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专题讲座（一） 陌生化学方程式书写
【化学学科素养】
证据推理与模型认知：通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的特征和实质，建立氧化还原反应书
写的思维模型；
科学探究与创新意识：认识科学探究是进行科学解释和发现，创造和应用的科学实践活动；
变化观念与平衡思想：从元素建立物质转化，能从物质类别和元素价态两个角度理解物质间的转化，
从氧化还原反应的角度，进行陌生情境下化学方程式的书写和配平。
【必备知识解读】
一、信息型氧化还原反应和离子反应方程式书写方法
1.根据题目所给信息准确确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学式。
2.利用得失电子数守恒确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的系数。（化合价升降法）
3.利用题目所给的酸性或碱性条件并结合电荷守恒配平等号两边离子数目，若题目没有明确酸性或碱
性环境，一般通过在反应物中增加H2O 生成H＋或OH－配平。
4.最后利用质量守恒配平其它物质。
5. “补缺”的技巧——缺项化学（离子）方程式的配平：配平化学（离子）方程式时，有时要用H+、
OH-、H2O 来使化学方程式两边电荷及原子守恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出
现H+，具体方法如下：
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O，右边加H+
左边加OH-，右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+，右边加H2O
左边加H2O，右边加OH-
例1．I.氮是动植物生长不可缺少的元素，含氮化合物也是重要的化工原料。自然界中存在如下氮的循
环过程，工业上也可通过一系列的化学反应模拟该过程，实现氮的转化。
(1)写出氨气结构式_______，氮气电子式_______。
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(2)自然界中反硝化过程指的是图中_______过程(选填Ⅰ~Ⅴ)。
Ⅱ.大气固氮是在放电或高温下，空气中的N2转化为HNO3的过程。固氮过程中也会产生上述含氮化合
物。
N2
①
NO2
HNO3
(3)①为_______(填写化学式)。
(4)上述转化关系中四种含氮物质中，属于共价化合物的有_______种，含共价键的有_______种。
(5)写出过程②的反应方程式_______，该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为_______。
Ⅲ.含氮量是衡量肥效的指标之一，常见氮肥：CO(NH2)2(尿素)、NH4NO3和(NH4)2SO4
(6)NH4NO3中含有的化学键包括_______。
(7)等物质的量NH4NO3和(NH4)2SO4的混合物，与足量氢氧化钠加热，产生气体10.08L(标准状况下)，
发生的离子方程式为_______，固体混合物质量为_______g。
(8)设计实验检验上述化肥样品混合物中的硫酸根_______。
(9)写出铵态氮肥保存或施用时注意事项(任写一点)_______。
Ⅳ.土壤中的硝酸盐会被细菌分解。有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐，其主要
化学原理如下：_______K2S+_______KNO3+_______H2O
_______N2↑+_______K2SO4+_______KOH
(10)配平上述反应方程式，并标出电子转移的方向和数目_______。
(11)被氧化的元素是_______。
二、原电池、电解池电极反应式
近年来氧化还原反应和电化学原理结合的题型比较多，我们只要抓住氧化还原反的本质以及原电池或
电解池中两极的放电情况，就会迎刃而解。书写电极反应方程式的一般方法：
第一步：确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。
第二步：原电池负极或电解池阳极的电极反应式，按“还原剂－ne-=氧化产物”书写；原电池正极或
电解池阴极的电极反应式，按“氧化剂＋ne-=还原产物”书写。
【特别提醒】负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液
中的阴离子应写入负极反应式，如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al 失去电子生成的Al3+能与
HCO3
－反应：Al3++3HCO3
－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3
－
=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。
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第三步：根据电荷守恒和反应混合物的酸碱性，补充H+、OH-或H2O 等，并配平电极反应。
【特别提醒】若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，
且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且
H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。
第四步：正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可
先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到
较难写出的电极反应式。
【特别提醒】
（1）根据“电池充电时，原电池的负极与外接电源的负极相连作电解池的阴极，原电池的正极与外
接电源的正极相连作电解池的阳极”知，可充电电池充电时阴极的电极反应是其放电时负极反应的逆过
程，充电时阳极的电极反应是其放电时正极反应的逆过程。
（2）电解池中的阳极有最强的氧化能力，阴极有最强的还原能力，所以可以发生平常不能发生的一
些氧化还原反应。电解液中氧化性的离子可以在阴极得电子，还原性离子则可以在阳极失电子。同时考虑
得失电子产物与电解液可能发生的反应。
（3）书写电极反应式经验总结与分享：巧妙结合新情境题目信息，先确定部分反应物和产物，然后
遵循“电荷守恒，查氧补水，差几个氧原子补几分子水”。
例2．已知废旧酸性干电池可通过酸浸、过滤等操作形成
、
的混合溶液，为了实现废旧
普通氯化铵干电池中锌与
的同时回收，某研究小组设计了如图实验探究装置：
回答下列问题：
(1)甲池是将_______能转化_______能的装置。
(2)乙池中石墨电极_______电子(填“得”或“失”)，发生_______反应(填“氧化”或“还原”)。
(3)写出电池负极的电极反应式_______。
(4)写出乙池回收锌与
的总反应的离子方程式为_______。
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(5)若消耗2.24L(标准状况)
，且无能量损失，电解池中回收制得19.5g 单质Zn，计算乙池中电流效
率
_______。(
生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数×100％)。
【核心题型例解】
高频考点一 氧化还原方程式书写
例1．过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。有时可作为矿业废液消毒
剂，有“绿色氧化剂”的美称。
(1)配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目：___________。
______H2O2+_____Cr2(SO4)3+______KOH——______K2CrO4+______K2SO4+_______H2O
(2) 如消除采矿业胶液中的氰化物( 如KCN ，C 为+2 价) ，经以下反应实现：
KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑(已配平)。试指出A 的化学式________，如此反应中有6.72L(标准状况)气体生
成，转移电子数目为________(用NA表示)。
(3)高锰酸钾也可用于医学杀菌消毒。根据反应条件可判断氧化剂的氧化能力的强弱：
例如：MnO2+4HCl(浓)
MnCl2+Cl2↑+2H2O；
2KMnO4+16HCl(浓)=2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
则氧化性MnO2___________KMnO4(填“强于”或“弱于”或“等于”)
某强酸反应体系中，反应物和生成物共六种物质或离子：O2、
、H2O、Mn2+、H2O2、H+。已知
该反应中H2O2 只发生了如下过程：H2O2→O2 。则该反应中发生还原反应的过程是：
___________→___________，该反应应选择的酸是：___________(填序号)。
A．盐酸 B．稀硫酸 C．醋酸
(4)用0.2mol/LNa2SO3溶液32mL，还原含4×10-3molXO
的溶液，过量的Na2SO3用0.2mol/LKMnO4酸
性溶液氧化(其中KMnO4被还原成Mn2+)，共消耗KMnO4溶液0.8mL，则元素X 在还原产物中的化合价是
___________(填序号)。
A．+1
B．+2
C．+3
D．+4
【变式探究】硫、氮元素是高中化学学习的两种重要非金属元素，其价-类二维图分别如图。
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(1)图中物质“d”的化学式是___________；若不加任何其它试剂完成转化过程⑤，则⑤的反应为
___________反应(填“吸热”或“放热”)。
(2)将一定量的a 气体通入下列溶液中，能观察到白色沉淀现象的是___________(填标号)。
A．Ba(NO3)2溶液B．CaCl2溶液
C．H2O2溶液
D．Na2CO3溶液
(3)写出反应③的离子方程式___________。
(4)a 的水溶液与H2S 发生反应可观察到的实验现象是___________。
(5)若e 为钾元素的正盐，能被硫酸酸化的K2Cr2O7氧化为K2SO4，Cr2O
被还原为Cr3+，请配平化学方
程式：_____K2SO3+____K2Cr2O7+_______H2SO4=_____Cr2(SO4)3+________K2SO4+_____H2O
(6)如图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图：
已知：用NaOH 溶液进行尾气处理时的化学反应为：
，
。
为了防止环境污染，用NaOH 溶液进行尾气处理，若尾气能完全被吸收，则尾气中NO2与NO 的体积
必须满足的条件是：
___________。
高频考点二 离子方程式的书写
例2．元素化合物在化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入稀NaOH 溶液至过量，反应的离子方程式依次为__________。
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(2)自然界中Cr 主要以+3 价和+6 价形式存在。
中的Cr 能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠在酸
性条件下将
还原。写出该反应的离子方程式：___________。
(3)常温下，氰化钠(NaCN)能与过氧化氢溶液反应生成一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变成
蓝色的气体，大大降低其毒性。写出该反应的离子方程式：___________。
(4)向次氯酸钙溶液中通入少量的二氧化硫。写出该反应的离子方程式：___________。
(5)溴化亚铁与氯气物质的量之比1：1 反应的离子方程式：___________。
【变式探究】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe 及其氧化物，还有少量其他不
溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O)：
(1)为回收金属，用稀硫酸将“滤液①”调为中性，生成沉淀。写出该反应的离子方程式：
___________
(2)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH．写出该反应的
离子方程式：___________
高频考点三 电化学方程式的书写
例3.Ⅰ．根据化学能转化为电能的相关知识，回答下列问题：
(1)根据构成原电池的本质判断，下列化学(或离子)方程式正确且能设计成原电池的是___________(填
字母，下同)。
A．
B．
C．
D．
Ⅱ.铅蓄电池是常用的化学电源。
(2)铅蓄电池属于___________(填“一次”或“二次”)电池。已知硫酸铅为不溶于水的白色固体，生成
时附着在电极上。写出该电池放电时，正极上的电极反应式：___________。
(3)甲烷(CH4)燃料电池以30%KOH 溶液为电解质溶液，该燃料电池放电时负极上的电极反应式为
___________；正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“减弱”或“不变”)。
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(4)银锌电池总反应为：Ag2O+Zn+H2O=Zn(OH)2+2Ag。则该电池的正极电极反应式：___________。
(5)如图为氢氧燃料电池的构造示意图。
①氧气从___________(填“a”或“b”)口通入；电池工作时，OH-向___________(填“X”或“Y”)极移
动。
②某种氢氧燃料电池是用固体金属氧化物陶瓷作电解质可以传导O2-，则电池工作时负极电极反应式为
___________。
【变式探究】完成下列小题
(1)绿色电源“直接二甲醚燃料电池”的工作原理示意图如图所示：
正极为___________(填“A 电极”或“B 电极”)，H+移动方向为由___________到___________(填
“A”或“B”)，写出A 电极的电极反应式：___________。
(2)SO2和NOx是主要大气污染物，利用下图装置可同时吸收SO2和NO。
a
①是直流电源的___________极。
②已知电解池的阴极室中溶液的pH 在4～7 之间，阴极的电极反应为___________。
③用离子方程式表示吸收NO 的原理___________。
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(3)结合下图所示的电解装置可去除废水中的氨氮(次氯酸氧化能力强)。
a
①极为___________。
d
②极反应式为___________。
(4)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池。以VB2-空气电池为电源，用惰性电极电解硫酸铜溶液如
图所示，该电池工作时的反应为4VB2+11O2=4B2O3+2V2O5，VB2极发生的电极反应为___________。
高频考点四 工艺流程陌生方程式的书写
例4.（2023·全国乙卷） LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，
含有少量Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1 例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除
去的金属离子是_______。
（4）加入少量BaS 溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳
定，应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
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【变式探究】（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液 (含)
和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，1molH2SO5
中过氧键的数目为_______。
（3）“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)；滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_______
时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
（5）“沉钻镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成
，该反应的化学方程式为_______。
（6）“沉镁”中
使
沉淀完全
，需控制pH 不低于_______(精确至0.1)。
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