第9講氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及其方程式的配平（原卷版）-2023年初升高化學(xué)銜接班課程（通用版）

第9講氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律及其方程式的配平本講·學(xué)習(xí)目標(biāo)1．掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平。2．能運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的原理進(jìn)行簡單的計(jì)算。新知·知識(shí)精講【知識(shí)點(diǎn)1】氧化還原反應(yīng)的四個(gè)基本規(guī)律1．守恒規(guī)律(1)內(nèi)容：在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中，化合價(jià)升降總數(shù)相等，得失電子總數(shù)相等，即滿足電子守恒規(guī)律；另外，還滿足質(zhì)量守恒、電荷守恒規(guī)律。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))。(2)應(yīng)用：氧化還原反應(yīng)方程式的配平和相關(guān)計(jì)算。【課堂練習(xí)】1．在KClO3＋6HCl(濃)=KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反應(yīng)中，被氧化的氯與被還原的氯的原子個(gè)數(shù)比為()A．1∶6 B．6∶1C．1∶5 D．5∶12．當(dāng)溶液中X2Oeq\o\al(2－,7)與SOeq\o\al(2－,3)數(shù)目之比為1∶3時(shí)正好完全發(fā)生氧化還原反應(yīng)，X在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為()A．＋1價(jià) B．＋2價(jià)C．＋3價(jià) D．＋4價(jià)3．Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為()A．2 B．3C．4 D．52．強(qiáng)弱規(guī)律(1)內(nèi)容：具有較強(qiáng)氧化性的物質(zhì)能跟具有較強(qiáng)還原性的物質(zhì)反應(yīng)，生成具有弱還原性的物質(zhì)和具有弱氧化性的物質(zhì)，即一個(gè)氧化還原反應(yīng)中。氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物>還原產(chǎn)物>還原劑；還原性：還原劑>還原產(chǎn)物>氧化產(chǎn)物>氧化劑。(2)應(yīng)用：比較物質(zhì)間氧化性或還原性的強(qiáng)弱和判斷某氧化還原反應(yīng)能否發(fā)生。【課堂練習(xí)】1．現(xiàn)有下列幾個(gè)離子反應(yīng)：①Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋＋6Cl－=2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O②2Fe2＋＋Br2=2Fe3＋＋2Br－③2Fe3＋＋SO2＋2H2O=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋下列有關(guān)性質(zhì)的比較中正確的是()A．氧化性：Cr2Oeq\o\al(2－,7)>Cl2>Fe3＋ B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2Oeq\o\al(2－,7)C．還原性：SO2<Fe2＋<Br－ D．還原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋2．已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是()A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I(xiàn)2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)23．先后規(guī)律(1)內(nèi)容：一種氧化劑遇到多種還原劑時(shí)，首先與還原性最強(qiáng)的還原劑發(fā)生反應(yīng)；同理，一種還原劑遇到多種氧化劑時(shí)，首先與氧化性最強(qiáng)的氧化劑反應(yīng)。如：把氯氣通入FeBr2和FeI2的混合溶液中時(shí)，由于還原性I－>Fe2＋>Br－，則氯氣首先氧化I－，然后氧化Fe2＋，最后再氧化Br－。(2)應(yīng)用：判斷同一體系中氧化還原反應(yīng)的先后順序?！菊n堂練習(xí)】1．在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3的溶液中加入適量鋅粉，首先置換出的是()A．Mg B．CuC．Ag D．H22．把鎂、鋅、鐵三種金屬粉末的混合物加入到足量CuSO4溶液中，三種金屬被氧化的先后順序?yàn)開______________；在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入足量鐵粉，三種離子被還原的先后順序?yàn)開______________。4．價(jià)態(tài)規(guī)律(1)內(nèi)容：①高低規(guī)律：元素處于最高價(jià)態(tài)(如Fe3＋、KMnO4等)，只有氧化性；元素處于最低價(jià)態(tài)(如S2－、I－等)，只有還原性；元素處于中間價(jià)態(tài)(如Fe2＋、SO2等)，既有氧化性又有還原性。②價(jià)態(tài)歸中規(guī)律：在氧化還原反應(yīng)中，以元素相鄰價(jià)態(tài)間的轉(zhuǎn)化最易；同種元素不同價(jià)態(tài)之間若發(fā)生反應(yīng)，元素的化合價(jià)只靠近而不交叉，遵循“高價(jià)＋低價(jià)→中間價(jià)”的規(guī)律；同種元素相鄰價(jià)態(tài)間不發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如：(√)(×)(2)應(yīng)用：判斷元素或物質(zhì)的氧化性、還原性和同種元素不同價(jià)態(tài)的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原的可能性?！菊n堂練習(xí)】1．從硫元素的化合價(jià)判斷，下列物質(zhì)中的硫元素不能表現(xiàn)氧化性的是()A．Na2S B．SC．SO2 D．H2SO42．根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求，廣譜消毒劑(ClO2)將逐漸取代Cl2作為自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3與Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應(yīng)制得，則反應(yīng)后Na2SO3將轉(zhuǎn)化為()A．Na2SO4 B．SO2C．S D．Na2S3．已知在熱的堿性溶液中，NaClO發(fā)生如下反應(yīng)：3NaClO=2NaCl＋NaClO3。在相同條件下NaClO2也能發(fā)生類似的反應(yīng)，其最終產(chǎn)物是()A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO44．已知G、Q、X、Y、Z均為含氯元素的化合物，在一定條件下有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(未配平)：①G→Q＋NaCl②Q＋H2Oeq\o(→,\s\up7(電解))X＋H2③Y＋NaOH→G＋Q＋H2O④Z＋NaOH→Q＋X＋H2O這五種化合物中Cl元素化合價(jià)由低到高的順序是()A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、YC．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X【知識(shí)點(diǎn)2】氧化還原反應(yīng)方程式的配平1．配平原則2．配平步驟3．步驟示例H2S＋HNO3→S↓＋NO↑＋H2O第一步：標(biāo)變價(jià)，H2S＋HNO3→eq\o(S,\s\up6(0,))↓＋NO↑＋H2O第三步：求總數(shù)，從而確定氧化劑(或還原產(chǎn)物)和還原劑(或氧化產(chǎn)物)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。故H2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2。第四步：配系數(shù)，先配平變價(jià)元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S＋2HNO3=3S↓＋2NO↑＋4H2O第五步：查守恒，其他原子在配平時(shí)相等，最后利用O原子守恒來進(jìn)行驗(yàn)證?！菊n堂練習(xí)】1．(1)正向配平類①_______HCl(濃)＋_______MnO2_________Cl2↑＋_______MnCl2＋______H2O②_______KI＋______KIO3＋______H2SO4=______I2＋_______K2SO4＋______H2O③______MnOeq\o\al(－,4)＋______H＋＋______Cl－=______Mn2＋＋______Cl2↑＋_______H2O(2)逆向配平類①_______S＋_______KOH△，_______K2S＋_______K2SO3＋_______H2O②_______P4＋_______KOH＋_______H2O=_______K3PO4＋_______PH3③_______Cl2＋_______Ca(OH)2=_______CaCl2＋_______Ca(ClO)2＋_______H2O(3)缺項(xiàng)配平類①_____ClO－＋_____Fe(OH)3＋_____=_____Cl－＋______FeOeq\o\al(2－,4)＋______H2O②_____MnOeq\o\al(－,4)＋_____H2O2＋______=______Mn2＋＋______O2↑＋______H2O2．(1)某高溫還原法制備新型陶瓷氮化鋁(AlN)的反應(yīng)體系中的物質(zhì)有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并配平：___________________________________________________________。(2)某離子反應(yīng)中共有H2O、ClO－、NHeq\o\al(＋,4)、H＋、N2、Cl－六種微粒。其中c(ClO－)隨反應(yīng)進(jìn)行逐漸減小。請寫出該反應(yīng)的離子方程式并配平：________________________________________________________?！練w納總結(jié)】配平的基本技能(1)全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)全變的，一般從左邊反應(yīng)物著手配平。(2)自變從右邊配：自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。(3)缺項(xiàng)配平法：先將得失電子數(shù)配平，再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷，一般加H＋，生成物一邊加水；若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，一般加OH－，生成物一邊加水，然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。(4)當(dāng)方程式中有多個(gè)缺項(xiàng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。鞏固·課后精練1．R、X、Y和Z是四種元素，其常見化合價(jià)均為+2價(jià)，且X2+與單質(zhì)R不反應(yīng)，X2++Z=X+Z2+，Y+Z2+=Y2++Z。這四種離子被還原成0價(jià)時(shí)，表現(xiàn)的氧化性強(qiáng)弱順序?yàn)?)A．R2+>X2+>Z2+>Y2+ B．X2+>R2+>Y2+>Z2+C．Y2+>Z2+>R2+>X2+ D．Z2+>X2+>R2+>Y2+2．在酸性條件下，可發(fā)生如下反應(yīng)：+2M3++4H2O=+Cl－+8H+，中M的化合價(jià)是()A．+4 B．+5 C．+6 D．+73．三氟化氮(NF3)是一種新型電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO3，請根據(jù)要求回答下列問題：（1）反應(yīng)過程中，被氧化與被還原的元素原子個(gè)數(shù)之比為______________。（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：_________________________________。（3）NF3是一種無色、無臭的氣體，但一旦NF3在空氣中泄漏，還是易于發(fā)現(xiàn)。你判斷該氣體泄漏時(shí)的現(xiàn)象是(寫出2點(diǎn))________________________、_____________________。（4）一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染，其產(chǎn)物除NaNO2、NaF、H2O外。還肯定有________(填化學(xué)式)。4．配平下列方程式。(1)____MnOeq\o\al(－,4)＋____Fe2＋＋____H＋=____Mn2＋＋____Fe3＋＋____H2O(2)____(NH4)2Cr2O7=____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O(3)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____=____Cl－＋____FeOeq\o\al(2－,4)＋____H2O(4)____CuFeS2＋____O2eq\o(=,\s\up7(高溫))____Cu＋____FeO＋____Fe2O3＋____SO2(5)____P4＋____KOH＋____H2O=____K3PO4＋____PH3(6)____LiCoO2＋____H2SO4＋____H2O2=____Li2SO4＋____CoSO4＋____O2↑＋___(7)____Fe(OH)2＋____ClO－＋____=____Fe(OH)3＋____Cl－(8)____Mn2＋＋____ClOeq\o\al(－,3)＋____H2O=____MnO2↓＋____Cl2↑＋____5．(1)根據(jù)反應(yīng)KClO3＋6HCl(濃)=3Cl2↑＋KCl＋3H2O可知，每生成3molCl2轉(zhuǎn)移___mole－。(2)已知將過氧化鈉加入硫酸亞鐵鹽溶液中發(fā)生反應(yīng)：4Fe2＋＋4Na2O2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8Na＋，每4molNa2O2發(fā)生反應(yīng)轉(zhuǎn)移______mole－。6．根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，回答下列問題：(1)已知氮元素的最低化合價(jià)是－3價(jià)，最高化合價(jià)是＋5價(jià)。①下列物質(zhì)中的氮元素只具有氧化性的是_________。A．NH3 B．N2C．NO2 D．HNO3②NO2被水吸收發(fā)生反應(yīng)：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_______。(2)今有下列三個(gè)氧化還原反應(yīng)：a．2FeCl3＋2KI=2FeCl2＋2KCl＋I(xiàn)2，b．2FeCl2＋Cl2=2FeCl3，c．2KMnO4＋16HCl(濃)=2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑①Fe3＋、I2、Cl2、MnOeq\o\al(－,4)的氧化性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開______________。②若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要將I－氧化除去而不氧化Fe2＋和Cl－，則可加入的試劑是_________。A．Cl2 B．KMnO4C．FeCl3 D．I2(3)已知Co2O3在酸性溶液中易被還原成Co2＋，且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次減弱。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是_________。A．3Cl2＋6FeI2=2FeCl3＋4FeI3B．Cl2＋FeI2=FeCl2＋I(xiàn)2C．Co2O3＋6HCl=2CoCl2＋Cl2↑＋3H2OD．2Fe3＋＋2I－=2Fe2＋＋I(xiàn)27．飲用水中的對人類健康會(huì)產(chǎn)生危害，為了降低飲用水中的濃度，可以在堿性條件下用鋁粉將還原為N2，其化學(xué)方程式為：10Al＋6NaNO3＋4NaOH＝10NaAlO2＋3