一、四步法書寫氧化還原方程式

例1.?(2016年新課標(biāo)全國卷I)寫出MnO₂,在酸性條件下與NaHSO₃溶液反應(yīng)的離子方程式。

第1步:寫主體：MnO₂?+HSO₃^-?→Mn²⁺+SO₄^2-。

第2步:平電子，Mn降低2價(jià),S升高2價(jià)故在MnO₂、HSO₃^-前系數(shù)均為1:MnO₂,?+?HSO₃^-→Mn²⁺?+SO₄^2-。

第3步:平電荷，方程式左邊帶1個(gè)單位負(fù)電荷,右邊不帶電荷，溶液顯酸性,故在方程式左邊添加1個(gè)H⁺,使電荷守恒:MnO₂+HSO₃^-+H⁺→Mn²⁺+S0₄^2-。

第4步:平原子，根據(jù)原子守恒在方程式右邊加1個(gè)H₂0:MnO₂+HSO₃^-+H⁺=Mn²⁺+S0₄^2-+H₂0。

例2.(2016年新課標(biāo)全國卷III)采用NaClO₂溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表：

寫出NaClO₂溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式。

第1步: ClO₂^?+ NO → Cl^??+ NO₃^?

第2步:Cl降低4價(jià),N升高3價(jià)故在ClO₂^?和Cl^?前系數(shù)均為3，NO和NO₃^?前系數(shù)均為4：

3ClO₂^??+4NO?→ 3Cl^??+ 4NO₃^?

第3步:方程式左邊帶3個(gè)單位負(fù)電荷,右邊帶7個(gè)單位負(fù)電荷，溶液顯堿性,故在方程式左邊添加4個(gè)OH^-,使電荷守恒:3ClO₂^??+4 NO+4OH^-→ 3Cl^??+ 4NO₃^?。

其他如2016年全國卷III“酸浸”時(shí)V₂O₅轉(zhuǎn)化為VO₂⁺反應(yīng)的離子方程式 ，2014年天津卷硫代硫酸鈉與氯氣反應(yīng),2014年全國卷2二氧化鉛的制備,2014年海南卷錳酸鉀的制取等，均考查陌生氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫,均可以使用以上模型進(jìn)行書寫,可以將歷年真題作為練習(xí)強(qiáng)化這種模型，短期內(nèi)可以起到立竿見影的效果。

二、四步法書寫常見電極方程式

例3.?(2011年新課標(biāo)全國卷1)寫出甲醇燃料電池在酸性條件下的正負(fù)極電極方程式。

燃料電池的正極為O₂，電極反應(yīng)式較為簡單，一般是確定的，酸性條件下為:O₂+4e-+4H⁺=2H₂0；堿性條件下為:O₂+4e-+2H₂0=4OH^-_，因此這里主要講述負(fù)極電極反應(yīng)式的書寫，近幾年高考也是考查負(fù)極的電極反應(yīng)式較多一些。

燃料為負(fù)極，電極反應(yīng)式書寫步驟：

第1步:寫出負(fù)極材料失電子生成最終產(chǎn)物：CH₃OH - ne^-→CO₂。（溶液呈酸性生成CO₂，溶液呈堿性生成CO₃^2-）。

第2步:根據(jù)C的化合價(jià)變化確定n為6:CH₃OH- 6e^-→CO₂。

第3步:根據(jù)電荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式右邊加6個(gè)H⁺平電荷：CH₃OH - 6e^-→CO₂+6H⁺第4步:根據(jù)原子守恒配平H₂0:CH₃OH- 6e^-?+H₂0=CO₂+6H⁺。

? 如果要求同時(shí)寫出正負(fù)兩極，最后用得失電子數(shù)目守恒配平兩極系數(shù)。

例4.(2016年新課標(biāo)全國卷III)酸性鋅錳干電池是一種一次性電池，外殼為金屬鋅，中間是碳棒，其周圍是由碳粉、MnO₂、ZnCl₂和NH₄Cl等組成的糊狀填充物。該電池放電過程產(chǎn)生MnOOH。寫出該電池的正極反應(yīng)式。

第1步:寫出正極材料得電子生成最終產(chǎn)物：MnO₂+ne-→MnOOH。

第2步:根據(jù)Mn的化合價(jià)變化確定n為1:MnO₂+e-→MnOOH。

第3步:根據(jù)電荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式左邊加1個(gè)H⁺平電荷：MnO₂+e-+H⁺→MnOOH。

第4步:根據(jù)原子守恒配平H₂0，已守恒，不用配水:MnO₂+e-+H⁺→MnOOH。

例5.(2014年新課標(biāo)全國卷II)PbO₂也可以通過石墨為電極，Pb(NO₃)₂和Cu(NO₃)₂的混合溶液為電解液電解制取。寫出陽極發(fā)生的電極反應(yīng)式。

第1步:寫出陽極失電子生成最終產(chǎn)物：Pb²⁺-ne-→PbO₂。

第2步:根據(jù)Pb的化合價(jià)變化確定n為2:Pb²⁺-2e-→PbO₂。

第3步:根據(jù)電荷守恒，溶液呈酸性,故在方程式右邊加4個(gè)H⁺平電荷：Pb²⁺-4e-→PbO₂+4H⁺。

第4步:根據(jù)原子守恒配平H₂0:Pb²⁺-4e- + 2H₂0=PbO₂+4H⁺