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热点专项 信息型方程式的书写
目录
01 考情透视·目标导航............................................................................................................................
02 知识导图·思维引航............................................................................................................................
03 核心精讲·题型突破............................................................................................................................
题型一 氧化还原反应信息化学方程式书写...................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1.信息氧化还原反应方程式书写程序...............................................................................................................
2.常见的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物............................................................................................
3.氧化还原方程式配平的基本原则...................................................................................................................
4.“补缺”的技巧..............................................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
题型二 非氧化还原反应信息化学方程式书写.................................................................................
【真题研析】...........................................................................................................................................................
【核心精讲】...........................................................................................................................................................
1.非氧化还原反应陌生化学方程式的书写.......................................................................................................
2.分步法书写非氧化还原方程式.......................................................................................................................
【命题预测】...........................................................................................................................................................
考点要求
考题统计
考情分析
氧化还原
反应信息
方程式
2024·全国新课标卷,8,14 分;
2024·辽吉黑卷,16,14 分;
2023•辽宁省选择性考试,
16(5);2022•河北省选择性考
试,15(3)(5);2022•湖南选择性
陌生方程式的书写是高考题中常见的题型,
往往通过陌生情境下题干语言或化工流程,
给出反应发生的环境,写出反应的化学方程
式。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
1
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考试,17(2)(3);(2021·全国甲
卷,26(2);
迁移。2025 年此考点将继续在非选择题呈
现。以现代工业生产为基础,一般简单介绍
该工艺生产的原材料和工艺生产的目的(包括
副产品),然后用框图形式将原料到产品的主
要生产工艺流程表示出来,根据生产过程中
涉及的化学知识设计陌生离子方程式、氧化
还原方程式的来进行书写。
非氧化还
原反应信
息方程式
2023•全国甲卷,26(5);2023•江
苏卷,17(1);2021·全国乙卷,
26(1)
2
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题型一 氧化还原反应信息方程式书写
1.(2024·全国新课标卷,8,14 分)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着
广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe 的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴
成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(
)时的pH:
Fe3+
Fe2+
Co3+
Co2+
Zn2+
开始沉淀的pH
1 5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)“酸浸”前废渣需粉碎处理,目的是_______;“滤渣1”中金属元素主要为_______。
(2)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是_______。取少量反应后的溶液,加入化学试剂_______检
验_______,若出现蓝色沉淀,需补加MnO2。
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为_______、_______。
(4)“除钴液”中主要的盐有_______(写化学式),残留的Co3+浓度为_______ mol·L-1。
2.(2024·辽吉黑卷,16,14 分)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧
化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au 颗粒被FeS2、
包
裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
3
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回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为
_______(填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为_______。
(3)“沉铁砷”时需加碱调节pH,生成_______(填化学式)胶体起絮凝作用,促进了含As 微粒的沉降。
(4)“培烧氧化”也可提高“浸金”效率,相比“培烧氧化”,“细菌氧化”的优势为_______(填标号)。
A.无需控温
B.可减少有害气体产生
C.设备无需耐高温
D.不产生废液废渣
(5)“真金不拍火炼”,表明Au 难被O2氧化,“浸金”中NaCN 的作用为_______。
(6)“沉金”中Zn 的作用为_______。
(7)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN 的化学方程式为_______。用碱中和HCN 可
生成_______(填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
3.(2023•辽宁省选择性考试,16)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液含(Ni2+、Co2+、Fe2+、
Fe3+、Mg2+和Mn2+)。实现镍、钴、镁元素的回收。
(5)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为_______。
4.(2022•河北省选择性考试)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下:
(3)还原工序中,不生成S 单质的反应的化学方程式为_______。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中
的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程
式为_______。
5.(2022•湖南选择性考试,17 改编)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成
分为TiO2,含少量V、Si 和Al 的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:
4
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已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
物质
TiCl4
VOCl3
SiCl4
AlCl3
沸点/℃
136
127
57
180
回答下列问题:
(2) TiO2与C、Cl2,在600℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质
TiCl4
CO
CO2
Cl2
分压
①该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为_______;
②随着温度升高,尾气中
的含量升高,原因是_______。
(3)“除钒”过程中的化学方程式为_______;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含
、
杂质的方法
是_______。
6.(2021·全国甲卷,26 节选)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答
下列问题:
(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶
液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为___________________________。
7.(2021·河北,15 节选)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种
熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产
生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg 的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(4)工序③中发生反应的离子方程式为_____________________________________________。
(5)物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为_______
_______________________________________________________________________________ ,可代替
NaOH 的化学试剂还有____________(填化学式)。
8.(2021·湖南,17 节选)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主要
5
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以CePO4形式存在,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3·nH2O 的工
艺流程如下:
回答下列问题:
(5)“沉铈”过程中,生成Ce2(CO3)3·nH2O 的离子方程式为_______________________。
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4,在高温条件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4 可制备电极材料
LiFePO4,同时生成CO 和H2O,该反应的化学方程式为________________________。
1 .
信息
氧化还原反应
方程式书写程序
第1 步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2 步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧
化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3 步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的
两端的电荷守恒。
第4 步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
新情境氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化
合价确定未知产物中元素
的化合价;根据溶液的酸
碱性确定未知物的类别
→
根据
电子
守恒
配平
→
根据溶液的
酸碱性确定
参与反应的
H或OH
→
根据
电荷
守恒
配平
→
根据原子
守恒确定
并配平其
他物质
2 .
常见的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)
、
MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO
-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO
、
NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2
-
(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2 、
SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO4
2-
O2
6
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3 .
氧化还原方程式配平的基本原则
4 .
“补缺”的技巧
缺项化学(离子)方程式的配平: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-
【易错提醒】
绝不可能出现的情况:H+→OH- 或者OH-→H+。
1.(2024·浙江省诸暨市高三适应性考试)五羰基铁是一种黄色液体,熔点-20℃,沸点103℃,可以用细
铁粉和
制备,流程如下:
写出反应③的方程式:
。
2.(2024·江苏连云港高三统考)根据提供的情境书写指定反应的方程式。
一种以MnCO3为原料制取MnO2的流程如图所示,450℃,MnCO3在空气中灼烧得到三种锰的氧化物,
锰元素所占比例随温度变化的曲线如图所示。
7
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(1)写出450℃,MnCO3在空气中灼烧生成主要产物的化学方程式: 。
(2)写出“浸取”时Mn2O3发生反应的离子方程式: 。
3.以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:
(1)铜萃余液含硫酸30~60g/L,设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰,写出Mn2+被氧化成MnO2的离
子方程式___________。
(3)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为___________;沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH2)·ZnCO3·H2O]的化学
方程式为___________。
(5)煅烧炉中发生反应的化学方程式为___________。
4.高锰酸钾在化工生产和环境保护等领域应用十分广泛。以软锰矿(主要成分是MnO2,含有Fe2O3和
SiO2等杂质)为原料制备高锰酸钾的工艺流程如图:
回答
下列问题:
(2)“焙烧”中有K2MnO4生成,该步骤主要反应的化学方程式为_______。
(5) “歧化”过程中主要反应的离子方程式为_____。
5.铟是一种稀有贵金属,广泛应用于航空航天、太阳能电池等高科技领域。从高铟烟灰渣(主要含
、SiO2、FeAsO4·2H2O、In2O3)中提取铟的工艺流程如下:
已
知:FeS4O6为强电解质。回答下列问题:
(3)“还原铁”时反应的离子方程式为_______________。
(6)“置换铟”时,发现溶液中残留溶解的As2O3也与Zn 反应,会有少量的气体AsH3生成,该过程的离
子方程式为__________________。
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6.钛被誉为“现代金属”和"战略金属”。TiO2、TiSi、BaTiO3均为重要的钛的化合物。
(1)以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下:
(1)已知:Na2TiO3难溶于碱性溶液;H2TiO3中的杂质Fe2+,比Fe3+更易水洗除去。NaOH 固体与Ti3O5在
空气中加热至500~550°C 时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为___________。
(2)在熔融盐体系中,通过电解TiO2和SiO2获得电池材料(TiSi),电解装置如下图。写出电极A 的电极
反应___________。
题型二 非氧化还原反应信息方程式书写
1.(2023•全国甲卷,26)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状
BaTiO3。
(5)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为_______。
2.(2023•江苏卷,17)空气中CO2含量的控制和CO2资源利用具有重要意义。
(1)燃煤烟气中CO2的捕集可通过如下所示的物质转化实现。
“吸收”后所得的KHCO3溶液与石灰乳反应的化学方程式为___________。
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3.(2021·全国乙卷,26 节选)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO 以
及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
该工艺条件下,有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH 见下表
金属离子
Fe3+
Al3+
Mg2+
Ca2+
开始沉淀的pH
2.2
3.5
9.5
12.4
沉淀完全(c=1.0×10-5 mol·L-1)的pH
3.2
4.7
11.1
13.8
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、 MgO、CaO、 Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出
Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:__________________________________。
4.(2021•河北选择性考试,15 改编)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队
设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他
原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg 的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V 可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为
____________________________,可代替NaOH 的化学试剂还有_______(填化学式)。
5.(2021·福建卷,11 改编)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要
含MoS2,还有
、
的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。
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回答下列问题:
(4)“净化”后,溶液中若有低价钼(MoO3
2-表示),可加入适量H2O2将其氧化为MoO4
2-,反应的离子方
程式为_______。
(6)高温下用H2还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为_______。【已知:(NH4)2Mo4O13
受热分解生成MoO3】
6.(2021•湖南卷,17 改编)Ce2(CO3)3可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈(Ce)主
要以CePO4形式存在,还含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物质。以独居石为原料制备Ce2(CO3)3•nH2O 的
工艺流程如图:
回答下列问题:
(5)“沉铈”过程中,生成Ce2(CO3)3•nH2O 的离子方程式为 ;
(6)滤渣Ⅱ的主要成分为FePO4,在高温条件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4 可制备电极材料
LiFePO4,同时生成CO 和H2O,该反应的化学方程式为 。
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1 .
非氧化还原反应陌生化学方程式的书写
(1)书写非氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤:
①根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。
②配平化学方程式。
③注明化学方程式发生的条件并注明“↑ ”、“↓”。
(2)书写技巧
①运用“证据→推理→符号”思路书写新情况化学(离子)方程式的基本过程如下:“读”取题目中的
有效信息(证据),写出反应物和生成物的符号(推理+表征),再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律),即可
轻松写出规范的方程式。
②根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写化学(离子)方程式,如酸(酸式盐)与碱可发生中和反应、
强酸与弱酸盐可以反应。
③根据“广义”的水解书写化学(离子)方程式:广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,
其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分,再重新组合成新的物质。
④根据对热稳定性的理解书写化学(离子)方程式,如铵盐、弱酸酸式盐、难溶氢氧化物、难溶碳酸盐
受热易分解。
⑤多元弱酸盐与其多元弱酸反应生成其酸式盐。
2 .
分步法书写非氧化还原方程式
陌生的非氧化还原反应主要为复分解反应,抓住复分解反应条件推断产物,结合盐类水解、酸碱强弱
综合分析。这类复杂的化学反应可以采用分步思考,例如,碳酸钠、氢氟酸和氢氧化铝混合物在高温下反
应制备冰晶石,可以分三步理解:Al(OH)3+3HF=AlF3+3H2O ,Na2CO3+2HF=2NaF+CO2↑+H2O ,
AlF3+3NaF=Na3AlF6。加合得到总反应式为2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。再如在碳酸
氢钠溶液中加入少量硫酸亚铁溶液制备碳酸亚铁:Fe2++HCO3
-=FeCO3↓+H+,H++ HCO3
-=CO2↑+H2O,加合
得总反应式为Fe2++2 HCO3
-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。
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1.碳酸二甲酯
是一种环保性能优异、用途广泛的化工原料,可以通过下列流
程制备:
写出步骤Ⅲ的化学反应方程式 。
2.利用制磷肥的副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)生产冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如下:
(1)分解过程发生的反应为Na2SiF6+4NH3·H2O===2NaF+4NH4F+X↓+2H2O。工业上把滤渣X 叫白炭
黑,其化学式为____________。
(2)水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为_________________________________________。
3.处理含锌废渣在资源利用和环境保护方面具有重要意义。某含锌废渣主要化学组成及制备活性
ZnO 工艺流程如下:
元素
Zn
Pb
Fe
Al
Cu
含量/%
39.81
12.81
6.66
0.84
0.42
回答下列问
题:
(2)加入KMnO4除去体系中Fe2+的反应离子方程式为_______。
(4)“制碱式盐”得到碱式碳酸锌,化学式为Zn5(CO3)2(OH)6·2H2O。生成碱式碳酸锌的离子方程式为
_______。
4.钼是七种重要微量营养元素之一、钼酸钠可用于化学试剂、染料、颜料等领域。以钼矿(主要成分
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为MoS2)为原料制备金属钼和钼酸钠晶体的主要流程如图所示。
(2)空气中煅烧钼矿的尾气用过量的氨水处理,反应的离子方程式为___________。
(4)由精钼矿制备钼酸钠的化学方程式___________。
5.以钛铁矿(主要成分为FeO·TiO2,还含有MgO、CaO、SiO2等杂质)为原料合成锂离子电池的电极材
料钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)的工艺流程如下:
“溶浸”后溶液中的主要金属阳离子包括Mg2+、Ca2+、TiOCl+,“滤液”经加热水解后转化为富钛渣
(钛元素主要以TiO2·2H2O 形式存在),写出上述转变的离子方程式:_______。
6.硫酸是一种重要的大宗工业化学品,应用广泛,可实现下列转化:
(1)过程Ⅰ的化学方程式为 。
(2)已知硫酸分子结构为
过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na2S2O7,画出其阴离子的结构式
;推测焦硫酸钠水溶液呈 (填“酸性”、“中性”或“碱性”),用离子方程式表明原因
。
(3) Na2S2O7,高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿
熔融反应,产生了混合气体。写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式 。
(4)过量的焦硫酸 H2S2O7和苯在加热条件下反应得到苯磺酸,写出反应的化学方程式 。
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