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1、第二章 化学物质及其变化专题讲座（二） 整合有效信息书写陌生化学（离子）方程式 （精讲）【考情分析】 “信息型” 化学（离子）反应方程式书写一类试题是历年高考的高频考题。该类题的特点是：信息新颖，新旧相承，知识引路，培养能力，它能较好地考查学生接受、提取、处理新信息的能力以及根据新信息结合已有知识分析问题和解决问题的应变能力，考查频率高，试题往往与生产、生活实际相结合，以反应现象、物质性质、元素价态变化、氧化剂(还原剂)得失电子数目等信息呈现出来，要求以此判断产物，从而正确书写方程式。主要包含陌生非氧化还原化学（离子）方程式的书写、陌生氧化还原化学（离子）方程式的书写、陌生
2、电极反应式的书写，主要出现在实验题和工业流程题中，预计今后会继续以化工生产流程、电化学应用和热化学反应等结合题给新信息书写陌生化学（离子）方程式，主要以陌生氧化还原反应方程式书写为主。【核心素养分析】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；能从氧化还原反应的角度，进行陌生信息型离子方程式的书写和配平。【网络构建】【知识梳理】智能点一 非氧化还原反应陌生化学（离子）方程式的书写新情境下非氧化还原类化学（离子）方程式的书写，因没有涉及元素化合物的变化，故组成
3、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。1、书写非氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤:根据实验事实写出反应物和生成物的化学式,配平化学方程式,注明化学方程式发生的条件并注明“ ”、“”。 2、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。源:学科网ZXXK3根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写化学（离子）方程式。4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
4、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。5根据对热稳定性的理解书写化学（离子）方程式。智能点二 氧化还原反应陌生化学（离子）方程式的书写1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或根据电荷守恒配平根据原子守恒确定并配平其他物质2. 熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H)、MnO2Fe3KClO3 、ClOH2O2还原产物ClO2SO2NO、NO2
5、Mn2+Fe2ClH2O还原剂IS2(H2S)CO、CFe2NH3SO2、SOH2O2氧化产物I2SCO2Fe3NO 、N2SO42-O23掌握书写信息型氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤(4步法)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
6、恒。4. 氧化还原反应化学（离子）方程式的配平步骤： 标出化合价变化了的元素的化合价。 列变化：分别标出化合价升高数和化合价降低数 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。 利用元素守恒，观察配平其他物质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-注：绝不可能出现的情
7、况：H+OH- 或者OH-H+。智能点三 陌生电极反应式的书写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。注意：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AlCuNaHCO3溶液构成的原电池中，因A
8、l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：Al3e+3HCO3=Al(OH)3+3CO2，而不是仅仅写为：Al3e=Al3+。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。注意：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
9、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(二次电池)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
10、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”。总之，信息型化学（离子、电极）方程式书写题的基本解题思路是:【典例剖析】高频考点1 考查非氧化还原反应陌生化学（离子）方程式的书写例1.Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：回答下列问题：“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式：_。【解析】第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。用盐酸溶解FeTiO3，反应后钛主要以TiOCl形式存在
11、，则O3OCl。第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边应加上Cl右边生成Fe2：FeTiO3ClTiOClFe2。左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为1，右边电荷数为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H，右边生成H2O：FeTiO3HClFe2TiOClH2O。依据右边有4个氯原子，可知左边Cl前的系数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H的系数为4，H2O前的系数为2。【答案】FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCl2H2O【题后归纳】运用“证据推理符号”思路书写新情况方程式的基本过程如下：“读”取题
12、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。【变式训练1】（根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写陌生化学（离子）方程式）少量CO2分别通入NaClO溶液、漂白粉溶液的化学方程式：_；_。【解析】NaClO溶液中通入少量CO2生成碳酸氢钠和次氯酸，离子方程式为ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HClO；漂白粉溶液通入少量CO2生成碳酸钙和次氯酸，离子方程式为Ca2+2ClO- + CO2 + H2O =CaCO3+ 2HClO【答案】ClO- + CO2 + H2O = HCO3- + HC
13、lOCa2+2ClO- + CO2 + H2O =CaCO3+ 2HClO【变式训练2】(根据“广义”的水解原理书写陌生化学（离子）方程式)按要求完成下列反应的化学方程式：(1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：_。(2)写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：_。(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式：_。(4)常用尿素CO(NH2)2除去工业废水中Cr3，流程如下：，完成该转化的离子方程式：_。【解析】(1)一氯胺(NH2Cl)在中性或酸性环境中会发生强烈水解，生成具有强烈杀菌作用的HClO，反应用=号，氯胺
14、与水反应方程式为NH2Cl+H2O=HClO+NH3；(2)SO2Cl2发生水解反应得到硫酸和盐酸，化学方程式为：SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；(3)乙酸乙酯与偏铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀,可以理解为乙酸乙酯先水解生成乙酸和乙醇，乙酸再与偏铝酸钠溶液反应生成Al(OH)3白色胶状沉淀，故反应方程式为CH3COOCH2CH3+NaAlO2+2H2OAl(OH)3+CH3COONa+CH3CH2OH；(4)从流程上看，可以看着尿素先水解生成CO2和NH3·H2O，NH3·H2O再与Cr3反应生成Cr(OH)3，故反应方程式为3CO(NH2)2+2Cr3+9H
15、2O=2Cr(OH)3+3CO2+6NH4+。【答案】(1)NH2Cl+H2O=HClO+NH3(2)SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl(3)CH3COOCH2CH3+NaAlO2+2H2OAl(OH)3+CH3COONa+CH3CH2OH(4)3CO(NH2)2+2Cr3+9H2O=2Cr(OH)3+3CO2+6NH4+【变式训练3】（根据物质的热稳定性书写陌生化学（离子）方程式）磷尾矿渣的主要成分是白云石(CaCO3·MgCO3)和磷灰石Ca5(PO4)3F，某研究性学习小组设计用磷尾矿制备有用的CaCO3、Mg(OH)2的流程如下：已知Ca5(PO4)3F在950不分
16、解，完成下列变化的化学方程式：(1)950煅烧磷尾矿的主要化学方程式是_。(2)由磷矿生成浸取液的离子方程式：_。(3)在浸取液中通入NH3，发生反应的化学方程式：_。【解析】（1）根据题给化学工艺流程和信息知磷尾矿主要含Ca5(PO4)3F和CaCO3MgCO3在950下煅烧，其中Ca5(PO4)3F不分解，碳酸钙和碳酸镁分解，生成气体的成分为二氧化碳(CO2)和相应的氧化物，则反应方程式为：CaCO3·MgCO32CO2+MgO；(2)NH4NO3溶液中铵离子水解呈酸性，H+能从磷矿I中浸取出Ca2+，发生的离子方程式为CaO+2NH4+=Ca2+2NH3+H2O；(3)根据化学
17、工艺流程判断浸取液II的主要成分为硫酸镁溶液，通入NH3，发生反应的化学方程式是MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2+(NH4)2SO4。【答案】（1）CaCO3·MgCO32CO2+MgO(2)CaO+2NH4+=Ca2+2NH3+H2O(3)MgSO4+2NH3+2H2O=Mg(OH)2+(NH4)2SO4高频考点2 考查氧化还原反应陌生化学（离子）方程式的书写例2.KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2和CO2，该反应的离子方程式是_。【解析】第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na
18、2C2O4(碳元素化合价为3价)是还原剂，CO2是氧化产物。第二步：按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成：MnOC2OMn2CO2。由MnOMn2，锰元素降了5价；由C2OCO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e，故在C2O前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2前配2，即2MnO5C2O2Mn210CO2。第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H，右边补充H2O,2MnO5C2OH2Mn210CO2H2O。第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。【答案】2MnO5C2O1
19、6H2Mn210CO28H2O【题后归纳】书写信息型氧化还原反应的步骤(4步法)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。【变式训练1】（根据已知部分产物书写陌生化学（离子）方程式）2020·北京师范大学实验中学模拟）NaBH4
20、是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为。【解析】反应前后B元素的价态不变，反应的实质是NaBH4中-1价的H和H2O中+1价的H发生氧化还原反应生成H2，同时生成NaBO2，反应方程式为NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2。1 mol NaBH4反。【答案】NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2【变式训练2】（根据实验流程书写陌生化学（离子）方程式）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：回答下列问题：写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式： 。【解析】由流程图可知，NaClO3与H
21、2SO4、SO2反应生成NaHSO4和ClO2，根据电子守恒、元素守恒可写出并配平反应方程式为2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4。【答案】2NaClO3+H2SO4+SO2=2ClO2+2NaHSO4【变式训练3】（根据电子得失数目定量分析判断产物书写陌生化学（离子）方程式）以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： 过程中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2+ PbO2+4H+SO422Fe3+PbSO4+2H2Oii: 写出ii的离子方程式：_。【解析】催化剂
22、通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fe2被PbO2氧化为Fe3，则反应ii中Fe3被Pb还原为Fe2，离子方程式为2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2。【答案】2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2【变式训练4】（根据题中图像书写陌生化学（离子）方程式）二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。在太阳能的作用下，以CO2为原料制取炭黑的流程如图所示。总反应的化学方程式为 。【解析】首先明确反应的目的是以CO2为原料制取炭黑，并且要求写总反应的化学方程式，根据地图示，化学方程式为：CO2 C
23、+O2。【答案】CO2 C+O2高频考点3 陌生电极反应式的书写例3.铁镍蓄电池又称爱迪生电池，放电时的总反应为：FeNi2O33H2OFe(OH)22Ni(OH)2电池放电时正极的电极反应式为_。【解析】第一步，反应前后Ni元素化合价由3价(Ni2O3)降低到2价Ni(OH)2，故Ni2O3是氧化剂，Ni(OH)2是还原产物。第二步，原电池的正极反应按“氧化剂ne-还原产物”先初步写为：Ni2O32e-2Ni(OH)2。第三步，根据氢元素守恒及电池放电时总反应中H2O是反应物，在电极反应式的左边反应物中补充H2O，再由电荷守恒在电极反应式右边生成物中补充带负电荷的OH-，Ni2O32e-H2
24、O2Ni(OH)2OH-，配平后正极的电极反应为：Ni2O32e-3H2O2Ni(OH)22OH-。【答案】Ni2O32e-3H2O2Ni(OH)22OH-【题后归纳】“三步法”书写陌生电极反应式第一步：根据元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。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。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。【变式训练1】（原电池中陌生电极反应式的书写）(2020届重庆七校联合考试)以固体氧化物为电解质(能传
25、导O2)的新型N2H4燃料电池，属于环境友好电池(产物对环境无污染)，其结构如图所示：电极甲上发生的电极反应为_。【解析】结合该电池产物对环境无污染可知，产物为N2和H2O，电极甲上肼失去电子，发生氧化反应，电极反应式为N2H44e2O2=N22H2O。【答案】N2H42O24e=N22H2O【变式训练2】（电解池中陌生电极反应式的书写）(2020届江西八所重点中学联考)直接电解吸收也是脱硝的一种方法，用6%的稀硝酸吸收NOx生成HNO2(一元弱酸)，再将吸收液导入电解槽电解，使之转化为硝酸。电解装置如下图所示。图中b应连接电源的_(填“正极”或“负极”)。阳极的电极反应式为_。【解析】由实验
26、目的知，a极上HNO2转化为HNO3，N元素化合价升高，发生氧化反应，则a极为阳极，电极反应式为HNO22eH2O=3HNO。b极为阴极，电极反应式为2H2e=H2，应接外加电源的负极。【答案】负HNO22eH2O=3HNO【变式训练3】（原电池、电解池综合陌生电极反应式的书写）(2020届长沙模拟)SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3，再以SO2为原料设计原电池，然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4，装置如下： (1)甲图中A电极上的反应式为_。(2)甲图中B与乙图_(填“C”或“D”)极相连，
27、进行电解时乙图Z中Na向_(填“Y”或“W”)中移动。(3)该电解池阴极的电极反应式为_；阳极的电极反应式为_。【解析】(1)从题目信息可知，SO2反应生成H2SO4，所以SO2作负极，失去电子和水结合生成硫酸。(2)甲中A为负极，B为正极，因为乙中C极附近加入NaHSO3得到Na2SO3，说明H元素化合价降低生成H2，在阴极反应，所以连接电源的负极，即B连接D；进行电解时乙图中Na向阴极移动，即向Y中移动。(3)阴极是HSO反应生成SO和H2，右侧为阳极室，据此写出对应的电极反应式。【答案】(1)SO22H2O2e=4HSO (2)DY(3)2HSO2e=2SOH2 HSOH2O2e=SO3H