2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)教案：第2章第8講氧化還原反應(yīng)的配平及計算Word版含解析

1、PAGE PAGE 13第8課時關(guān)鍵能力氧化還原反應(yīng)的配平及計算近五年，全國理綜卷及自主命題省市單科化學(xué)卷都重點考查信息型氧化還原方程式的書寫、氧化還原滴定及計算等，高考常將離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)融合在一起考查，即書寫離子方程式時往往要用到氧化還原反應(yīng)理論知識，有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算通常是以化工流程或物質(zhì)制備綜合實驗為載體，將氧化還原反應(yīng)原理應(yīng)用到生產(chǎn)、生活和最新科技成果中，體現(xiàn)中國高考評價體現(xiàn)中對學(xué)習(xí)掌握、實踐探索、思維方法等學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，考生要閱讀文本、獲取信息、整合知識，并合理運用科學(xué)的思維方法，有效地組織整合學(xué)科的相關(guān)知識，調(diào)動運用學(xué)科的相關(guān)能力，高質(zhì)量地認識問題、分析問題、解決

2、問題，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)價值?？枷?氧化還原反應(yīng)方程式的配平(理解與辨析能力)配平氧化還原反應(yīng)方程式要依據(jù)“三個守恒規(guī)律”：角度1基本型氧化還原反應(yīng)方程式的配平基本型氧化還原反應(yīng)方程式中，各反應(yīng)物和生成物均提供，要求根據(jù)氧化還原方程式配平的基本方法，配平該化學(xué)方程式，確定某物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)等，體現(xiàn)氧化還原反應(yīng)原理在化工生產(chǎn)中的具體應(yīng)用，要求考生在正確思想觀念引領(lǐng)下，綜合運用多種知識或技能來解決生活、生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用性問題。(2017全國卷，27題節(jié)選)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質(zhì)： eq x(鉻鐵礦) eq o(,sup

3、15(熔融、氧化),sdo12(Na2CO3、NaNO3) eq x(熔塊) 。(1)步驟的主要反應(yīng)為：FeOCr2O3Na2CO3NaNO3 eq o(,sup15(高溫) Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反應(yīng)配平后FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為_。解析第一步；標變價第二步：列得失第三步：求總數(shù)確定氧化劑(或還原產(chǎn)物)和還原劑(或氧化產(chǎn)物)的化學(xué)計量數(shù)。第四步：配系數(shù)先配平變價元素，再利用原子守恒配平其他元素。2FeOCr2O34Na2CO37NaNO3 eq o(=,sup15(高溫) 4Na2CrO4Fe2O34CO27NaNO2第五步：查守恒檢查剩余元素Na、C和O

4、是否守恒。FeOCr2O3的化學(xué)計量數(shù)為2，NaNO3的化學(xué)計量數(shù)為7，故FeOCr2O3與NaNO3的系數(shù)比為27。答案27強化1 (1)(天津卷，9題節(jié)選)酸性條件下，MnO(OH)2將I氧化為I2：MnO(OH)2IHMn2I2H2O(未配平)。配平該反應(yīng)的方程式，其化學(xué)計量數(shù)依次為_。(2)(安徽卷，27題節(jié)選)請配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：NaBO2SiO2NaH2NaBH4Na2SiO3。解析(1)I元素由1價升高到0價，Mn由4價降低到2價，根據(jù)元素化合價升高總數(shù)相等可得MnO(OH)2和I的化學(xué)計量數(shù)分別為1、2，再結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平：MnO(OH)22I4H=Mn2I2

5、3H2O。(2)H元素由0價降低到1價，Na由0價升高到1價，根據(jù)元素化合價升降總數(shù)相等、原子守恒和電荷守恒配平：NaBO22SiO24Na2H2=NaBH42Na2SiO3。答案(1)1，2，4，1，1，3(2)1，2，4，2，1，2角度2缺項型氧化還原反應(yīng)方程式的配平缺項氧化還原反應(yīng)方程式中，某些反應(yīng)物或生成物未提供，要求配平化學(xué)(或離子)方程式，并標出缺項物質(zhì)，大多缺項是H2O、酸(H)或堿(OH)，此類問題考查考生的綜合分析能力、邏輯推理能力、實踐應(yīng)用能力，體現(xiàn)高考中化學(xué)學(xué)科的思想方法和育人價值。(浙江卷，27題節(jié)選)完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式：()MnO eq oal(sup1

6、(),sdo1(4) ()C2O eq oal(sup1(2),sdo1(4) _=()Mn2()CO2_解析答案2516H2108H2O強化2 (1)(福建卷，25題節(jié)選)工業(yè)上，通過如下轉(zhuǎn)化可制得KClO3晶體：NaCl溶液 eq o(,sup15(80，通電),sdo12() NaClO3溶液 eq o(,sup15(室溫，KCl),sdo12() KClO3晶體。完成I中反應(yīng)的總化學(xué)方程式：NaClH2O=NaClO3_。(2)(天津卷，10題節(jié)選)完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式：ClO eq oal(sup1(),sdo1(3) Fe2_=ClFe3_。解析(1)反應(yīng)

7、I中，Cl由1價升高到5價，Cl和O化合價均處于最低價，不能被還原，據(jù)此推知H2O中1價H被還原，則未知產(chǎn)物為H2，結(jié)合電子得失守恒和原子守恒配平：NaCl3H2O=NaClO33H2。(2)Cl由5價降低到1價，F(xiàn)e由2價升高到3價，據(jù)元素化合價升降總數(shù)相等可知，ClO eq oal(sup1(),sdo1(3) 、Fe2的化學(xué)計量數(shù)分別為1、6，再結(jié)合電荷守恒和原子守恒配平：ClO eq oal(sup1(),sdo1(3) 6Fe26H=Cl6Fe33H2O。答案(1)1313H2(2)166H163H2O考向2信息型氧化還原方程式的書寫(分析與推測能力)信息型氧化還原反應(yīng)方程式常通過文

8、字描述或工藝流程圖的形式，提供一個化學(xué)反應(yīng)的過程，要求考生從題給流程圖(或?qū)嶒灢僮骷艾F(xiàn)象)中提取有效信息，根據(jù)各物質(zhì)的變化過程確定某些反應(yīng)物和生成物，然后分析元素的化合價，結(jié)合守恒規(guī)律寫出相應(yīng)的化學(xué)(或離子)方程式，體現(xiàn)中國高考評價體現(xiàn)中對知識獲取、信息轉(zhuǎn)化、實踐操作等關(guān)鍵能力的要求，要求考生能夠閱讀和理解各種文本，能夠客觀全面地獲取相關(guān)信息，能夠從情境中提取有效信息，結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)(或離子)方程式。(2020北京卷，15題節(jié)選)H2O2是一種重要的化學(xué)品，其合成方法不斷發(fā)展。早期制備方法：Ba(NO3)2 eq o(,sup15(加熱),sdo12() BaO eq

9、 o(,sup15(O2),sdo12() BaO2 eq o(,sup15(鹽酸),sdo12() eq o(,sup15(除雜),sdo12() 濾液 eq o(,sup15(減壓蒸餾),sdo12() H2O2(1)為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。(2)中生成H2O2，反應(yīng)的化學(xué)方程式是_。解析(1)為分解反應(yīng)，產(chǎn)物除BaO、O2外，還有一種紅棕色氣體，該氣體為NO2。根據(jù)氧化還原反應(yīng)電子得失守恒配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Ba(NO3)2 eq o(=,sup15(加熱),sdo12() 2BaOO24NO2。(2)中過氧化鋇與鹽酸發(fā)生復(fù)分

10、解反應(yīng)生成氯化鋇和雙氧水，結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律寫出化學(xué)方程式：BaO22HCl=BaCl2H2O2。答案(1)2Ba(NO3)2 eq o(=,sup15(加熱),sdo12() 2BaOO24NO2(2)BaO22HCl=BaCl2H2O2 強化3 (1)(2019全國卷，26題節(jié)選)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如下圖所示。“濾渣1”含有S，寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。寫出“沉錳”的離子方程式：_。(2)N2O是硝酸生成中氨催化氧化的副產(chǎn)物，用特種催化劑能使N2O

11、分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為_。答案(1)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2OMn22HCO eq oal(sup1(),sdo1(3) =MnCO3CO2H2O(2)2NH32O2 eq o(=,sup15(催化劑),sdo12() N2O3H2O考向3氧化還原反應(yīng)的計算 (歸納與論證能力)近五年，高考在實驗題或化工流程題中考查了有關(guān)氧化還原滴定及相關(guān)計算問題，將利用得失電子守恒列式計算作為數(shù)據(jù)處理的手段，體現(xiàn)對中國高考評價體系中閱讀理解能力、信息搜索能力、信息整理能力、數(shù)據(jù)處理能力等關(guān)鍵能力的考查，要求考生設(shè)計合理的實驗方案，進行正確的實驗操

12、作，科學(xué)收集、處理并解釋實驗數(shù)據(jù)，體現(xiàn)高考命題“運用所掌握的知識進行必要的分析、類推或計算，解釋、論證一些具體的化學(xué)問題”的指導(dǎo)思想。解答氧化還原反應(yīng)計算題的依據(jù)是得失電子守恒，即反應(yīng)中氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等，列出守恒關(guān)系式求解。(2020北京卷，18題節(jié)選)MnO2是重要的化工原料，由軟錳礦制備MnO2的一種工藝流程如圖：軟錳礦 eq o(,sup15(),sdo12(研磨) eq o(,sup15(過量較濃H2SO4過量鐵屑),sdo12(溶出（20）) Mn2溶出液 eq o(,sup15(),sdo12(純化) Mn2純化液 eq o(,sup15(),sdo12(電解

13、) MnO2資料：軟錳礦的主要成分為MnO2，主要雜質(zhì)有Al2O3和SiO2。(1)電解。Mn2純化液經(jīng)電解得MnO2。生成MnO2的電極反應(yīng)式是_。(2)產(chǎn)品純度測定。向ag產(chǎn)品中依次加入足量b g Na2C2O4和足量稀H2SO4，加熱至充分反應(yīng)。再用c molL1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點，消耗KMnO4溶液的體積為dL(已知：MnO2及MnO eq oal(sup1(),sdo1(4) 均被還原為Mn2。相對分子質(zhì)量：MnO286.94；Na2C2O4134.0)產(chǎn)品純度為_(用質(zhì)量分數(shù)表示)。解析(1)Mn2純化液經(jīng)電解得MnO2，Mn2在陽極被氧化生成MnO2，電極

14、反應(yīng)式為Mn22H2O2e=MnO24H。(2)根據(jù)題意可知，部分草酸鈉與MnO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，剩余部分再與高錳酸鉀反應(yīng)：5H2C2O42KMnO43H2SO4=K2SO42MnSO410CO28H2O，則與二氧化錳反應(yīng)的草酸鈉物質(zhì)的量為( eq f(bg,134 g/mol) eq f(cmol/LdL,2) 5。)據(jù)反應(yīng)MnO2Na2C2O42H2SO4=Na2SO4MnSO42CO22H2可得：n(MnO2)n(Na2C2O4) eq f(bg,134 g/mol) eq f(cmol/LdL,2) 5，故產(chǎn)品純度 eq f(blc(rc)(avs4alco1(f(bg,134 g/

15、mol)f(cmol/LdL,2)5)86.94 g/mol,ag) 100% eq f(blc(rc)(avs4alco1(b335cd)86.94,134a) 。答案(1)Mn22H2O2e=MnO24H(2) eq f(blc(rc)(avs4alco1(b335cd)86.94,134a) 強化4 (2019全國卷，26題節(jié)選)以重晶石(BaSO4)為原料，可按如下工藝生產(chǎn)立德粉(ZnSBaSO4)：成品中S2的含量可以用“碘量法”測得。稱取m g樣品，置于碘量瓶中，移取25.00 mL 0.100 0 molL1的I2KI溶液于其中，并加入乙酸溶液，密閉，置暗處反應(yīng)5 min，有單質(zhì)

16、硫析出。以淀粉為指示劑，過量的I2用0.100 0 molL1Na2S2O3溶液滴定，反應(yīng)式為I22S2O eq oal(sup1(2),sdo1(3) =2IS4O eq oal(sup1(2),sdo1(6) 。測定時消耗Na2S2O3溶液體積V mL。終點顏色變化為_，樣品中S2的含量為_(寫出表達式)。解析淀粉溶液遇到I2溶液變藍，當(dāng)Na2S2O3將I2消耗完后，溶液由淺藍色變至無色，即滴定終點時，溶液會由淺藍色變至無色。設(shè)Na2S2O3消耗的I2的物質(zhì)的量為n1。由化學(xué)方程式可得：I22S2O eq oal(sup1(2),sdo1(3) =2IS4O eq oal(sup1(2),

17、sdo1(6) 1 mol2 moln10.100 0 molL1V103 L則n1 eq f(1,2) V0.100 0103 mol設(shè)樣品中S2的含量為w，則由反應(yīng)I2S2=2IS可得I2S21 mol 32 g2500103 L0.100 0 molL1 eq f(1,2) V0.100 0103 mol m gw由此可得：w eq f(blc(rc)(avs4alco1(25.00f(1,2)V)0.100 032,m1 000) 100%。答案淺藍色至無色 eq f(blc(rc)(avs4alco1(25.00f(1,2)V)0.100 032,m1 000) 100%訓(xùn)練(十一)

18、氧化還原反應(yīng)的配平及計算1(2021河南信陽調(diào)研)將Cl2通入400 mL 0.5 molL1 KOH溶液中，二者恰好完全反應(yīng)得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，經(jīng)測定ClO與ClO eq oal(sup1(),sdo1(3) 的物質(zhì)的量之比是12，則所得混合液中n(KClO3)等于()A0.014 3 molB0.028 6 molC0.143 mol D0.286 molBCl2通入KOH溶液中，恰好完全反應(yīng)生成KCl、KClO、KClO3，根據(jù)元素守恒，反應(yīng)后的混合液中n(KCl)n(KClO)n(KClO3)n(KOH)0.4 L0.5 mol/L0.2 mol；又知ClO與C

19、lO eq oal(sup1(),sdo1(3) 的物質(zhì)的量之比是12，設(shè)n(KClO)x mol，推知n(KClO3)2x mol，n(KCl)(0.23x) mol，據(jù)得失電子守恒可得：n(KCl)en(KClO)en(KClO3)5e，即(0.23x)molx mol2x mol5，解得x0.014 3 mol，從而推知n(KClO3)20.014 3 mol0.028 6 mol。2(2021河南洛陽一中檢測)某強氧化劑XO(OH) eq oal(sup1(),sdo1(2) 被Na2SO3還原。如果還原2.4103 mol XO(OH) eq oal(sup1(),sdo1(2) ，

20、需用30 mL 0.2 molL1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的價態(tài)是()A1 B0C1 D2BNa2SO3還原2.4103 mol XO(OH) eq oal(sup1(),sdo1(2) 到X元素的低價態(tài)，則Na2SO3被氧化為Na2SO4，反應(yīng)中S的化合價由4價升高為6價，令X元素在還原產(chǎn)物中的化合價為x，由得失電子守恒可知，2.4103 mol(5x)0.03 L0.2 molL1(64)，解得x0。3(2021陜西西安檢測)工業(yè)上常利用反應(yīng)Cr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7) CH3OHHCr3CO2H2O(未配平)來測定工業(yè)甲醇中甲醇的含量。下列說法中正

21、確的是()A該反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物是CO2和H2OBCr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7) 發(fā)生氧化反應(yīng)C若配平后Cr3和CO2的化學(xué)計量數(shù)比為21，則Cr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7) 中的n2D若有3.2 g CH3OH參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為6.021022C該反應(yīng)中，C由2價升高到4價，H、O的化合價均未變化，則氧化產(chǎn)物是CO2，A項錯誤；Cr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7) 是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，B項錯誤；若配平后Cr3和CO2的化學(xué)計量數(shù)比為21，據(jù)得失電子守恒可知，參與反應(yīng)的Cr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7

22、) 和CH3OH的物質(zhì)的量之比為11，則Cr顯6價，從而推知Cr2O eq oal(sup1(n),sdo1(7) 中的n2，C項正確；3.2 g CH3OH為0.1 mol，參加反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子為0.6 mol，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3.6121023，D項錯誤。4(2021陜西四校聯(lián)考)已知NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，下列說法正確的是()A氧氣是還原產(chǎn)物B還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為11C反應(yīng)物中有水，且反應(yīng)方程式中水的化學(xué)計量數(shù)為2D若生成4.48 L(標準狀況下)O2，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8 mol電子CNaClO溶液與Ag反應(yīng)生成AgCl、NaOH和O2，O由2價

23、升高到0價，則O2是氧化產(chǎn)物，A項錯誤；還原劑是Ag和H2O，氧化劑是NaClO，據(jù)得失電子守恒可知，還原劑和氧化劑的物質(zhì)的量之比為32，B項錯誤；據(jù)得失電子守恒、原子守恒配平：4Ag4NaClO2H2O=4AgCl4NaOHO2，則水的化學(xué)計量數(shù)為2，C項正確；生成標準狀況下4.48 L O2(即0.2 mol)時，轉(zhuǎn)移電子為1.6 mol，D項錯誤。5(2021遼寧省實驗中學(xué)檢測)R2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) 離子在一定條件下可以將Mn2氧化為MnO eq oal(sup1(),sdo1(4) ，若反應(yīng)后R2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) 離子變?yōu)?/p>

24、RO eq oal(sup1(2),sdo1(4) 離子，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑的離子數(shù)之比為52，則n的值是()A1 B2C3 D4BR2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) 離子中R元素的化合價為(16n)/2，分析題意可知，Mn由2價升高到7價，R元素由(16n)/2價降低到6價，則R2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) 是氧化劑，Mn2是還原劑。又知N(R2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) )N(Mn2)52，則有n(R2O eq oal(sup1(n),sdo1(8) )n(Mn2)52，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒的規(guī)律列式：n(R2O

25、 eq oal(sup1(n),sdo1(8) )2(16n)/26n(Mn2)(72)，綜合上述兩式解得n2。6(2021黑龍江哈師大附中檢測)某離子反應(yīng)涉及到H2O、ClO、NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 、OH、N2、Cl幾種微粒，其中N2、ClO的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列說法正確的是()A該反應(yīng)中Cl為氧化產(chǎn)物B消耗1 mol還原劑，轉(zhuǎn)移3 mol電子C反應(yīng)后溶液的堿性增強D該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為23B由圖可知，n(ClO)逐漸減小，n(N2)逐漸增大，則ClO是反應(yīng)物，N2是生成物。ClO發(fā)生還原反應(yīng)生成Cl，則Cl是還原產(chǎn)物，A項錯誤；N

26、H eq oal(sup1(),sdo1(4) 是還原劑，N2是氧化產(chǎn)物，N由3價升高到0價，則消耗1 mol NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 時轉(zhuǎn)移3 mol 電子，B項正確；由上述分析，結(jié)合守恒規(guī)律寫出離子方程式：3ClO2NH eq oal(sup1(),sdo1(4) 2OH=N23Cl5H2O，反應(yīng)消耗OH，溶液的堿性減弱，C項錯誤；結(jié)合得失電子守恒可知，氧化劑(ClO)與還原劑(NH eq oal(sup1(),sdo1(4) )的物質(zhì)的量之比為32，D項錯誤。7(2021河南部分重點校聯(lián)考)黃鐵礦(主要成分為FeS2)因其呈淺黃銅色，且具有明亮金屬光澤，常被誤以

27、為是黃金，故又稱為“愚人金”。在酸性和催化劑作用下FeS2有如圖所示的轉(zhuǎn)化。下列分析正確的是()A反應(yīng)、均為氧化還原反應(yīng)B在酸性條件下，黃鐵礦催化氧化中只有Fe3作催化劑C反應(yīng)的離子方程式：4Fe(NO)2O22H2O=4Fe34NO4OHD反應(yīng)中，每消耗1 mol FeS2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為14 molD反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，A項錯誤；在酸性條件下，黃鐵礦催化氧化反應(yīng)中NO也作催化劑，B項錯誤；因反應(yīng)在酸性條件下進行，反應(yīng)的離子方程式：4Fe(NO)2O24H=4Fe34NO2H2O，C項錯誤。8(2021山東泰安第一次調(diào)研)硼氫化鈉(NaBH4)具有強還原性，在工業(yè)生產(chǎn)上廣泛用于非金屬及金屬材料的化學(xué)鍍