最新高中化学-氧化还原反应的计算及方程式的配平复习学案 精品

第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平

[考纲要求] 1.掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。

考点一氧化还原反应方程式的配平方法

氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。

配平的步骤：

(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。

(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。

(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还

原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。

(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。

(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、

电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。

深度思考

根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列问题

(1)氧化剂________，还原剂________，氧化产物________，还原产物________。

(2)元素化合价升高的元素为________，元素化合价降低的元素为________。

(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为________，1“分子”氧

化剂化合价降低总数为________。

(4)配平后各物质的系数依次为____________________。

答案(1)O2FeS2Fe2O3、SO2Fe2O3、SO2

(2)Fe、S O

(3)11 4

(4)41128

题组一 正向配平类

1． (1)____HCl(浓)＋____MnO 2=====△____Cl 2↑＋____MnCl 2＋

____H 2O

(2)____Cu ＋____HNO 3(稀)===____Cu(NO 3)2＋____NO ↑＋____H 2O

(3)____KI ＋____KIO 3＋____H 2SO 4===____I 2＋____K 2SO 4＋____H 2O

(4)____MnO －4＋____H ＋＋____Cl －===____Mn

2＋＋____Cl 2↑＋____H 2O

答案 (1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4

(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8

题组二 逆向配平类

2． (1)____S ＋____KOH===____K 2S ＋____K 2SO 3＋____H 2O

(2)____P 4＋____KOH ＋____H 2O===____K 3PO 4＋____PH 3 答案 (1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5

题组三 缺项配平类

3． (1)____ClO －＋____Fe(OH)3＋____===____Cl －＋____FeO 2－4＋

____H 2O

(2)____MnO －4＋____H 2O 2＋____===____Mn

2＋＋____O 2↑＋____H 2O

答案 (1)3 2 4OH － 3 2 5

(2)2 5 6H ＋ 2 5 8

解题技巧

配平的基本技能

(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。

(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。

(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加(H ＋)，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加(OH －)，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。

题组四 突破未知氧化还原反应方程式的书写

4． 按要求完成下列方程式：

(1)在NaClO 溶液中通入足量SO 2，写出发生反应的离子方程式：_______________。

答案 ClO －＋SO 2＋H 2O===Cl －＋SO 2－4＋2H ＋

解析 第一步：①找出发生氧化还原反应的粒子：ClO －和SO 2；

②根据价态规律，预测氧化产物和还原产物，并写出参加氧化还

原反应的物质及氧化产物和还原产物：ClO－＋SO2―→Cl－＋SO2－4；③配电子守恒，由于ClO－―→Cl－是得到2e－；SO2―→SO2－4是失去2e－，因此，得失电子已经相等了。

第二步：配电荷守恒，该反应所产生的溶液是呈酸性的，用H＋来配电荷，显然是加在生成物的一边，并且得加2个H＋，即ClO －＋SO

―→Cl－＋SO2－4＋2H＋。

2

第三步：配原子守恒，反应是遵循质量守恒定律的，因此反应前后，相应原子个数要相等的，显然反应物的一边要加1个H2O，即ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO2－4＋2H＋。

(2)S与Cl2的水溶液充分反应可生成2种强酸，该反应的化学反应方程式是________。

答案S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4

解析反应体系中有S、Cl2和H2O，显然Cl2为氧化剂，S为还原剂；Cl2的还原产物为Cl－，而S的氧化产物可在SO2、SO2－3、SO2－4中选择。根据题给信息(生成2种强酸)，可有2种方法进行判断。方法1：结合中学常见的六大强酸(HNO3、H2SO4、HClO4、HCl、HBr、HI)，根据原子守恒排除掉HBr、HI、HNO3，还剩下H2SO4、HCl、HClO4，生成物只能是HCl和H2SO4。方法2：根据得失电子守恒，得S＋3Cl2―→6Cl－＋SO2－4(第1步)；溶液呈酸性，在等式右侧添加8 mol H＋使电荷守恒，S＋3Cl2―→6Cl－＋SO2－4＋8H＋(第2步)；在等式左侧添加4 mol H2O使原子守恒，S＋3Cl2＋4H2O===6Cl－＋SO2－4＋

8H＋(第3步)。检查无误，改写成如下化学反应方程式：S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4。

(3)无色有刺激性气味的SO2气体与含1.5 mol Cl的一种含氧酸

(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5N A个电子转移时，该反应的化学方程式是________。

答案2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4

解析可用于实验室制氧气的氯的含氧酸盐是KClO3，1.5 mol HClO3在反应中转移的电子数为1.5N A个，即1.5 mol 电子，说明1 mol Cl得到的电子为1 mol，化合价降低1价，从＋5价降为＋4价。还原剂为SO2，氧化产物为SO2－4，根据得失电子守恒规律得2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO2－4(第1步)；溶液呈酸性，在等式右侧添加2 mol H＋使电荷守恒，2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO2－4＋2H＋(第2步)；检查原子已经守恒，改写成化学反应方程式(第3步)：2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4。

解题技巧

未知氧化还原反应方程式的书写技巧

(1)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

第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。

第3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。

考点二氧化还原反应计算题中重要的解题思想对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。题组一简单反应的得失电子守恒问题

1．Na2S x在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中

Na2S x与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()

A．2 B．3 C．4 D．5

答案 D

解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。

得关系式1×??????6－? ????－2x ·x e －＝16×2e －，x ＝5。 2． 24 mL 浓度为0.18 mol·L －1的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为

0.02 mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为

( )

A ．＋2

B ．＋3

C ．＋4

D ．＋5

答案 B

解析 题目中指出被还原的物质是Cr ，则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7，失电子的物质一定是Na 2SO 3，其中S 元素的化合价从＋4→＋6；而Cr 元素的化合价将从＋6→＋n (设化合价为n )。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.18 mol·L －1×0.024 L ×(6－4)＝0.02 mol·L －1×0.020 L ×2×(6－n )，解得n ＝3。 思维建模

守恒法解题的思维流程

(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数)

(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。

n (氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n (还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。

题组二 多元素参与反应的得失电子守恒问题

3． 在P ＋CuSO 4＋H 2O ―→Cu 3P ＋H 3PO 4＋H 2SO 4(未配平)的反应中，

7.5 mol CuSO 4可氧化P 的物质的量为________mol 。生成1 mol Cu 3P 时，参加反应的P 的物质的量为________mol 。

答案 1.5 2.2

解析 设7.5 mol CuSO 4氧化P 的物质的量为x ；生成1 mol Cu 3P 时，被氧化P 的物质的量为y 根据电子守恒得：7．5 mol ×(2－

1)＝x ·(5－0)

x ＝1.5 mol

1 mol ×3×(2－1)＋1 mol ×[0－(－3)]＝y ·(5－0)

y ＝1.2 mol

所以参加反应的P 的物质的量为1.2 mol ＋1 mol ＝2.2 mol 。

4． 四氧化三铁(Fe 3O 4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是