高考化学二轮复习专题3离子反应氧化还原反应课件

这是一份高考化学二轮复习专题3离子反应氧化还原反应课件，共60页。PPT课件主要包含了高考命题分析，考点1离子反应，易错辨析，考点2氧化还原反应，抑制金属离子水解，SiO2，+5价，防倒吸等内容，欢迎下载使用。

(1)离子方程式的正误判断书写:湖南卷(2023),广东卷(2022、2021),浙江卷(2023、2022、2021、2020),辽宁卷(2021),北京卷(2023、2021),湖北卷(2022、2021),天津卷(2020)(2)溶液中离子共存的判断:重庆卷(2022),湖北卷(2022),天津卷(2021),福建卷(2021),湖南卷(2021),江苏卷(2020)
(3)氧化还原反应的概念与规律:山东卷(2022、2021、2020),辽宁卷(2023、2022、2021),河北卷(2022、2021),北京卷(2022、2021),湖南卷(2023、2022、2021),浙江卷(2023、2022、2021、2020),江苏卷(2022、2021、2020),重庆卷(2022、2021),天津卷(2021)(4)氧化还原反应方程式的书写:山东卷(2023、2020),辽宁卷(2023、2022、2021),河北卷(2022、2021),北京卷(2023、2022、2021、2020),湖南卷(2023、2022、2021),浙江卷(2023、2022、2021),江苏卷(2022、2021、2020)
要点1离子反应发生的条件及应用课标指引:1.通过实验事实认识离子反应及其发生的条件。　2.了解常见离子的检验方法。1.规避离子共存的题设“陷阱”
2.掌握常见离子的检验方法(1)常见阳离子的检验
(2)常见阴离子的检验
Al3+与NH3·H2O反应产生Al(OH)3沉淀,不产生 。
3.Na+、Fe3+、 、H2O2能大量共存。(　　)
4.将铁锈溶于浓盐酸,再滴入KMnO4溶液,紫色褪去,说明铁锈中含有二价铁。(　　)
Fe3+可催化H2O2分解,不能大量共存。
浓盐酸也能与KMnO4发生反应,使溶液紫色褪去。
要点2离子方程式的书写及正误判断课标指引:1.能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质。　2.利用电离、离子反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。1.离子方程式正误判断的关键
2.建立与量有关的离子方程式书写的思维模型
易错辨析试判断下列离子方程式的正误。
铁和稀硝酸反应制得浅绿色溶液,离子方程式:3Fe+8H++2 ══ 3Fe2++2NO↑+4H2O。
3.向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2:
向偏铝酸钠溶液中通入过量的CO2,离子方程式:
同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合,离子方程式:H++OH- ══ H2O。
命题点1离子方程式的正误判断典例1　(2023·浙江1月选考卷)下列反应的离子方程式不正确的是(　　)
解析 由于酸性:H2SO3变式演练(2023·浙江十校联盟高三联考)下列离子方程式不正确的是(　　)
命题点2离子共存的判断典例2　(2022·湖北卷)下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是(　　)
变式演练(2023·天津河西区一模)下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是(　　)
解析 含Cu2+的溶液显蓝色,则无色溶液中Cu2+不能大量存在,A错误;酸性溶液中含大量H+,H+与ClO-结合生成弱电解质HClO,不能大量共存,B错误;碱性溶液中含大量OH-,Al3+与OH-反应而不能大量共存,C错误;KNO3溶液中含K+、 ,与Mg2+、Cl-、 相互不反应,可以大量共存,D正确。
【思维建模】解答离子能否大量共存判断类题目的方法(1)审清题目要求中的关键词语,如“一定大量共存”“可能大量共存”或“不能大量共存”等。(2)考虑指定微粒(或物质)对溶液的酸碱性、氧化性和还原性的影响,如:
(3)正确分析水的电离程度:当由水电离出的c(H+)或c(OH-)小于1×10-7 ml·L-1时,水的电离受到抑制,溶液可能为酸性溶液或碱性溶液;当由水电离出的c(H+)或c(OH-)大于1×10-7 ml·L-1时,水的电离得到促进,溶液可能为弱酸盐溶液或弱碱盐溶液。(4)综合考虑题给限制条件及离子之间的反应,对选项进行合理的判断。
命题点3离子的检验与物质推断典例3　(2022·全国乙卷)某白色粉末样品,可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验:①溶于水,得到无色透明溶液。②向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体逸出。离心分离。③取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。该样品中确定存在的是(　　)A.Na2SO4、Na2S2O3B.Na2SO3、Na2S2O3C.Na2SO4、Na2CO3D.Na2SO3、Na2CO3
解析 (1)①取少量样品溶于水得到无色透明溶液,说明固体溶于水且相互之间能大量共存。向①的溶液中滴加过量稀盐酸,溶液变浑浊,有刺激性气体放出,说明固体中存在Na2S2O3,发生反应:Na2S2O3+2HCl ══ 2NaCl+S↓+SO2↑+H2O,离心分离。(2)取②的上层清液,向其中滴加BaCl2溶液,有沉淀生成,则沉淀为BaSO4,说明固体中存在Na2SO4,不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3,因为Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫,Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳,而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象掩盖,故该样品中确定存在的是Na2SO4和Na2S2O3。
思路剖析解答本题的思路如下:
变式演练(2023·河南濮阳一模)有一包固体粉末,由NaOH、Na2SO3、MgCl2、CaCO3、Ba(NO3)2、FeSO4中的几种组成,取少量样品进行如下实验:①将样品加入水中,得到白色不溶物a和无色溶液②向①中加入足量稀盐酸,产生气体,仍存在不溶物该固体粉末一定含有的是(　　)A.CaCO3、Ba(NO3)2B.CaCO3、Na2SO3C.Na2SO3、Ba(NO3)2D.CaCO3、Na2SO3、Ba(NO3)2
解析 将样品加入水中,得到白色不溶物a和无色溶液,说明无FeSO4,白色沉淀可能是Mg(OH)2、CaCO3、BaSO3中的一种或几种。向①中加入足量稀盐酸,产生气体,仍存在不溶物,BaSO3在酸性条件下能被 氧化为BaSO4,同时产生NO气体,且BaSO3还能与HCl反应放出气体SO2,故原固体中一定含有Ba(NO3)2和Na2SO3,可能含有NaOH、MgCl2、CaCO3,一定不含FeSO4。
【思维建模】解答离子的检验与物质推断类题目的方法解答此类题目要抓住“四项基本原则”,防止出现“过检”或“漏检”等现象。
练真题·明考向1.(2023·北京卷)下列离子方程式与所给事实不相符的是(　　)A.Cl2制备84消毒液(主要成分是NaClO):Cl2+2OH- ══ Cl-+ClO-+H2OB.食醋去除水垢中的CaCO3:CaCO3+2H+ ══ Ca2++H2O+CO2↑C.利用覆铜板制作印刷电路板:2Fe3++Cu ══ 2Fe2++Cu2+D.Na2S去除废水中的Hg2+:Hg2++S2- ══ HgS↓
解析 食醋为弱酸,不能拆写为离子,正确的离子方程式应为2CH3COOH+CaCO3 ══ Ca2++2CH3COO-+CO2↑+H2O,B错误。
2.(2023·湖南卷)下列有关电极方程式或离子方程式错误的是(　　)A.碱性锌锰电池的正极反应:MnO2+H2O+e- ══ MnO(OH)+OH-B.铅酸蓄电池充电时的阳极反应:Pb2++2H2O-2e- ══ PbO2+4H+C.K3[Fe(CN)6]溶液滴入FeCl2溶液中:K++Fe2++[Fe(CN)6]3- ══ KFe[Fe(CN)6]↓D.TiCl4加入水中:TiCl4+(x+2)H2O ══ TiO2·xH2O↓+4H++4Cl-
解析 铅酸蓄电池充电时的阳极反应为PbSO4+2H2O-2e- ══ PbO2+4H++ ,B错误。
3.(2023·浙江6月选考卷)下列反应的离子方程式正确的是(　　)A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:2Fe2++2I-+2Cl2 ══ 2Fe3++I2+4Cl-B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:ClO-+CO2+H2O ══ HClO+C.铜与稀硝酸:Cu+4H++2 ══ Cu2++2NO2↑+2H2OD.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:S2-+2SO2+2H2O ══ H2S+2
解析 碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应:2I-+Cl2 ══ I2+2Cl-,A错误;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水: 3Cu+8H++2 ══ 3Cu2++2NO↑+4H2O,C错误;向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:2S2-+5SO2+2H2O ══ 3S↓+4 ,D错误。
4.(2022·重庆卷)下列操作中,不会影响溶液中K+、Al3+、Fe3+、Ba2+、Cl-、 等离子大量共存的是(　　)A.加入ZnSO4B.加入Fe粉C.通入NH3D.通入CO2
练易错·避陷阱5.(2023·四川内江一模)常温下,下列溶液中一定能大量共存的离子组是(　　)
6.(2023·辽宁辽阳一模)下列离子方程式书写错误的是(　　)A.在Cu(OH)2浊液中加入浓氨水得到深蓝色溶液:Cu(OH)2+4NH3·H2O ══[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2OB.向溴水中滴加乙醛溶液,溶液酸性增强:CH3CHO+Br2+H2O ―→ CH3COOH+2H++2Br-C.向稀硝酸中加入少量Cu2O粉末,溶液变蓝:Cu2O+2H+ ══ Cu+Cu2++H2OD.向补血剂的溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀: K++Fe2++[Fe(CN)6]3- ══KFe[Fe(CN)6]↓
解析 铜单质能与稀硝酸反应生成硝酸铜,最终不会存在铜单质,C错误。
7.下列物质的性质实验对应的离子方程式书写正确的是(　　)A.铁与稀硫酸反应:2Fe+6H+ ══ 2Fe3++3H2↑B.CuCl2溶液中通入硫化氢:Cu2++S2- ══ CuS↓
8.下列微粒在所给条件下,能大量共存的是(　　)
9.某白色固体样品,可能含有KNO3、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2、SiO2中的一种或几种。对该样品进行如下实验:①取少量固体加入足量水中,固体部分溶解;②取①中滤液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃未观察到紫色;③取①中滤渣,向其中加入足量的盐酸,产生气泡,固体部分溶解。下列说法不正确的是(　　)A.固体粉末中一定不含KNO3B.固体粉末中一定含有BaCl2和Na2CO3C.取①中滤液,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,若未产生白色沉淀,则样品中无Na2SO4D.为进一步确定原样品组成,可以向③未溶解的固体中加入KOH溶液
解析 ①取少量固体加入足量水中,固体部分溶解,不溶性物质可能为BaCO3、BaSO4、SiO2;②取①中滤液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃未观察到紫色,滤液中不存在K+,说明样品中一定没有KNO3;③取①中滤渣,向其中加入足量的盐酸,产生气泡,固体部分溶解,BaCO3溶于盐酸,可知样品中存在Na2CO3和BaCl2,无法确定未溶解的物质是BaSO4还是SiO2,或者二者均有。固体粉末中一定不含KNO3,A正确;固体粉末中一定含有BaCl2和Na2CO3,B正确;取①中滤液,加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,若未产生白色沉淀,有可能是加水溶解时,硫酸根恰好沉淀完全,不能确定样品中有无Na2SO4,C错误;SiO2可溶于KOH溶液,BaSO4不溶于KOH溶液,故为进一步确定原样品的组成,可以向③未溶解的固体中加入KOH溶液,D正确。
要点1氧化还原反应的概念及相互关系课标指引:1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。　2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移,知道常见的氧化剂和还原剂。
1.氧化还原反应的概念及关系
2.熟知常见的氧化剂和还原剂,并推测其反应产物(1)常见氧化剂及还原产物的推测
(2)常见还原剂及氧化产物的推测
要点2氧化还原反应的规律及其应用课标指引:1.通过氧化还原反应实现含有不同价态同种元素的物质的相互转化。　2.能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化。
1.氧化还原反应的规律及其应用
2.利用电子得失守恒法计算的模型
命题点1氧化还原反应的概念及相互关系典例1　(2023·浙江1月选考卷)关于反应2NH2OH+4Fe3+ ══ N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是(　　)A.生成1 ml N2O,转移4 ml电子B.NH2OH是还原产物C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂D.若设计成原电池,Fe2+为负极产物
解析 NH2OH→N2O,N元素由-1价升高到+1价,故生成1 ml N2O转移4 ml电子,A正确;该反应中,N元素化合价升高,Fe元素化合价降低,故NH2OH是还原剂,Fe3+是氧化剂,B、C错误;原电池中负极发生氧化反应,正极发生还原反应,故设计成原电池时,Fe2+是正极还原产物,D错误。
变式演练(2023·山西大同一模)关于反应K2H3IO6+9HI ══ 2KI+4I2+6H2O,下列说法错误的是(　　)A.K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1C.KI是还原产物D.生成12.7 g I2时,转移0.087 5 ml电子
解析 K2H3IO6中I为+7价,得电子被还原为0价,HI中的I从-1价升高为0价,发生归中反应,生成4 ml I2时转移7 ml e-。K2H3IO6发生还原反应,具有氧化性,A正确;9 ml HI参与反应,只有7 ml HI作还原剂,故还原剂与氧化剂的物质的量之比为7∶1,B正确;KI中K和I元素化合价均不变,故KI既不是氧化产物也不是还原产物,C错误;I2既是氧化产物又是还原产物,生成4 ml I2转移7 ml电子,12.7 g I2为0.05 ml,则转移电子为0.05 ml× =0.087 5 ml,D正确。
命题点2氧化还原反应的规律及其应用典例2　(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H+和e-的转移(如a、b和c),能将海洋中的 转化为N2进入大气层,反应过程如图所示。
思路剖析本题中含氮物质转化分析如下:
变式演练(2023·辽宁省协作校一模)已知反应:aFeSO4+bNa2O2 ══ cNa2FeO4+2Na2O+dNa2SO4+eO2↑,a=2。下列关于该反应的说法错误的是(　　)A.Na2FeO4可以对水体进行杀菌消毒、净化B.Na2O2在该反应中既是氧化剂又是还原剂C.3a=bD.每生成1 ml Na2FeO4,转移4 ml电子
解析 Na2FeO4具有强氧化性,能对水体进行杀菌消毒,产生的Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体可以吸附水中的小颗粒,可以净水,A正确;Na2O2中O元素化合价既有升高,又有降低,故Na2O2既是氧化剂又是还原剂,B正确;a=2,根据Fe和S元素质量守恒可知,c=2、d=2,再根据Na元素守恒可知,b=6,则3a=b,C正确;该反应的化学方程式为2FeSO4+6Na2O2 ══ 2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑,则每生成1 ml Na2FeO4,转移5 ml电子,D错误。
命题点3复杂氧化还原反应的分析及计算典例3　(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料,研究发现,在不同的空气湿度和光照条件下,颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应。
下列说法正确的是(　　)B.反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化C.反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的 :Ⅰ<ⅡD.反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 ml As2S3转移的电子数之比为3∶7
变式演练(2023·山西临汾一模)实验室利用Bi(OH)3制取高锰酸钠的相关反应的离子方程式如下。
下列说法错误的是(　　)A.反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为5∶1
练真题·明考向1.(2023·全国乙卷)下列应用中涉及氧化还原反应的是(　　)A.使用明矾对水进行净化B.雪天道路上撒盐融雪C.暖贴中的铁粉遇空气放热D.荧光指示牌被照发光
解析 明矾净水是由于Al3+水解产生的Al(OH)3胶体具有吸附性,与氧化还原反应无关,A错误;雪天道路撒盐可降低雪的熔点,促进雪融化,与氧化还原反应无关,B错误;暖贴利用了原电池原理,涉及氧化还原反应,C正确;荧光指示牌利用了光的反射原理,与氧化还原反应无关,D错误。
2.(2023·辽宁卷)一定条件下,酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应,Mn(Ⅱ)起催化作用,过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示。下列说法正确的是(　　)
A.Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4B.随着反应物浓度的减小,反应速率逐渐减小C.该条件下,Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存
解析 Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小,而Mn(Ⅱ)在13 min左右开始逐渐增大,说明Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4,A错误;大约在13 min前,Mn(Ⅱ)变化不大,但Mn(Ⅶ)的浓度迅速下降,则说明该时间段反应速率有增大趋势,B错误;Mn(Ⅶ)的浓度在13 min左右时为0,之后Mn(Ⅱ)的浓度迅速增大,则Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)在该条件下不能大量共存,C正确;H2C2O4是弱酸,书写离子方程式时应写化学式:2 +5H2C2O4+6H+ ══ 2Mn2++10CO2↑+8H2O,D错误。
3.(2022·山东卷)实验室制备KMnO4过程为①高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4;②水溶后冷却,调溶液pH至弱碱性, K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2;③减压过滤,将滤液蒸发浓缩、冷却结晶,再减压过滤得KMnO4。下列说法正确的是(　　)A.①中用瓷坩埚作反应器B.①中用NaOH作强碱性介质C.②中K2MnO4只体现氧化性D.MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%
解析 ①中高温下在熔融强碱性介质中用KClO3氧化MnO2制备K2MnO4,由于瓷坩埚易被强碱腐蚀,故不能用瓷坩埚作反应器,A错误;制备KMnO4时为防止引入杂质离子,①中用KOH作强碱性介质,不能用NaOH,B错误;②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2,故其既体现氧化性又体现还原性,C错误;K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物质的量之比为2∶1,根据Mn元素守恒可知,MnO2中的Mn元素只有 转化为KMnO4,故MnO2转化为KMnO4的理论转化率约为66.7%,D正确。
练易错·避陷阱4.(2023·浙江浙南名校联盟一模)关于反应FeS2+7Fe2(SO4)3+8H2O ══ 15FeSO4+8H2SO4,下列说法不正确的是(　　)A.Fe2(SO4)3中Fe元素在反应中得到电子B.H2O既不是氧化剂也不是还原剂C.消耗0.2 ml FeS2,转移2.8 ml电子D.氧化产物和还原产物物质的量之比为8∶15
5.(2023·河北邯郸模拟)工业上用发烟HClO4把潮湿的CrCl3氧化为棕色的烟[CrO2(ClO4)2]来除去Cr3+,化学方程式为19HClO4+8CrCl3+4H2O ══ 8CrO2(ClO4)2+27HCl。下列说法错误的是(　　)A.CrO2(ClO4)2中Cr元素的化合价为+6价B.CrCl3作还原剂,发生氧化反应C.被还原的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为19∶8D.当有5.4 ml HCl生成时,转移电子的物质的量为4.8 ml
解析 CrO2(ClO4)2中Cl为+7价,O为-2价,则Cr元素的化合价为+6价,A正确; CrCl3中Cr的化合价由+3价升高到+6价,作还原剂,发生氧化反应,B正确;19 ml HClO4中有3 ml作氧化剂被还原,故被还原的氧化剂与氧化产物的物质的量之比为3∶8,C错误;当有27 ml HCl生成时,转移电子的物质的量为24 ml,故当有5.4 ml HCl生成时,转移电子的物质的量为4.8 ml,D正确。
6.(2023·浙江金华模拟)工业上除去电石渣浆(含CaO)上层清液中的S2-,并制取CaSO4·2H2O的流程如图:
练预测·押考向7.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有强还原性,在空气中极易被氧化。用NaHSO3还原法制备保险粉的流程如下:
下列说法错误的是(　　)A.反应1说明酸性:H2SO3>H2CO3B.反应2中消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2C.反应2最好在无氧条件下进行D.反应1结束后,可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验NaHSO3是否被氧化
解析 由题给流程可知,碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,亚硫酸氢钠溶液与锌粉反应生成连二亚硫酸钠和氢氧化锌,连二亚硫酸钠溶液再经结晶脱水得到连二亚硫酸钠固体。由分析可知,反应1为碳酸钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠和二氧化碳,则亚硫酸的酸性强于碳酸,A正确;反应2为亚硫酸氢钠溶液与锌粉反应生成连二亚硫酸钠和氢氧化锌,反应中亚硫酸氢钠为反应的氧化剂,锌为还原剂,由得失电子数目守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,B错误;由题意可知,连二亚硫酸钠有强还原性,在空气中极易被氧化,则制备连二亚硫酸钠时,反应2最好在无氧条件下进行,C正确;亚硫酸氢钠溶液不能与氯化钡溶液反应,若亚硫酸氢钠溶液被氧化,加入盐酸酸化的氯化钡溶液会与硫酸根离子反应生成白色硫酸钡沉淀,则反应1结束后,可用盐酸酸化的氯化钡溶液检验亚硫酸氢钠是否被氧化,D正确。
8.酸性环境中,纳米Fe/Ni去除 过程中的含氮微粒变化如图所示,溶液中铁以Fe2+形式存在。下列有关说法不正确的是(　　)
B.增大单位体积水体中纳米Fe/Ni的投入量,可提高 的去除效果C.假设反应过程都能彻底进行,反应ⅰ、ⅱ消耗的单质铁的物质的量之比为3∶1
9.工业烟气中含有较高浓度的氮氧化物,需进行脱除处理才能排放到大气中。如图是一种利用NH3在催化剂条件下脱除NO的原理示意图:
下列说法错误的是(　　)A.步骤①中NO发生氧化反应B.步骤②中包含有σ键和π键的断裂C.若参与反应的NO和NH3的物质的量相等,则该过程的总反应为4NH3+4NO+O2 4N2+6H2OD.当消耗a ml NH3和b ml O2时,消耗NO的物质的量为
突破高考题型(三)信息型化学(离子)方程式的书写
突破点1　非氧化还原反应方程式的书写
核心归纳高考指引:近几年,高考试题在无机化工流程题、化学实验综合题中考查了信息型非氧化还原反应方程式的书写,如SnO2与NaOH溶液反应等,侧重考查教材基础知识及迁移应用,突出对“宏观辨识与微观探析”等化学学科核心素养的考查。
1.溶液中发生复分解反应的规律
2.酸性氧化物与碱反应的规律
真题感悟1.(2023·辽宁卷,16节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2+、C2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
(1)“氧化”中,用石灰乳调节pH=4,Mn2+被H2SO5氧化为MnO2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　(H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱)。 (2)“沉钴镍”中得到的C(Ⅱ)在空气中可被氧化成CO(OH),该反应的化学方程式为  　。 
4C(OH)2+O2 ══ 4CO(OH)+2H2O
2.(高考题重组)(1)(2022·全国乙卷,27节选)向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式:  　。 
(3)(2021·辽宁卷,16节选)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为  　。 
3H2C2O4+2K2CO3 ══ 2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑
FeCl3·6H2O+6SOCl2 FeCl3+6SO2↑+12HCl↑
FeCl3+3H2O Fe(OH)3(胶体)+3HCl
3.(高考题重组)(1)(2022·重庆卷,15节选)沉淀1的主要成分是SnO2,焙烧时,与NaOH反应生成Na2SnO3的化学方程式为　 。 (2)(2022·山东卷,17节选)酸解时有HF产生。氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,离子方程式为  　。 
【思维建模】书写信息型非氧化还原反应方程式的方法书写信息型非氧化还原反应方程式时要先确定反应物和生成物,再依据反应规律推测未知产物,并利用“观察法”结合原子守恒进行配平,具体步骤如下:
考向预测1.(2023·云南曲靖一模)工业上利用锌焙砂(主要成分为ZnO,还含有As2O3及铅、铜、镉的氧化物)生产高纯度氧化锌的工业流程如图所示:
已知:As2O3微溶于水而生成亚砷酸(H3AsO3),FeAsO4和ZnCO3难溶于水。(1)“浸出”过程中(NH4)2SO4和NH3·H2O按1∶2参加反应,结合ZnO生成了[Zn(NH3)4]2+,发生反应的离子方程式为 　　 。 (2)“除砷”过程中,先加入过量的(NH4)2S2O8,再加入FeSO4·H2O,该过程中(NH4)2S2O8过量的原因是 　 　　  　　  　　  　　    　　 。 (3)“蒸氨”后锌元素以[Zn(NH3)2]SO4形式存在,写出CO2“沉锌”的化学方程式: 　 　　  　　  　　  　 　  　　  　　 。 
加入(NH4)2S2O8氧化 ,使其完全转化为 ,过量的(NH4)2S2O8再将Fe2+氧化为Fe3+,最后生成难溶的FeAsO4,达到除砷的目的
[Zn(NH3)2]SO4+CO2+H2O ══ ZnCO3↓+(NH4)2SO4
2.(2023·山西太原一模)人们将酸强度超过100%H2SO4的一类酸叫做超酸,某实验小组用SbCl5制备超酸HSbF6,并探究其性质。制备SbCl5的实验装置如图(夹持、加热及搅拌装置已略去):
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 　 。(2)实验小组在由SbCl5制备HSbF6时,没有选择玻璃仪器,其原因是 　 (写化学方程式)。 (3)1966年,美国某研究员无意中将蜡烛扔进HSbF6溶液中,发现蜡烛很快溶解,并放出H2。已知稳定性: ,写出等物质的量的异丁烷与HSbF6发生反应的化学方程式:  　。 
KClO3+6HCl(浓)==KCl+3Cl2↑+3H2O
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O
(CH3)3CH+HSbF6 ===(CH3)3CSbF6+H2↑
解析 (3)由已知信息知,异丁烷可以提供碳正离子与F-结合形成卤化物,同时(CH3)3C+稳定,在反应中易形成,故发生反应的化学方程式为(CH3)3CH+HSbF6 ══(CH3)3CSbF6+H2↑。
突破点2　氧化还原反应方程式的书写
核心归纳高考指引:近几年,高考试题在化学综合实验题、化工流程题中重点考查了氧化还原反应方程式的书写,要求考生根据题中信息确定反应物和生成物,并写出相关的方程式,突出对“证据推理与模型认知”化学学科核心素养的考查。
1.配平氧化还原反应方程式的“三大原则”
2.配平氧化还原反应方程式的“五个步骤”
真题感悟1.(2022·辽宁卷)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu;③相关金属离子形成氢氧化物的pH范围如下:
回答下列问题:(1)为提高焙烧效率,可采取的措施为　 。 a.进一步粉碎矿石b.鼓入适当过量的空气c.降低焙烧温度
(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为  　。 (3)“酸浸”中过量浓盐酸的作用为①充分浸出Bi3+和Mn2+;②　　　 　　　　　。 (4)滤渣的主要成分为　　　 　　　　(填化学式)。 (5)生成气体A的离子方程式为　 　　　 　　 　 　　　 　　　。(6)加入金属Bi的目的是　 　　　 　　　 　　　 　　　。 
2Bi2S3+9O2 2Bi2O3+6SO2
Mn2O3+6H++2Cl- ══2Mn2++Cl2↑+3H2O
将Fe3+转化为Fe2+
解析 (1)a项,联合焙烧时,进一步粉碎矿石,可以增大矿石与空气的接触面积,能够提高焙烧效率,选项a符合题意;b项,鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应,选项b符合题意;c项,降低焙烧温度,反应速率减慢,不利于提高焙烧效率,选项c不符合题意。(6)由已知信息③知,调pH=2.6时,Fe3+会水解生成Fe(OH)3沉淀,但Fe2+还没开始沉淀,故要将Fe3+转化为Fe2+,在调pH后获得含FeCl2的滤液,为了不引入新的杂质,加入Bi作还原剂。
要点图解 本题中物质转化分析如下:
2.(1)(2022·海南卷,15节选)在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸,反应的化学方程式为 　 。 (2)(2022·江苏卷,16节选)实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如下:“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为 　 。 
Cu+H2SO4+H2O2 ══ CuSO4+2H2O
2CeO2+H2O2+6H+ ══ 2Ce3++O2↑+4H2O
【思维建模】书写与配平信息型氧化还原反应方程式的方法根据题目提供信息确定“两剂”“两产物”,即氧化剂和还原剂、还原产物和氧化产物,部分氧化(或还原)产物要结合氧化还原反应价态转化规律推测,再依据电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒进行配平,基本步骤如下:
考向预测1.(2023·辽宁协作校一模)采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是MnO2,还含少量Fe、Mg、Ni、Si等元素的氧化物杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示:
(1)在“浸出液”中加入“MnO2”时发生反应的离子方程式为 　  。 (2)硫酸酸化的MnSO4可与NaBiO3(难溶于水)反应生成Bi3+和 ,此反应的离子方程式为  　。 
MnO2+2Fe2++4H+ ══ Mn2++2Fe3++2H2O
2.(2023·湖南常德一模)利用MnO2悬浊液吸收SO2气体制取连二硫酸锰(MnS2O6)和硫酸锰(MnSO4)的装置(部分夹持、加热仪器已省略)如图所示。
已知:ⅰ.MnS2O6易溶于水,其在pH为2.8~3.5时最稳定,温度超过30 ℃会快速分解生成易溶于水的MnSO4;
ⅱ.连二硫酸的结构简式为 。
(1)MnS2O6中S的化合价为　　　　。  (2)仪器a应装入的药品最好是　　　。 A.70%的硫酸溶液　　　B.稀盐酸 C.稀硝酸D.浓硝酸(3)装置B的作用为　　　　　,装置C中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　,表明反应完成的现象是　　　　　　　　　　　　　　　。装置D中水浴温度应控制在80 ℃左右,温度不能过高的原因是　 　　　　　　 　　　　　　。 (4)测定MnS2O6中锰元素的含量:准确称量产品质量,充分加热使之完全分解得到MnSO4,加适量水溶解,用KMnO4标准溶液进行滴定(锰元素均转化为MnO2),即可计算出MnS2O6中锰元素的含量。滴定过程中发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　　　 　　。 
MnO2+2SO2 ══ MnS2O6
C中得到澄清溶液或黑色固体消失　
温度过高,SO2的溶解度变小,反应速率减慢