1．“四步法”書寫陌生氧化還原反應(yīng)方程式

第一步：根據(jù)元素化合價(jià)的升降判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。

第二步：按“氧化劑＋還原劑＝還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物”寫出方程式，根據(jù)得失電子守恒配平上述四種物質(zhì)。注意：不屬于“氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物”的物質(zhì)這一步暫不寫在方程式中。

第三步：根據(jù)電荷守恒或反應(yīng)物的酸堿性，在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H+、OH-或H2O等。

第四步：根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式。

例:實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應(yīng)，生成錳酸鉀(K2MnO4)和 KCl：用水溶解，濾去殘?jiān)?，濾液酸化后，K2MnO4轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO2和KMnO4；濾去MnO2沉淀，濃縮溶液，結(jié)晶得到深紫色的針狀KMnO4晶體。請(qǐng)回答：

(1)軟錳礦制備K2MnO4的化學(xué)方程式是 ? ? ? ? ? ? ? 　　?。?/p>

(2)KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)，生成Mn2+和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　。

解析：(1)第一步，Mn元素由MnO2中的＋4價(jià)升高到K2MnO4中的＋6價(jià)，故MnO2是還原劑，K2MnO4是氧化產(chǎn)物。

Cl元素由KClO3中的＋5價(jià)降低到KCl中的－1價(jià)，故KClO3是氧化劑，KCl是還原產(chǎn)物。

第二步，按“氧化劑＋還原劑＝還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物”把化學(xué)方程式初步寫為：KClO3＋3MnO2 KCl＋3K2MnO4。

由于Cl元素降6價(jià)，Mn元素升2價(jià)，所以MnO2、K2MnO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為3。

第三步，由于反應(yīng)是在堿性條件下進(jìn)行，且第一步寫出的方程式中右邊鉀元素物質(zhì)的量多于左邊鉀元素的物質(zhì)的量，故在方程式左邊反應(yīng)物中補(bǔ)充KOH，右邊生成物中補(bǔ)充H2O：

KClO3＋3MnO2＋KOHKCl＋3K2MnO4＋H2O。

第四步，根據(jù)K元素守恒，在KOH前面配6；根據(jù)H元素守恒在H2O前面配3。兩邊的O元素相等，說明方程式已配平：

3MnO2＋6KOH＋KClO3 3K2MnO4＋KCl＋3H2O。

(2)第一步，依題意Mn元素化合價(jià)降低，故KMnO4是氧化劑，MnsO4是還原產(chǎn)物；C元素化合價(jià)升高，故Na2C2O4是還原劑(C元素化合價(jià)為＋3價(jià))，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” 把化學(xué)方程式初步寫為：2KMnO4＋5Na2C2O42MnsO4＋10CO2↑。

由KMnO4→MnsO4，Mn元素降了5價(jià)，在還原劑Na2C2O4前面配5，在氧化產(chǎn)物CO2前面配10；由Na2C2O4→CO2，C元素升了1價(jià)，2 mol c 共失去2 mol e-，在氧化劑KMnO4前面配2，還原產(chǎn)物MnsO4前面配2。

第三步，反應(yīng)是在硫酸溶液中進(jìn)行，故在左邊反應(yīng)物中補(bǔ)充H2SO4，右邊生成物中補(bǔ)充K2SO4、Na2SO4和H2O：

2KMnO4＋5Na2C2O4＋H2SO4== 2MnsO4＋10CO2↑＋ K2SO4＋Na2SO4＋H2O。

第四步，根據(jù)K+、Na+、SO42－、H、O等守恒配平如下：

2KMnO4＋5Na2C2O4＋8H2SO4== 2MnsO4＋10CO2↑＋ K2SO4＋5Na2SO4＋8H2O。

答案：(1)3MnO2＋6KOH＋KClO3 ==3K2MnO4＋KCl＋3H2O

(2)2KMnO4＋5Na2C2O4＋8H2SO4== 2MnsO4＋10CO2↑＋ K2SO4＋5Na2SO4＋8H2O

2．常見還原劑的氧化產(chǎn)物

(1)還原性單質(zhì)的氧化產(chǎn)物

①Fe遇弱氧化劑(如H+、S等)一般氧化為Fe2+；Fe遇強(qiáng)氧化劑(如Cl2、Br2、過量HNO3等)一般氧化為Fe3+。

②單質(zhì)I2可以被Cl2氧化為IO3－。

(2)還原性物質(zhì)的氧化產(chǎn)物

在溶液中，Cu2O、FeO、SO2的氧化產(chǎn)物一般分別為Cu2+、Fe3+、SO42－，它們與稀HNO3(還原產(chǎn)物為NO)反應(yīng)的離子方程式依次為：

3Cu2O＋2NO3－＋14H+＝6Cu2+＋2NO↑＋7H2O；3FeO＋NO3－＋10H+＝3Fe3+＋NO↑＋5H2O；

3SO2＋2NO3－＋ 2H2O＝3SO42－＋2NO↑＋ 4H+。

(3)還原性酸的氧化產(chǎn)物

在溶液中，H2S的氧化產(chǎn)物通常是S或SO42－。

(4)NH3的氧化產(chǎn)物

NH3的氧化產(chǎn)物一般為無污染的N2。

①如NH3被Cl2、灼熱CuO氧化為N2，反應(yīng)的方程式有：

2NH3＋3Cl2＝N2＋6HCl(常溫接觸就發(fā)生反應(yīng)，NH3少量)；

8NH3＋3Cl2＝N2＋6NH4Cl(NH3過量，觀察到有白煙產(chǎn)生)；

2NH3＋3CuO== N2＋3Cu＋3H2O。

②NH3在純氧中燃燒，其氧化產(chǎn)物也為N2：4NH3＋3O2(純)==2N2＋6H2O。

提醒：NH3在鉑作催化劑時(shí)，被氧氣氧化為NO：4NH3＋5O2== 4NO＋6H2O。

(5)還原性鹽的還原產(chǎn)物

①酸性溶液中，F(xiàn)e2+的氧化產(chǎn)物為Fe3+，如綠礬溶液(配制時(shí)加入了H2SO4)中滴加雙氧水的離子方程為：2Fe2+＋H2O2＋2H+＝2Fe3+＋2H2O。

②SO32－的氧化產(chǎn)物為SO42－，如Na2SO3溶液中加入碘水的離子方程式為：SO32－＋I(xiàn)2+H2O＝SO42－＋2I-＋2H+。

3．常見氧化劑的氧化產(chǎn)物

(1)氧化性酸的還原產(chǎn)物

濃H2SO4的還原產(chǎn)物一般為SO2；濃HNO3的還原產(chǎn)物為NO2，稀HNO3的還原產(chǎn)物為NO，隨著HNO3濃度的減小，其還原產(chǎn)物還可能是N2O、N2、NH4＋。

(2)氧化性鹽的還原產(chǎn)物

①Fe3+的還原產(chǎn)物一般為Fe2+。若還原劑為過量的活潑金屬如Zn，能將Fe3+還原為Fe。FeCl3溶液與Cu、Zn、SO2、H2S、HI等還原劑反應(yīng)的離子方程式分別為：

2Fe3+＋Cu＝2Fe2+＋Cu2+；2Fe3+＋ Zn(少量)＝2Fe2+＋ Zn 2＋；2Fe3+＋ 3Zn(過量)＝2Fe+ 3Zn 2＋；2Fe3+＋ H2S＝2Fe2+＋S↓＋2H+；2Fe3+＋ 2I-＝2Fe2+＋I(xiàn)2↓。

②酸性KMnO4的還原產(chǎn)物一般為Mn2+；酸性K2Cr2O7的還原產(chǎn)物一般為Cr3+。

二、陌生電極反應(yīng)式的書寫方法

第一步：根據(jù)元素化合價(jià)的升降判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。

第二步：原電池負(fù)極或電解池陽極的電極反應(yīng)式，按“還原劑－ne-=氧化產(chǎn)物”書寫；原電池正極或電解池陰極的電極反應(yīng)式，按“氧化劑＋ne-=還原產(chǎn)物”書寫。

第三步：根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)混合物的酸堿性，補(bǔ)充H+、OH-或H2O等，并配平電極反應(yīng)。

例:鐵鎳蓄電池又稱愛迪生電池，放電時(shí)的總反應(yīng)為：Fe＋Ni2O3＋3H2O＝Fe(OH)2＋2Ni(OH)2

電池放電時(shí)正極的電極反應(yīng)式為__________________________________。

解析：第一步，反應(yīng)前后Ni元素化合價(jià)由＋3價(jià)(Ni2O3)降低到＋2價(jià)[Ni(OH)2]，故Ni2O3是氧化劑，Ni(OH)2是還原產(chǎn)物。

第二步，原電池的正極反應(yīng)按“氧化劑＋ne-＝還原產(chǎn)物”先初步寫為：
Ni2O3＋2e-＝2Ni(OH)2。

第三步，根據(jù)氫元素守恒及電池放電時(shí)總反應(yīng)中H2O是反應(yīng)物，在電極反應(yīng)式的左邊反應(yīng)物中補(bǔ)充H2O，再由電荷守恒在電極反應(yīng)式右邊生成物中補(bǔ)充帶負(fù)電荷的OH-，

Ni2O3＋2e-＋H2O＝2Ni(OH)2＋OH-，

配平后正極的電極反應(yīng)為：Ni2O3＋2e-＋3H2O＝2Ni(OH)2＋2OH-。

提醒：根據(jù)“電池充電時(shí)，原電池的負(fù)極與外接電源的負(fù)極相連作電解池的陰極，原電池的正極與外接電源的正極相連作電解池的陽極”知，可充電電池(二次電池)充電時(shí)陰極的電極反應(yīng)是其放電時(shí)負(fù)極反應(yīng)的逆過程，充電時(shí)陽極的電極反應(yīng)是其放電時(shí)正極反應(yīng)的逆過程。

如愛迪生電池放電時(shí)負(fù)、正極反應(yīng)分別為：

負(fù)極：Fe＋2OH-－2e-＝ Fe(OH)2，正極：Ni2O3＋2e-＋3H2O ＝2Ni(OH)2＋2OH-。

其充電時(shí)陰、陽極反應(yīng)分別為：

陰極：Fe(OH)2＋2e-＝ Fe＋2OH-，陽極：2Ni(OH)2＋2OH-－2e-＝Ni2O3＋3H2O。