?專題突破8　整合有效信息書寫氧化還原方程式
“四步法”突破新情境下氧化還原方程式的書寫

[示例]　KMnO4能與熱的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應(yīng)，生成Mn2＋和CO2，該反應(yīng)的離子方程式是___________________________________________________________________。
分析　第一步：依題意，錳元素的化合價(jià)降低，故KMnO4是氧化劑，Mn2＋是還原產(chǎn)物；碳元素的化合價(jià)升高，故Na2C2O4(碳元素化合價(jià)為＋3價(jià))是還原劑，CO2是氧化產(chǎn)物。
第二步：按“氧化劑＋還原劑―→還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物”把離子方程式初步寫成：MnO＋C2O―→Mn2＋＋CO2↑。
由MnO→Mn2＋，錳元素降了5價(jià)；由C2O→CO2，碳元素升了1價(jià)，1 mol C2O共失去2 mol e－，故在C2O前配5，在氧化產(chǎn)物CO2前配10；在MnO前配2，在還原產(chǎn)物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O―→2Mn2＋＋10CO2↑。
第三步：反應(yīng)在硫酸中進(jìn)行，故在左邊補(bǔ)充H＋，右邊補(bǔ)充H2O,2MnO＋5C2O＋
H＋―→2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O。
第四步：依據(jù)電荷守恒及H、O原子守恒配平如下：
2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。

1．根據(jù)題目信息，完成有關(guān)化學(xué)方程式：
(1)纖維素還原法制ClO2是一種新方法，其原理是纖維素水解得到的最終產(chǎn)物D與NaClO3反應(yīng)生成ClO2。完成該反應(yīng)的離子方程式：
________(D)＋24ClO＋24H＋===ClO2↑＋CO2↑＋________。
(2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)時(shí)可生成棕色物質(zhì)，該反應(yīng)的離子方程式為_____________________
______________________________________________________________________________。
高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為__________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)Na2S溶液長(zhǎng)期放置有硫析出，原因?yàn)開_________________________________________
____________________________________________________________(用離子方程式表示)。
(4)PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的離子方程式為_______________________
____________________________________________________________________________。
答案　(1)1　C6H12O6　24　6　18　H2O
(2)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2　2Fe3＋＋3ClO－＋10OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O
(3)2S2－＋O2＋2H2O===4OH－＋2S↓
(4)PbO2＋4H＋＋2Cl－Pb2＋＋Cl2↑＋2H2O
解析　(2)FeCl3與氫碘酸反應(yīng)生成棕色物質(zhì)，根據(jù)現(xiàn)象可知生成碘單質(zhì)，則I－被氧化為I2，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，可以寫出Fe3＋＋I(xiàn)－―→Fe2＋＋I(xiàn)2，然后根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒配平。FeCl3與KClO反應(yīng)時(shí)，根據(jù)題目信息可知Fe3＋被氧化為FeO，則ClO－被還原成Cl－，可以寫出Fe3＋＋ClO－―→FeO＋Cl－，然后根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可以得到2Fe3＋＋3ClO－―→2FeO＋3Cl－，再結(jié)合溶液呈強(qiáng)堿性和電荷守恒，在左邊補(bǔ)上OH－，右邊補(bǔ)上H2O，然后配平即可。
(3)Na2S溶液長(zhǎng)期放置有硫生成，則一定有氧氣參加反應(yīng)，可以根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律寫出S2－＋O2＋H2O―→OH－＋S↓，再根據(jù)電荷守恒、得失電子守恒配平方程式。
2．根據(jù)下列各圖示信息，完成有關(guān)方程式：
(1)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以太陽能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示：

反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：_________________________________________________________。
(2)地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過程，利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng)，探究脫氮原理及相關(guān)因素對(duì)脫氮速率的影響。

上圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中，測(cè)出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請(qǐng)根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________________。
(3)[2016·北京理綜，27(1)(2)改編]以廢舊鉛酸電池中的含鉛廢料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4為原料，制備高純PbO，實(shí)現(xiàn)鉛的再生利用。其工作流程如下：

(Ⅰ)過程Ⅰ中，在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反應(yīng)生成PbSO4的離子方程式是_____________
______________________________________________________________________________。
(Ⅱ)過程Ⅰ中，F(xiàn)e2＋催化過程可表示為
ⅰ：2Fe2＋＋PbO2＋4H＋＋SO===2Fe3＋＋PbSO4＋2H2O
ⅱ：……
①寫出ⅱ的離子方程式：_______________________________________________________。
②下列實(shí)驗(yàn)方案可證實(shí)上述催化過程。將實(shí)驗(yàn)方案補(bǔ)充完整。
a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液幾乎無色，再加入少量PbO2，溶液變紅。
b．________________________________________________________________________。
答案　(1)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O===H2SO4＋2HI
(2)4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O
(3)(Ⅰ)Pb＋PbO2＋4H＋＋2SO2PbSO4＋2H2O
(Ⅱ)①2Fe3＋＋Pb＋SO===PbSO4＋2Fe2＋
②取a中紅色溶液，向其中加入鉛粉后，紅色褪去
3．(2018·武漢聯(lián)考)磷化鋁(AlP)和磷化氫(PH3)都是糧食儲(chǔ)備常用的高效熏蒸殺蟲劑。
(1)磷元素位于元素周期表第________周期________族。AlP遇水蒸氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)放出PH3氣體，該反應(yīng)的另一種產(chǎn)物的化學(xué)式為________。
(2)PH3具有強(qiáng)還原性，能與CuSO4溶液反應(yīng)，配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：
CuSO4＋PH3＋H2O===Cu3P↓＋H3PO4＋H2SO4
(3)工業(yè)制備PH3的流程如圖所示。

①白磷和燒堿溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________
_____________________________，次磷酸屬于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始時(shí)有1 mol P4參加反應(yīng)，則整個(gè)工業(yè)流程中共生成________mol PH3。(不考慮產(chǎn)物的損失)
答案　(1)三　ⅤA　Al(OH)3
(2)24　11　12　8　3　24
(3)①P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2　一 ②2.5
解析　(1)AlP與H2O反應(yīng)生成PH3氣體，另一種產(chǎn)物的化學(xué)式是Al(OH)3。
(2)反應(yīng)中Cu由＋2價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，部分P由－3價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，根據(jù)得失電子守恒法可將方程式配平。
(3)①由流程圖可知白磷和燒堿溶液反應(yīng)生成PH3和NaH2PO2，產(chǎn)物中H原子個(gè)數(shù)比O原子個(gè)數(shù)多，因此反應(yīng)物中除P4、NaOH外還應(yīng)有H2O參與，據(jù)此可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。由于使用的燒堿過量，所以得到的NaH2PO2應(yīng)是次磷酸的正鹽，即次磷酸屬于一元酸。
②1 mol P4與燒堿溶液發(fā)生反應(yīng)P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2，生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2,3 mol NaH2PO2與硫酸發(fā)生反應(yīng)2NaH2PO2＋H2SO4===Na2SO4＋2H3PO2，生成3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再發(fā)生分解反應(yīng)2H3PO2===PH3↑＋H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整個(gè)工業(yè)流程中共生成PH3 2.5 mol。

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