巩固 01 陌生化学方程式的书写 【知识必备】 1．书写原则：化学方程式是化学科学的一套独特的符号系统，有其书写和使用的规范，在书写化学方程 式时要遵循质量守恒定律，对于氧化还原反应还要遵循得失电子数相等即得失电子守恒规律，对于离子反 应遵循电荷守恒规律。 2．化合价升降法的配平步骤：写出反应物和生成物的化学式，分别标出变价元素的化合价，得出升降数 目；使化合价升高与化合价降低的总数相等（求最小公倍数法）；用观察的方法配平其它物质的化学计算 数（包括部分未被氧化或还原的原子（原子团）数通过观察法增加到有关还原剂或氧化剂的化学计量数 上），配平后把单线改成等号。该基本步骤可简记作：划好价、列变化、求总数、配化学计量数。 3．反应条件：化学反应只有在一定条件下才能发生，因此，需要在化学方程式中注明反应发生的条件， 如点燃、加热(常用“△”表示)、催化剂、通电等，将条件写在符号的上方。如果生成物中有气体，在气体物 质的化学式右边要注明“↑”号；溶液中反应如果生成物中有固体，在固体物质的化学式右边要注“↓”号，但 是，如果反应物和生成物中都有气体，气体生成物就不需注“↑”号。同样，溶液中反应如果反应物和生成 物中都有固体，固体生成物也不需注“↓”号。不是在溶液里发生的反应，不论生成物中有无难溶物质，均 不标“↓”，总之，“△、↑、↓”等符号是化学方程式中的“解说词”，只有正确合理的使用，才能表达出它应 代表的意义。 4．书写一些不曾熟悉的化学反应方程式的过程，实际是对信息的加工过程，由于信息题大多数是由题干 和若干问题两部分组成，其中题干给出一系列解题所要的条件、知识、启发性提示等。这就要求通过阅读 题干、发现本质、寻求规律，进而完成旧知识在新情景中的正确迁移。写化学方程式是一件非常细致的工 作，因此是学习化学的难点，总结许多成功者的经验归结为 “一角二平三条件，四要瞄准放暗箭”，“一角” 指写化学式要注意角码，“二平”指写化学方程式必须要配平，“三条件”强调的是要在化学方程式的等号上下 注明反应条件，“四要瞄准放暗箭”这种说法是一种为了加强记忆而采用的诙谐语句，强调要在生成物的化 学式右侧适当标出气体或沉淀的箭号，即↑或↓这是保证化学方程式完整性必不可少的一步。 【典例讲解】 例 1、(1)以铁硼矿(主要成分为 Mg2B2O5·H2O 和 Fe3O4,还有少量 Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3 和 SiO2 等)为原料 制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示: 写出 Mg2B2O5·H2O 与硫酸反应的化学方程式: 　。为提高浸出速率,除适当增加硫酸浓度外,还可采取的措施 有　　(写出两条)。 (2)钛(Ti)因具有硬度大、熔点高、耐酸腐蚀等优点而被应用于航空、电子等领域,由钛铁矿(主要成分是钛酸 亚铁 FeTiO3)提取金属钛并获得副产品 FeSO4·7H2O 的工艺流程如下: 钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是 TiOSO4。常温下,该物质易溶于酸性溶液,在 pH=5．0 时开始转化为钛酸 沉淀,则物质 A 是　　　　　(填化学式,下同),B 是　　　　　　,加入 B 物质后加热发生反应的离子方程式 是　 　。 【答案】(1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO4 2MgSO4+2H3BO3　提高反应温度、减小铁硼矿粉粒径 (2)Fe　H2O　TiO2++2H2O=TiO(OH)2↓+2H+ 【解析】(1)根据题图所给信息,硼元素以硼酸形式保留于滤液中,结合已有知识硼酸为弱酸,故可写出方程式。 (2)钛铁矿和浓硫酸反应的产物之一是 TiOSO4,加入铁屑,可防止 Fe2+ 氧化,所以物质 A 为 Fe,溶液 X 中含有 FeSO4 和 TiOSO4,经过分离得硫酸亚铁晶体和溶液 Y,溶液 Y 主要含有 TiOSO4,加入水,加热可水解生成 H2TiO3,所以物质 B 为 H2O,经煅烧可生成 TiO2,用氯气、碳反应可生成 TiCl4,高温条件下与镁反应可生成 Ti。 根据上面的分析可知,A 为 Fe,B 为 H2O,TiOSO4 中加入水,加热可水解生成 H2TiO3,反应的离子方程式为 TiO2+ +2H2O=TiO(OH)2↓+2H+。 例题 2、(1)ZnSO4 溶液中含有少量 Fe2＋和 Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液 pH 为 5，然后加入高锰 酸钾溶液，使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是 MnO2。请写出该过程中两反应的离子方程式：___ ______________________。 (2)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系 中，共有 KCl、Cl2、浓 H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4 七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧 化还原反应方程式，并配平________________。在反应后的溶液中加入 NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为 紫红色，BiO 反应后变为无色的 Bi3＋。写出该实验中涉及反应的离子方程式__________。 (3) 酒后驾车已成为一个社会问题。检测驾驶人员呼气中酒精浓度(BrAC)的方法有多种。早期是利用检测 试剂颜色变化定性判断 BrAC，曾用如下反应检测 BrAC，完成并配平该反应。 CH3CH2OH＋KMnO4―→CH3CHO＋________＋KOH＋________ 【答案】(1)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ (2)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4(浓)===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O 2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===2MnO＋5Na＋＋5Bi3＋＋7H2O (3) 3CH3CH2OH＋2KMnO4===3CH3CHO＋2MnO2＋2KOH＋2H2O 【解析】(1)除去杂质离子 Fe2＋和 Mn2＋发生反应的离子方程式为 MnO＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋ MnO2↓＋5H＋，2MnO＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋。(2)根据信息，KMnO4 在浓 H2SO4 作用下，把 KCl 氧化成 Cl2，本身被还原成 Mn2＋。注意 NaBiO3 不能拆写成离子形式。NaBiO3 作为氧化剂，把 Mn2＋氧化成 MnO，本身被还原成 Bi3＋。(5)根据信息，在强碱性条件下，MnO 得电子生成 MnO，－2 价的氧失电子生 成 O2。（3）生成 KOH 说明溶液呈碱性，故还原反应为 MnO＋3e－＋2H2O===MnO2＋4OH－，再根据平均 化合价确定有机物的化合价，配平方程式。 【巩固练习】 1．（1）利用钴渣[含 Co(OH)3、Fe(OH)3 等]制备钴氧化物的工艺流程如下，Co(OH)3 溶解还原反应的离子 方程式为____________________________________。铁渣中铁元素的化合价为___ 。在空气中煅烧 CoC2O4 生成钴氧化物和 CO2，测得充分煅烧后固体质量为 2．41 g，CO2 的体积为 1．344 L(标准状况)，则 钴氧化物的化学式为________。 (2)H3PO2 及 NaH2PO2 均可将溶液中的 Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。H3PO2 中，P 元素的化合价为__ ______。利用 H3PO2 进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为 4∶1，则氧化产物为________ ____(填化学式)。H3PO2 的工业制法是：将白磷(P4)与 Ba(OH)2 溶液反应生成 PH3 气体和 Ba(H2PO2)2，后者 再与 H2SO4 反应。写出白磷与 Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式_______________________。 2．KMnO4 是一种典型的强氧化剂。请回答下列问题： (1)实验室中可用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定含 Fe2＋的溶液，从而测定溶液中 Fe2＋的浓度，离子反应 方程式如下，请在空格内填上缺少的反应物，并配平： Fe2＋＋____MnO＋____===____Fe3＋＋____Mn2＋＋____H2O (2)在稀硫酸中，MnO 和 H2O2 也能发生氧化还原反应：氧化反应：H2O2－2e－===2H＋＋O2↑，还原反应： MnO＋5e－＋8H＋===Mn2＋＋4H2O 写出该氧化还原反应的化学方程式：_________。反应中若有 0．5 mol H2O2 参加此反应，转移电子的个数为________。实验中发现，当加入的少量 KMnO4 完全反应后，H2O2 仍 能发生反应快速放出气体。其可能的原因是_______。 3．(1)已知 Fe(OH)3 能与次氯酸盐发生如下反应(未配平)：Fe(OH)3＋ClO－＋OH－―→FeO＋Cl－＋H2O。已 知有 10．7 g Fe(OH)3 参加反应，共转移了 0．3NA 个电子，则 n＝________，FeO 中铁元素的化合价为____ ____。根据所学的知识，推测 FeO 能和下列________(填序号)物质反应。 A．KMnO4 B．SO2 C．H2S D．O2 (2)一定条件下，向含硝酸的废水中加入 CH3OH，将 HNO3 还原成 N2。若该反应消耗 32 g CH3OH，转移 6 mol 电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是________。 4．建筑工地常用的 NaNO2 因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知 NaNO2 能发生如下反 应： NaNO2＋HI―→NO↑＋I2＋NaI＋H2O (1)配平上面方程式。 (2)上述反应的氧化剂是________；若有 1 mol 的还原剂被氧化，则反应中转移电子的数目是________。 (3)根据上述反应，可用试纸和生活中常见的物质进行实验，以鉴别 NaNO2 和 NaCl，可选用的物质有：① 水　②碘化钾淀粉试纸　③淀粉　④白酒　⑤食醋，进行实验，下列选项合适的是________(填字母)。 A．③⑤ B．①②④ C．②⑤ D．①②③⑤ (4)某厂废液中，含有 2%～5%的 NaNO2，直接排放会造成污染，采用 NH4Cl，能使 NaNO2 转化为不引起二 次污染的 N2，反应的化学方程式为_________________________。 5．日常生活中使用的铝合金中的铝来自于电解氧化铝。工业上电解氧化铝要求其纯度不得低于 98．2%， 而天然铝土矿的氧化铝含量为 50%~70%，杂质主要为 SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O 等。工业生产铝锭 的工艺流程示意图如下： 一些氢氧化物沉淀的 pH 值如下表： 请回答