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1、精选优质文档-倾情为你奉上新情境下化学方程式的书写专题教案 【考纲解读】能正确书写化学方程式和离子方程式。 了解原电池和电解池工作原理,能书写电极反应式和电池反应方程式。【真题分布】新情境下化学方程式的书写,一直是化学高考涉及的重点和热点之一,全国新课标理综化学试题中2010年15分,2011年19分,2012年22分其中属于新情景条件下的化学方程式、离子方程式的书写就有10处之多(包含选修部分)!必考题有6处12分;2013年考查力度进一步增大,仅必考题就有7处16分,选修题5处12分。【命题趋势】化学方程式作为一种专用的学科语言,在高考中题型灵活多变,考查方式稳中求新,其重要性毋庸置疑。对
2、近几年全国各地高考题研究后发现:高考中,化学方程式的书写不再是课本上内容的简单重复再现,而是要求在新情境条件下写出相应的方程式,难度加大不少。针对近四年各地高考,特别是课改地区的命题规律,预计在2014年高考全国新课标卷中会保留对传统重要化学方程式的考查(包括量的计算),更会推陈出新,展示新情境,给出新条件,让考生书写陌生的化学方程式。【解题策略】配平反应物和生成物审题抓信息和限定条件依据三种守恒关系推断【教学设计】非氧化还原反应类:例1人民网2011年9月4日电:4日16时40分,甘肃境内316国道一辆装有SiCl4的汽车翻倒发生泄漏,遇雨形成白色烟雾,致使与公路并行的陇海铁路接触网因短路发
3、生供电跳闸,多辆列车停运。请结合以上新闻中有关信息,写出SiCl4与H2O反应的化学方程式: SiCl4 3H2O H2SiO3 4HCl (或SiCl4 2H2O SiO2 4HCl)规律小结:新情境下非氧化还原类化学方程式的书写,因没有涉及元素化合物的变化,故组成物质的各元素在发生反应时复分解重组,生成常见物质,一般用观察法即可配平。变式练习1(2011海南14节选) CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价为: 2_价,该化合物与水发生水解的化学方程式的书写:2CH3MgCl2H2OMg(OH)2MgCl22 CH4变式练习2已知CaC2与水反应生成乙炔和Ca(OH)2,A
4、l4C3与水反应生成甲烷和Al(OH)3,请写出Mg2C3与H2O反应的化学方程式:Mg2C3 4H2O 2Mg(OH)2 C3 H4变式练习3铵明矾NH4Al(SO4)212H2O是一种重要的化学原料,在食品加工,净水环保等方面有着重要作用。.工业上将Al(OH)3、H2SO4和(NH4)2SO4混合后制备铵明矾,请写出该反应的化学方程式:2Al(OH)33H2SO4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)26H2O由铵明矾分解制备Al2O3陶瓷的化学方程式如下.请配平:NH4Al(SO4)212H2O Al2O3 NH3 N25SO3 SO2 H2O氧化还原反应类:例2(2011北京模拟节
5、选) 已知Al粉与NaNO3在足量的NaOH溶液作用下发生反应。生成有刺激性气味的气体.请写出该反应的离子方程式:8Al 3NO3 5OH 2H2O 8 AlO2 3NH3例3. 400亚铁氰化钾(K4Fe(CN)6)氧化并分解产生CO2、KCN、Fe3C及另一种气体单质请写出其化学反应方程式:5O2 +3K4Fe(CN)65CO2 +12KCN + Fe3C + 3N2规律小结: 此类化学方程式的书写涉及元素化合价的变化。虽参加反应的物质可能比较陌生,但可依据氧化还原的得失电子守恒思想,写出主要反应物和产物,再根据溶液的性质,补上适当的反应物或生成物。具体步骤如下: 1.根据题中信息,明确题
6、目给出的反应物和生成物,确定氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。 2.利用价态变化规律指出可能缺少的含有价态变化的物质,然后配平氧化剂、还原剂的化学计量数。 3.利用质量守恒定律并结合介质的酸碱性,添加H2O、OH、H+等物质。变式练习4(2011山东)Na2S溶液长期放置有硫析出原因(用离子方程式表示): 2S2-+2H2O+O2 = 2S+4OH-变式练习5.(2012全国课标卷)实验室中可用氯仿(CHCl3)与双氧水直接反应制备光气(COCl2),其反应的化学方程式为:CHCl3H2O2HClH2OCOCl2 变式练习6.(2012上海)已知二氧化硒是氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环
7、境污染物,通过与浓硝酸或浓硫酸反应生成二氧化硒以回收硒。Se和浓硝酸反应的还原产物为NO和NO2,且NO和NO2的物质的量之比为1:1,写出Se和浓硝酸的反应方程式:Se2HNO3(浓)SeO2 NONO2 H2O变式练习7. 过氧化钠可与氯化亚铁溶液反应。若淡黄色固体与氯化亚铁反应的物质的量之比为1:2,且无气体生成,则该反应的离子方程式为3Na2O2+6Fe2+6H2O=4Fe(OH)3+6Na+2Fe3+变式练习8.(2013全国课标卷节选)某锂离子电池正极材料有钴酸锂(LiCoO2),导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时,该锂离子电池负极发生的反应为6C+xLi+xe-=LixC6,现欲利用以
8、下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源(部分条件为给出)。H2SO4、H2O2回答下列问题:(1) 写出“正极碱浸”中发生反应的离子方程式: 2Al+2OH+6H2O=2Al(OH)4+3H2(2) “酸浸”一般在80下进行,写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式:2LiCoO2+3H2SO4+H2O2Li2SO4+2CoSO4+O2+4H2O、2H2O22H2O+O2 (3)写出“沉钴”过程中发生反应的化学方程式: CoSO4+2NH4HCO3=CoCO3+(NH4)2SO4+H2O+CO2(4)充放电过程中,发生LiCoO2与Li1-xCoO2之间的转化,写出放电时电池反应方程式:
9、电化学方程式例4(2012全国课标卷)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为:2Fe(OH)33ClO4OH= 2 FeO425H2O3Cl(或2Fe33ClO10OH= 2 FeO425H2O3Cl )。与MnO2Zn电池类似,K2FeO4Zn也可以组成碱性电池,K2FeO4在电池中作为正极材料,其电极反应式为FeO42 + 3e- + 4H2O = Fe(OH)3 + 5OH-,该电池总反应的离子方程式为:3Zn2 FeO428H2O=3Zn(OH)22Fe(OH)34OH。规律
10、小结:对于陌生情景的电极反应式还有如下几点值得注意:、先确定化学电源的两极材料和介质(电解液及固体传导介质),然后依据氧化还原反应原理确定正负极反应的物质,关注“介质”,能否参与反应,能反应的介质写入电极反应式。、形式上是离子反应方程式且是氧化反应或还原反应,弱电解质在电解池电极反应中可以拆开。变式练习9. (2011广东)镀铝电解池中,金属铝为 阳 极,熔融盐电镀中铝元素和氯元素主要以AlCl4 和Al2Cl7形式存在,铝电极的主要电极反应式为 :Al3e- + 7 AlCl4=4 Al2Cl7-变式练习10. (2011江苏18节选) 银锌碱性电池的电解质为KOH溶液,电池放电时的正极的A
11、g2O2转化为Ag,负极的Zn转化为K2Zn(OH)4.写出该电池的反应方程式:Ag2O2+ 2Zn+ 4KOH + 2H2O 2K2Zn(OH)4+ 2Ag变式练习11甲烷燃料电池在以KOH溶液为介质的电极反应式为:正极:2O2 + 8e- + 4H2O = 8OH- 负极:CH4 - 8e- + 10OH- = CO32- + 7H2O变式练习12.(2013全国课标卷节选)二甲醚(CH3OCH3)是无色气体,可作为一种新能源。有合成气(组成为H2、CO和少量的CO2)直接制备二甲醚,其中的主要过程包括以下四个反应:甲醇合成反应:(i)CO(g)+2H2(g)=CH3OH (g) H1=-
12、90.1kJmol-1(ii)CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) H2=-49.0kmol-1水煤气变换反应:(iii) CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) H3=-41.1kJmol-1二甲醚合成反应:(iv)2CH3OH(g)=CH3OCH3(g) H4=-24.5kJmol-1回答下列问题:(1) Al2O3是合成气直接制备二甲醚反应催化剂的主要成分之一。工业上从铝土矿制备较高纯度Al2O3主要流程:(以化学方程式表示).2.由H2和CO直接制备二甲醚(另一产物为水蒸气)的热化学方程式为 2CO(g)+4H2(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g
13、) H=204.7 kJmol1 (3)二甲醚直接燃料电池具有启动快、效率高等优点,其能量密度高于甲醇直接燃料电池。若电解质为酸性,二甲醚直接燃料电池的负极反应为_ C2H6O+3H2O12e=2CO2+12H+热化学方程式:例4燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、二氧化碳等气体,常用下列方法处理,以实现节能减排、废物利用等。(1)对燃煤废气进行脱硝处理时,常利用甲烷催化还原氮氧化物,如:CH4(g)4NO2(g)4NO(g)CO2(g)2H2O(g) H 574 kJmol-1-CH4(g)4NO(g)2N2(g)CO2(g)2H2O(g) H 1160 kJmol-1-则CH4(g)将NO2(
14、g)还原为N2(g)等的热化学方程式为:CH4(g)+2NO2(g) N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) H=-867 kJmol-1规律小结: 1.根据题给要求,写出目标方程式。 2.对已知方程式用盖斯定律进行处理和推导,计算焓变H。 3.书写时标明各物质的状态,H的“+”与“-”以及单位为kJmol-1变式练习13.已知:Mg(s)+Cl2(g)=MgCl2(s) H=-641 kJmol-1- 1/2Ti(s)+Cl2(g)=1/2TiCl4(l) H=-385 kJmol-1-写出Mg与TiCl4反应的热化学方程式:2Mg(s)+TiCl4(l) 2MgCl2(s)+Ti(s)
15、H512 kJmol1 巩固练习1铜屑放入稀硫酸中不发生反应,若在稀硫酸中加入H2O2中加入,铜屑可以逐渐溶解,该反应的离子方程式: 2将20mL 0.5molL-1 K2SO3溶液逐滴加入到20 mL 0.2molL-1 KMnO4溶液(硫酸酸化)中,溶液恰好褪为无色。写出反应的离子方程式:_ 3已知CO是工业上常用的还原剂,500时,11.2 L(标准状况)SO2在催化剂作用下与CO发生化学反应。若有26.021023个电子转移时,写出该反应的化学方程式 。4在氢氧化钠的环境中,氯气与碘化钠反应,每1摩碘化钠完全反应转移6摩尔电子,反应化学方程式为 : 5氮气的实验室制法是用氯化铵(NH4
16、Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)反应,同时生成氯化钠和水.写出该反应的化学方程式: 6氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO34H3eNO2H2O,KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式: (2)反应中硝酸体现了 、 性质。(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是 mol。(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:_ _ _7工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行:第一步将MnO
17、2和固体KOH粉碎,混合均匀,在空气中加热至熔化,并连续搅拌以制取K2MnO4;第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。 第一步反应的化学方程式为_ _。 电解K2MnO4的浓溶液时,电解池中阴极的实验现象为_ _。 8K2FeO4也是一种常见的理想净水剂,工业上有多种方法制备高铁酸钾。A 电解法:原理如右图所示。阴极的电极反应式是 。 湿法氧化:在溶液中用次氯酸钠、氢氧化铁和氢氧化钾制高铁酸钾,其反应的离子方程式为: 。B 已知K2FeO4溶液中加入稀硫酸,迅速反应产生Fe2(SO4)3的离子方程式: C用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池,能储存比普通碱性电池多50%的电能,已知该电池
18、的总反应是:,则负极的电极反应是: 。9污水及自来水处理的方法有很多:(1)碱性环境下,Cl2可将水中的CN-转化为两种无毒的气体,写出第一步对应的离子方程式: (2)含CN-的污水危害很大。处理污水时,可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN- 氧化成CNO-。CNO-在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N2和CO2。试写出上述两步反应的离子方程式: ; (3)臭氧也是一种常用的污水处理剂。它的氧化性很强,可以和酸性KI淀粉溶液反应,呈现蓝色,同时放出一种气体,试写出对应的离子方程式 巩固练习参考答案1.答案: Cu + H2O2 + 2H+ = Cu2+ + 2H2O2.答案: 2MnO
19、4- + 5SO32- + 6H+=2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 3.答案: SO2 + 2CO=S + 2CO2(500、催化剂) 4.答案: 3Cl2 + NaI + 6NaOH=NaIO3 + 6NaCl + 3H2O5.答案: NH4Cl + NaNO2=NaCl + 2H2O + N26.答案:(1)14HNO33Cu2O=6Cu(NO3)22NO7H2O(2)酸性 氧化性 (3)0.6mol (4)使用了较浓的硝酸,产物中有部分NO2生成7.答案:2MnO2 + 4KOH + O2=2K2MnO4 + 2H2O 产生无色气泡8. 答案:A2H+ + 2e=H2 2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH-=2FeO42- + 3Cl- + 5H2OB. 4 FeO42- + 20 H+= 4Fe3+ + 3O2 + 10H2OC. 9.答案:(1)2CN- + 8OH- + 5Cl2=2CO2 + N2 + 10Cl- + 4H2O (2)(3)2I- + 2H+ + O3=I2 + O2 + H2O 专心-专注-专业