1、专题突破4整合有效信息书写氧化还原方程式“四步法”突破新情境下氧化还原方程式的书写示例1KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2和CO2，该反应的离子方程式是_。分析第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为3价)是还原剂，CO2是氧化产物。第二步：按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成：MnOC2OMn2CO2。由MnOMn2，锰元素降了5价；由C2OCO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e，故在C2O前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配
2、2，在还原产物Mn2前配2，即2MnO5C2O2Mn210CO2。第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H，右边补充H2O,2MnO5C2OH2Mn210CO2H2O。第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。示例2一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如下图所示。(1)写出图中Fe3与FeS2反应的离子方程式：_。(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe3和SO，使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢，其原因是_。分析如图，依箭头可知进入反应体系的有FeS2、NO、O2，离开反应体系的有SO、NO，所以该反应的反应物有FeS2、O2，生成物有SO
3、，由元素守恒可知生成物还有Fe3；NO为该反应的催化剂。答案(1)14Fe3FeS28H2O=15Fe22SO16H(2)稀硝酸反应后被还原为NO，浓硝酸被还原为NO2，NO可作催化剂，NO2不能陌生图像突破(1)根据示意图依箭头分清反应物、生成物，箭头进入的是反应物，箭头出去的是生成物。(2)若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。1按要求书写方程式(1)酸性环境中脱硫过程示意图如下：过程i的离子方程式为_。(2)酸性环境中，纳米Fe/Ni去除NO分两步，将步骤补充完整：.NOFe2H=NOFe2H2O；._H=
4、Fe2_。(3)NaClO氧化可除去氨氮，反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)：NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为_。答案(1)H2S2Fe3=2Fe2S2H(2)1NO3Fe831NH2H2O(3)2NH3 3NaClO=N23H2O3NaCl2(2020武汉调研)实验室由废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体的实验流程如下：为防止环境污染，将酸溶生成的气体用CuSO4溶液吸收，其中PH3被CuSO4氧化为H3PO4，同时有紫红色固体生成，该反应的化学方程式为_。答案PH34CuSO44H2O = H3PO44Cu4H2SO4解析P的化合价由3价升至5价，Cu的化合价由2价变为0价，根据P
5、和Cu得失电子守恒配平反应。3(2019扬州高三期末)以高钛渣(主要成分为Ti3O5，含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下：已知：Na2TiO3难溶于碱性溶液；H2TiO3中的杂质Fe2比Fe3更易水洗除去。(1)NaOH固体与Ti3O5在空气中加热至500550 时生成Na2TiO3，该反应的化学方程式为_。(2)“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸，生成难溶于水的H2TiO3，该反应的化学方程式为_。答案(1)12NaOH2Ti3O5O26Na2TiO36H2O(2)TiOSO4 2H2O H2TiO3 H2SO4解析(1)Ti3O5中Ti为价
6、，Na2TiO3中Ti为4价，Ti升高3价，O降低4价，根据得失电子守恒得：Ti3O5前配2，O2前配1，再由其他原子守恒配平反应。(2)TiOSO4和H2TiO3中Ti均为4价，发生水解反应，SO结合2个H，TiO2结合2个OH，生成H2TiO3。4(2020四川高三期末)以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2等)为原料制备高纯MnO2的流程如下：(1)酸浸时，通常加入FeSO4作催化剂。滤渣中含大量硫单质，酸浸时主要反应的化学方程式为_。(2)在酸性条件下，用合适的氧化剂可以将MnSO4转化为高纯MnO2。用NaClO3作氧化剂时会同时产生NaCl，该反应的离子方程式为_。答案(1)ZnS
7、MnO22H2SO4ZnSO4MnSO4S2H2O(2)3Mn2ClO3H2O=3MnO2Cl6H解析(1)MnO2氧化ZnS生成S，同时生成Mn2，根据Mn和S得失电子守恒来配平反应。(2)ClO 氧化Mn2生成MnO2，同时生成Cl，根据Mn和Cl得失电子守恒配平反应，溶液为酸性，故用H来平衡电荷。5以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为原料，获取净水剂黄钠铁矾NaFe3(SO4)2(OH)6和纳米镍粉的部分工艺流程如下：(1) “氧化”过程发生的离子方程式为_。(2)向“过滤”所得滤液(富含Ni2)中加入N2H4H2O，在碱性条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方
8、程式：_。答案(1)2H2Fe2ClO=2Fe 3ClH2O (2)N2H4H2O2Ni24OH=2NiN25H2O 解析(1)FeO被酸溶解生成Fe2，用NaClO氧化Fe2，前面加入了H2SO4，故为酸性条件下，ClO将Fe2氧化生成Fe3，ClO自身被还原为Cl，根据Cl和Fe得失电子守恒配平反应，用H平衡电荷。(2)Ni2氧化N2H4H2O，生成N2，自身被还原为Ni，根据N和Ni得失电子守恒配平反应，用OH平衡电荷。6(2019南京、盐城高三期末)以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、SiO2，少量的Fe3O4、Al2O3、MgO)生产安全高效的水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程
9、如下： “氧化”时发生反应的离子方程式为_。答案2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O解析Fe3O4在酸浸中加H2O2，将Fe2氧化为Fe3，在“氧化”时，ClO氧化Fe3生成FeO，同时生成Cl，根据Cl和Fe得失电子守恒配平反应。7(2020长沙月考)以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸CH3CH(OH)COOH为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁CH3CH(OH)COO2Fe。其主要实验流程如下：FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_。答案CuFeS23Fe3Cl=4Fe2CuCl2S 解析 CuFeS2中Cu为1价，Fe为3价，S为2价，与FeCl
10、3反应生成CuCl和S以及Fe2，根据Fe和S得失电子守恒配平反应。8(2019镇江高三期末)工业上用碘酸盐(碘酸为强酸)制备高碘酸(H5IO6，属于弱酸)，并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2生成MnO，其流程如下图所示：(1)反应是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6，该反应的化学方程式为_。(2)氧化Mn2过程中，消耗1 mol H5IO6时，转移2 mol电子，则该反应的离子方程式为_。答案(1)NaIO3Cl23NaOH=Na2H3IO62NaCl (2)2Mn25H5IO6=2MnO5IO11H7H2O解析(1)从流程图看，反应的反应物为NaOH、NaIO3和Cl2，产物为难溶于水
11、的Na2H3IO6，I的化合价升高，则定有元素化合价降低，显然为Cl元素，则另一种物质为NaCl，根据I和Cl得失电子守恒配平反应。(2)H5IO6氧化Mn2生成MnO，消耗1 mol H5IO6时，转移2 mol电子，1分子H5IO6中I的化合价降低2，则生成IO，根据Mn和I得失电子守恒配平反应，再由电荷守恒确定有H生成。9(2020杭州期末)二氧化氯(ClO2)和臭氧(O3)均具有强氧化性，可用于水处理。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体，其体积分数超过10 %时易引起爆炸；O3是一种微溶于水的蓝色气体，其体积分数超过25 %时容易引起爆炸。(1)以FeS2作还原剂，在硫酸介质中还原Na
12、ClO3制备ClO2，同时得到Fe2(SO4)3、Na2SO4，该反应的化学方程式为_。(2)以过氧化氢作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，并将制得的ClO2处理含CN废水。实验室模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。ClO2处理含CN废水的离子方程式为_。答案(1)2FeS230NaClO314H2SO4=30ClO2Fe2(SO4)315Na2SO414H2O(2)2CN2ClO2=2CO2N22Cl解析(1)FeS2中Fe为2价，S为1价，被NaClO3氧化生成3价Fe，S元素被氧化生成SO，氯元素被还原为ClO2中的4价，FeS2共升高15，Cl降低1，根据化合价升降总值相等，确定FeS2前配1，NaClO3前配15，因为生成Na2SO4，由Na元素守恒，确定NaClO3前配30，FeS2前配2，然后根据Fe、Cl、S、H守恒配平即可。(2)CN中N为3价，C为2价，CN共升高5，ClO2转变为Cl，Cl由4价降为1价，降低5，所以ClO2和CN前的系数相等，产物中有N2生成，所以CN前配2，ClO2前也配2，根据C、N和Cl守恒配平反应。