D．根据氧化还原反应关系得出：R2＋是还原剂，O2是氧化剂，R3＋是氧化产物，H2O是还原产物
A　[据电荷守恒可得：2x＋y＝3m，A项错误。据R原子守恒可知，x＝m，B项正确。R由＋2价变为＋3价，O由0价变为－2价，据得失电子守恒推知，x＝4，C项正确。R元素化合价升高，则R2＋是还原剂，R3＋是氧化产物；O元素化合价降低，则O2是氧化剂，H2O是还原产物，D项正确。]
7．(2021·河南省部分重点校联考)下列解释实验操作中的现象所写的离子方程式错误的是(　　)

实验操作及现象
离子方程式
A
过量SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，溶液变为无色
SO2＋OH－===HSO
B
FeCl2与KSCN的混合溶液中通入少量Cl2，溶液变红色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－、
Fe3＋＋3SCN－Fe(SCN)3
C
往红色Cu2O中滴入稀硫酸，溶液变蓝，有紫红色不溶物产生
Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O
D
SO2通入Ba(NO3)2溶液中，产生白色沉淀
Ba2＋＋SO2＋H2O===BaSO3↓＋2H＋
D　[SO2通入Ba(NO3)2溶液中，发生氧化还原反应，产生的白色沉淀是BaSO4，正确应为3Ba2＋＋3SO2＋2NO＋2H2O===3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋，D项错误。]
8．(2021·黑龙江哈师大附中检测)将几滴KSCN(SCN－是“类卤离子”)溶液加入含有Fe3＋的酸性溶液中，溶液变成红色。将该红色溶液分为两份：①一份中加入适量KMnO4溶液，红色褪去；②另一份中通入SO2红色也褪去。下列推测肯定不正确的是(　　)
A．SCN－在适当条件下可失去电子被氧化为(SCN)2
B．①中红色褪去的原因是KMnO4将SCN－氧化
C．②中红色褪去的原因是SO2将Fe3＋还原为Fe2＋
D．②中红色褪去的原因是SO2将SCN－还原
D　[SCN－是“类卤离子”，其性质与卤素离子相似，加入KMnO4溶液后，可能被氧化生成(SCN)2，溶液的红色褪去，A、B项正确；SO2具有还原性，可能将Fe3＋还原为Fe2＋而使溶液红色褪去，C项正确；SO2和SCN－都具有还原性，二者不发生反应，D项错误。]
9．(2021·湖北武汉联考)在Zr2O催化作用下CO与N2O的循环反应路径如图所示，下列叙述错误的是(　　)

A．Zr2O是反应中间产物
B．反应过程中Zr的成键数目未改变
C．Zr2O转化为Zr2O的氧化剂是N2O
D．催化循环的总反应为CO＋N2ON2＋CO2
B　[由图可知，Zr2O转化为Zr2O，又重新生成Zr2O，故Zr2O是反应中间产物，A项正确；Zr2O中Zr形成4个共价键，Zr2O中的1个Zr原子形成4个共价键，另一个Zr原子形成3个共价键，B项错误；由图可知，Zr2O与N2O反应生成N2和Zr2O，氧化剂是N2O，C项正确；整个催化循环过程中，Zr2O是催化剂，CO和N2O反应生成N2和CO2，D项正确。]
10．(2021·河南洛阳一中检测)某同学设计完成了以下两个实验：
①向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色(生成了HIO3)。
②向盛有KBr溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成红棕色。继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层的颜色没有变化。
下列说法不正确的是(　　)
A．实验①生成HIO3时发生的反应为：I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl
B．实验②中当CCl4层变成红棕色时可通过分液的方法获得Br2的CCl4溶液
C．由上述实验得出Cl2、Br2、I2的氧化性由强到弱的顺序是：Cl2＞Br2＞I2
D．由上述实验得出Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是：HBrO3＞Cl2＞HIO3
C　[实验①中I－被Cl2氧化生成I2，继续滴加氯水后，I2被过量氯水氧化生成HIO3，溶液褪色，A项正确；②中CCl4层变成红棕色，是生成的Br2溶于CCl4形成，通过分液可获得Br2的CCl4溶液，B项正确；由①可得Cl2的氧化性强于Br2，由②可得Cl2的氧化性强于I2，但不能判断Br2、I2的氧化性，C项错误；过量氯水可将I2氧化生成HIO3，则氧化性：Cl2＞HIO3；实验②中红棕色溶液加入过量氯水，CCl4层的颜色没有变化，说明Cl2不能将Br2氧化生成HBrO3，则氧化性：HBrO3＞Cl2，D项正确。]
二、非选择题：本题包括2小题。
11．(2021·河南郑州一中检测)氟及其化合物在生产生活中被广泛应用，造福人类。
(1)氟在元素周期表中的位置是____________________________________。
(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，写出该反应的化学方程式______________________。
(3)四氟肼(N2F4)用作高能燃料的氧化剂，1 mol N2F4分子中含有的共价键数目是________NA。N2F4气体可用Fe3＋氧化二氟胺(HNF2)制得，写出该反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(4)六氟化铀(UF6)是铀的稳定气态化合物，用作核燃料，由U3O8制取UF6的三步反应原理如下：①U3O8＋H2―→UO2＋H2O(未配平)　②UO2＋4HF===UF4＋2H2O　③UF4＋F2===UF6　则下列说法正确的是________。
A．反应①②③都是氧化还原反应
B．反应③中U元素被氧化
C．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
解析　(3)N2F4气体被Fe3＋氧化生成HNF2，Fe3＋则被还原为Fe2＋，结合守恒规律写出离子方程式：2HNF2＋2Fe3＋===N2F4↑＋2Fe2＋＋2H＋。
(4)反应②中各元素化合价均未变化，不是氧化还原反应，A项错误；反应③中U元素由＋4价升高到＋6价，则U元素被氧化，B项正确；反应①配平可得：U3O8＋2H2===3UO2＋2H2O，
U3O8是氧化剂，H2是还原剂，二者的物质的量之比为1∶2，C项正确。
答案　(1)第二周期第ⅦA族
(2)SiO2＋4HF===SiF4↑＋2H2O
(3)5　 2HNF2＋2Fe3＋===N2F4↑＋2Fe2＋＋2H＋
(4)B
12．以辉铜矿(主要成分为Cu2S，含少量SiO2)为原料制备硝酸铜的流程如图所示：

(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式______________________。
(2)恒温“浸取”的过程中发现铜元素的浸取速率先增大后减少，有研究指出CuCl2是该反应的催化剂，该过程的反应原理可用化学方程式表示为：
①Cu2S＋2CuCl2===4CuCl＋S；
②________________________________________________________________________。
(3)向滤液M中加入(或通入)________(填字母)，可得到一种可循环利用的物质。
a．铁　　　　b．氯气　　　c．高锰酸钾　d．氯化氢
(4)辉铜矿可由黄铜矿(主要成分为CuFeS2)通过电化学反应转变而成，有关转化见图，转化时转移0.2 mol电子，生成Cu2S________ mol。

解析　(1)辉铜矿主要成分为Cu2S，“浸取”时加入FeCl3溶液，Cu2S被氧化生成Cu2＋、S，Fe3＋被还原生成Fe2＋，结合守恒规律写出离子方程式：Cu2S＋4Fe3＋===2Cu2＋＋4Fe2＋＋S。
(2)根据催化剂的作用机理，①中CuCl2参与反应生成CuCl，②中CuCl被氧化生成CuCl2，反应机理为CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2。
(3)“置换”过程中加入Fe，所得滤液M中含有Fe2＋，通入Cl2可将Fe2＋氧化生成Fe3＋，得到FeCl3溶液，可用于“浸取”步骤，重复使用。
(4)该反应中，Cu被氧化为Cu2S，Cu元素由0价升高到＋1价，CuFeS2被还原为Cu2S，Cu元素由＋2价降低到＋1价。据得失电子守恒可知，转移0.2 mol电子时，Cu被氧化得到0.1 mol Cu2S，CuFeS2被还原得到0.1 mol Cu2S，故共生成0.2 mol Cu2S。
答案　(1)Cu2S＋4Fe3＋===2Cu2＋＋4Fe2＋＋S
(2)CuCl＋FeCl3===CuCl2＋FeCl2
(3)b　(4)0.2