高考化學(xué)二卷信息型氧化還原反應(yīng)方程式書寫策略分析

摘要：文章主要闡述高考理綜化學(xué)二卷陌生方程式中的信息型氧化還原方程式的書寫策略，同時(shí)將此策略遷移至電化學(xué)的電極反應(yīng)書寫，以期讓學(xué)生氧化還原復(fù)習(xí)時(shí)能將學(xué)習(xí)的知識(shí)和方法融會(huì)貫通，學(xué)以致用，取得高考好成績(jī)。

關(guān)鍵詞：信息型氧化還原反應(yīng);方程式;策略

信息型氧化還原反應(yīng)在歷年高考試題二卷中頻頻出現(xiàn)，其書寫方法遷移至電化學(xué)電極反應(yīng)，所以陌生氧化還原方程式的書寫方法在高三一輪二輪復(fù)習(xí)時(shí)很重要。文章就不同類型的信息型氧化還原方程式書寫應(yīng)對(duì)策略進(jìn)行逐一說明，并將此方法推及電極反應(yīng)書寫。

一、 信息型氧化還原反應(yīng)方程式的書寫應(yīng)對(duì)策略

（一）常見氧化劑和還原劑之間的氧化還原方程式書寫

方法：電子守恒——電荷守恒——元素守恒法

步驟：

常見氧化劑：Cr2O2-7、MnO-4 、NO-3（H+）、 ClO-、 H2O2 、Fe3+

一般產(chǎn)物：Cr3+、Mn2+（H+）、 NO2（濃）、 Cl-、H2O、Fe2+、

MnO2（OH-）、NO（?。?/p>

常見還原劑：S2-、 HS-、 SO2-3、 HSO-3、 I-、 Br-、 Fe2+、 H2O2

一般產(chǎn)物：S、 SO2-4、I2 、 Br2、 Fe3+ 、 O2

例1MnO-4和Fe2+在酸性條件下的反應(yīng)

寫主要物質(zhì)、標(biāo)化合價(jià)、配主要物質(zhì)的系數(shù)：

MnO-4+7+Fe2-+2Mn2-+2得5e-×1+Fe3++3

失1e-×5

酸性環(huán)境用氫離子補(bǔ)電荷守恒：MnO-4+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3+

氫原子守恒在右端補(bǔ)水、最后用氧原子守恒檢查：

MnO-4+5Fe2++8H+Mn2++5Fe3++4H2O

（二）信息型氧化還原方程式的類型

信息型氧化還原反應(yīng)最主要解決第一步寫出主要物質(zhì)。根據(jù)主要物質(zhì)是否全部明確分4類說明。

類型1、主要物質(zhì)在字里行間和流程中直接給出——主要產(chǎn)物明確型

例2（2017年全國(guó)3-28）砷（As）是第四周期ⅤA族元素，可以形成

As2S3、AS2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物，有著廣泛的用途?；卮鹣铝袉栴}：

（2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As2S3）制成漿狀，通入O2氧化，生成H3AsO4和單質(zhì)硫。寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

分析：從（2）信息可知主要還原劑和氧化劑為As2S3和O2反應(yīng)生成H3AsO4和S，根據(jù)書寫方法得到方程式為2As2S3+6H2O+5O26S+4H3AsO4

類型2、根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律分析得出主要物質(zhì)——主要產(chǎn)物半明型

例3（2019年全國(guó)26-2）①以重晶石（BaSO4）為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉：

問題：在回轉(zhuǎn)窯中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇，寫出該過程的化學(xué)方程式。回轉(zhuǎn)窯尾氣中含有有毒氣體，生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和一種清潔能源氣體，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

分析：第一小問：根據(jù)流程顯示回轉(zhuǎn)窯溫度900～1200℃，浸出槽得到物質(zhì)是產(chǎn)物BaS，所以C和BaSO4反應(yīng)生成BaS。硫的化合價(jià)從+6降為-2，根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律分析，碳的化合價(jià)一定升高，不特別說明，生成物為CO2，由此寫出主要物質(zhì)，然后根據(jù)電子守恒和元素守恒配平即得：C+BaSO4BaS+CO2（900～1200℃）。

第二小問：回轉(zhuǎn)窯有毒氣體只能是CO，和H2O反應(yīng)得到CO2和一種清潔能源，根據(jù)碳化合價(jià)升高，只能是氫的化合價(jià)降低生成H2，所以方程式為：H2O（g）+COCO2+H2（高溫）

例4（2018年全國(guó)1-27（4））Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測(cè)定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時(shí)，取50.00mL葡萄酒樣品，用0.01000mol·L-1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗10.00mL。滴定反應(yīng)的離子方程式為：S2O2-5+2I2+3H2O2SO2-4+4I-+6H+。

例5（2017·全國(guó)1-28）將水樣與Mn（OH）2堿性懸濁液混合，反應(yīng)生成MnO（OH）2，實(shí)現(xiàn)氧的固定?！把醯墓潭ā敝邪l(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律可知Mn（OH）2生成

MnO（OH）2錳的化合價(jià)從+2升至+4，肯定有化合價(jià)降低的元素，“氧的固定”告訴應(yīng)該是氧氣氧化了錳元素。根據(jù)電子守恒和元素守恒方程式為：4Mn（OH）2+O24MnO（OH）2。

類型3、根據(jù)流程信息和化合價(jià)升降規(guī)律得出主要物質(zhì)——產(chǎn)物和反應(yīng)物都不透明

方法：從具體流程找出進(jìn)出物質(zhì)，再根據(jù)氧化還原規(guī)律和書寫方法書寫。

例6（2018年全國(guó)2-26）我國(guó)是世界上最早制得和使用金屬鋅的國(guó)家。一種以閃鋅礦（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì)）為原料制備金屬鋅的流程如圖所示：

問題：焙燒過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。

分析：主要反應(yīng)應(yīng)該是ZnS在空氣中焙燒，鋅已是最高價(jià)，化合價(jià)不變，硫最后產(chǎn)生氣體排出，只能是生成SO2，硫的化合價(jià)升高，推出應(yīng)該是O2將ZnS氧化，產(chǎn)物為ZnO和SO2。

類型4、給定物質(zhì)定量關(guān)系的方程式——主要產(chǎn)物不透明

方法：用電子守恒或得或失電子部分計(jì)算主要物質(zhì)化合價(jià)得出主要物質(zhì)

實(shí)例：R2O2-7在酸性條件下可以把Mn2+氧化成MnO-4，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5∶4，請(qǐng)寫出離子方程式。

分析：欲寫方程式，就需要用電子守恒法計(jì)算出R2O2-7中R被還原到的價(jià)態(tài)。設(shè)R2O2-7物質(zhì)的量為5，設(shè)Mn2+物質(zhì)的量為4，設(shè)R被還原到的價(jià)態(tài)為a，列出電子守恒式：2×5×（6-a）=6×（7-2）計(jì)算得：a=3，所以R2O2-7中R被還原到的價(jià)態(tài)為+3價(jià)，化學(xué)式為R3+。方程式為：5R2O2-7+6Mn2++22H+6MnO-4+10R3++11H2O

二、 原電池、電解池電極反應(yīng)式書寫，總反應(yīng)離子方程式書寫

方法：將兩電極的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分別寫出，原電池正極、電解池陰極化合價(jià)降低的電子為還原反應(yīng)，原負(fù)電陽元素化合價(jià)升高失去電子為氧化反應(yīng)。加合得出總反應(yīng)。依照：電荷守恒—元素守恒—電子守恒過程書寫。

步驟：

實(shí)例1：（2018年27題 （3）） 改編：KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。書寫陽極電極反應(yīng)式。

分析：在堿性條件下，碘單質(zhì)在陽極被氧化。根據(jù)書寫方法有：

I2-10e-+12OH-2IO-3+6H2O

實(shí)例2：化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用。催化反硝化法和電解法降解法可用于治理水中硝酸鹽的污染。（2）、電化學(xué)降解NO-3是酸性溶液中硝酸根在電極上降解為N2，硝酸根在為（填“陽極”或“陰極”）放電，寫出陰極反應(yīng)式。

分析：NO-3的氮元素從+5價(jià)降低到的N2零價(jià)，化合價(jià)降低得電子在電解池的陰極。電極反應(yīng)為：2NO-3+ 10e-+8H+N2↑+4H2O

電極反應(yīng)只是將氧化還原方程式的氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開書寫，書寫同信息型氧化還原應(yīng)對(duì)方法。教師在講解時(shí)要講方法講透，學(xué)生融會(huì)貫通后，對(duì)氧化還原的方程式的書寫加強(qiáng)訓(xùn)練，遇到陌生方程式按一定的思路求解，必不失分，取得好成績(jī)。

參考文獻(xiàn)：

[1]杜志建.2017年全國(guó)各省市高考試題匯編，理科綜合[J].烏魯木齊：新疆青少年出版社，2017.

[2]天利全國(guó)高考命題研究中心編.2018全國(guó)各省市高考試題匯編全解，理科綜合[M].拉薩：西藏人民出版社，2018.

[3]杜志建.2019年全國(guó)各省市高考試題匯編，理科綜合[J].烏魯木齊：新疆青少年出版社，2019.

作者簡(jiǎn)介：聶柯湘，陜西省西安市，陜西省西安市高新區(qū)鄠邑第四中學(xué)。