氧化還原反應方程式的配平

學科：化學教學內容：第四節(jié)氧化還原反應方程式的配平【基礎知識精講】1.氧化還原反應的實質參加反應的原子間的電子轉移(包括電子得失或共用電子對的偏移).2.氧化還原反應的有關概念可從下列關系中歸納出來.3.氧化還原反應方程式的配平(1)配平依據(jù)氧化劑化合價降低總數(shù)與還原劑化合價升高總數(shù)相等，即得失電子守恒和質量守恒.(2)配平的步驟標好價、列變化、求總數(shù)、配系數(shù)(3)配平方法：化合價升降法、觀察法、代數(shù)法、整體標價法等，其中最常見的是化合價升降法.氧化還原方程式的配平方法很多，下面介紹幾種配平策略和技巧：1.自身反應，逆向配平如果化合價有升降的元素是同一物質中的同種元素，或氧化劑、還原劑是同一種物質時，可從生成物的一邊進行配平，首先確定氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的系數(shù).2.多種變價，合并計算如果同一分子內有多種元素的化合價發(fā)生升降變化，可把這個分子當整體，合并計算此分子內化合價升高或降低的總值.3.同種元素的化合價變化，只相鄰不相交同種元素間發(fā)生的氧化還原反應，化合價升降后一般變成相鄰狀態(tài)，或是同處于高價(氧化劑)和低價(還原劑)中間的某一價態(tài)，而不可能出現(xiàn)化合價的交叉現(xiàn)象，如和之間的變化，一般是、，也可能是或，但不可能是，，更不可能是.其中FeS中的被氧化成S，H2SO4中的被還原為SO2，F(xiàn)e2(SO4)3中的SO42-由H2SO4提供.4.選準物質，跟蹤配平對某些復雜的分解反應和復雜有機物的燃燒和爆炸反應，可以選擇復雜反應物，然后根據(jù)其各元素的原子數(shù)跟蹤配平產(chǎn)物的系數(shù)(若系數(shù)出現(xiàn)分數(shù)，則要將其調整的為整數(shù)).Fe(NO3)2Fe2O3+2NO2+O2調整系數(shù)：4Fe(NO3)22Fe2O3+8NO2+O2【重點難點解析】例1：已知氧化還原反應式：NaNO2+NH4Cl—NaCl+N2↑+H2O，若得到mmol的N2，則電子轉移數(shù)為個，此時氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的質量之比為.分析：從反應式可知NaNO2中被還原為零價，NH4Cl中被氧化成零價，所以很快可以配平，即：NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O，當電子轉移數(shù)目為3mNA，由上述分析知氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為N2，物質的量之比為1∶1，故其質量比為1∶1.本題答案：3mNA1∶1例2：配平H2O2+Cr2(SO4)3+—K2SO4+K2CrO4+H2O分析：對于缺項方程式，一般情況下缺項為水、酸、堿.比如KMnO4、硝酸鹽參與的反應一般在酸性條件下，如果沒有酸，那么水應參與，這時產(chǎn)物中會出現(xiàn)堿.如果試題中有提示信息，則難度會大大降低.一般來說，可先配平含變價元素物質的系數(shù)，再通過比較反應物與生成物所含原子或離子種類來確定缺項物質的化學組成，然后將其配平.本題左邊缺項物質應含K+，而含K+的物質不是H2O，一般也不為酸，故為KOH，然后將其配平.本題答案：3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH3K2SO4+2K2CrO4+8H2O例3：當Zn與某濃度的硝酸反應時，若參加反應的鋅與硝酸的物質的量之比為2∶5時，則還原產(chǎn)物可能是()A.N2OB.NOC.NO2D.N2O5E.NH4NO3分析：因為2Zn～5HNO3，不妨設用4molZn和10molHNO3反應，4molZn失去電子4×2＝8mol，而4molZn要生成4molZn(NO3)2，則應消耗HNO38mol，所以發(fā)生還原反應的硝酸可能有1mol或2mol.若2mol被還原，根據(jù)得失電子數(shù)相等的原則，則HNO3被還原為N2O.若1mol被還原，則還原產(chǎn)物為NH4NO3.本題答案：AE【難題巧解點撥】例1：在反應：3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2中，當有5mol水參加反應時，由H2O還原的BrF3為mol；由BrF3還原的BrF3為mol；被還原的BrF3為mol.分析：本題解答除需理解還原、被還原的概念，弄清電子轉移關系外，還要認真審題，注意措辭，方能得到正確答案.當有5mol水參加反應時，有6mol電子轉移，其中由水還原的BrF3為4/3mol，由BrF3還原的BrF3為2/3mol，總的被還原的BrF3為(mol+mol)＝2mol.例2：在反應：3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2中，當有5mol水作還原劑參加化學反應時，由水還原的BrF3為mol；由BrF3還原的BrF3為mol；總的被還原的BrF3為mol.分析：當有2mol水作還原劑時，由水還原的BrF3為4/3mol，現(xiàn)有5mol水作還原劑時，則由水還原的BrF3為10/3mol，由BrF3還原的BrF3為5/3mol，總的被還原的BrF3為5mol.例3：在反應：3BrF3+5H2OHBrO3+Br2+9HF+O2中，當有5mol水未參加氧化還原反應時，由水還原的BrF3為mol；由BrF3還原的BrF3為mol；總的被還原的BrF3為mol.分析：當有3mol水未參加氧化還原反應時，由H2O還原的BrF3為4/3mol，現(xiàn)有5mol水未參加氧化還原反應，則被水還原的BrF3為mol×＝mol，由BrF3還原的BrF3為10/9mol，總的被還原的BrF3為(mol+mol)＝mol.【命題趨勢分析】本節(jié)考點有兩個，一是氧化還原化學方程式的配平，二是有關氧化還原反應的計算.【典型熱點考題】1.氫化鈣可以作為生氫劑，反應方程式如下：CaH2+2H2OCa(OH)2+2H2↑其中水的作用是()A.既不是氧化劑也不是還原劑B.是氧化劑C.是還原劑D.既是氧化劑又是還原劑本題參考答案：B2.現(xiàn)有化學方程式：aFeCl2+bKNO3+cHCldFeCl3+eKCl+fX+gH2O；若3b＝a＝3，X為還原產(chǎn)物，其分子式應該是()A.NO2B.NOC.N2OD.NH3本題參考答案：B3.(NH4)2SO4在強熱條件下，可分解生成NH3、SO2、N2、H2O.反應中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為()A.1∶3B.2∶3C.3∶1D.4∶3本題參考答案：A4.將K2S跟HNO3反應，生成NO、S、KNO3、H2O，反應的化學方程式為，如生成2molNO，反應中電子轉移的總物質的量為mol，氧化產(chǎn)物是.本題參考答案：3K2S+8HNO36KNO3+2NO↑+3S↓+4H2O6molS【同步達綱練習】一、配平下列反應的化學方程式，并指出哪種物質是氧化劑，它的氧化產(chǎn)物是什么?(1)KMnO4+HCl(濃)—MnCl2+KCl+Cl2+H2O，.(2)C+HNO3(濃)—CO2+NO2+H2O，.(3)S+HNO3(濃)—H2SO4+NO2+H2O，.(4)NH4NO3—N2O+H2O，.(5)KMnO4+H2O2+H2SO4—K2SO4+MnSO4+O2+H2O，.(6)FeS2+O2—Fe2O3+SO2，.(7)As2S3+HNO3+—H3AsO4+H2SO4+NO，.(8)KI+KIO3+H2SO4—I2+K2SO4+H2O，.(9)NH3+Cl2—NH4Cl+N2，.(10)Zn+HNO3—Zn(NO3)2+NH4NO3+H2O，.2.(NH4)2PtCl6晶體受熱完全分解，生成氮氣、氯化氫、氯化銨和鉑.在此分解反應中，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質的量之比為()A.1∶2B.2∶3C.3∶4D.3∶23.R2O8n-在一定條件下可把Mn2+離子氧化為MnO4-，而R2O8n-離子變成RO42-.又知反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為5∶2，則n值為()A.4B.3C.2D.14.現(xiàn)有反應：xKI+yKIO3+zH2SO4aI2+bK2SO4+cH2O，其中x+y+z與a+b+c的關系是()A.大于B.小于C.等于D.不能確定5.用0.1mol·L-1的Na2SO3溶液30mL，恰如將2×10-3mol的XO4-離子還原，則元素X在還原產(chǎn)物中的化合價是()A.+1B.+2C.+3D.+46.在5NH4NO32HNO3+4N2+9H2O的反應中，被氧化的氮元素與被還原的氮元素的物質的量之比為()A.3∶5B.5∶3C.5∶4D.4∶57.在一定條件下，1mol硝酸銨可分解成0.4mol硝酸和1.8mol水以及另外一種氣態(tài)物質，此物質是()A.NOB.N2OC.N2D.N2O38.在氧化還原反應：KI+5KIO3+3H2S3K2SO4+3I2+3H2O被氧化的碘元素和被還原的碘元素的質量比是，氧化劑是，還原劑是.9.在氧化還原反應：3Cu2S+16HNO36Cu(NO3)2+2S+4NO↑+8H2O被氧化的元素是，氧化產(chǎn)物是，在反應中起氧化劑和還原劑作用的物質的物質的量之比為.10.將H2S跟濃HNO3溶液反應，當HNO3過量時，H2S的氧化產(chǎn)物是H2SO4，反應物HNO3的還原產(chǎn)物是NO，生成物中還有水，寫出這一反應的化學方程式.如反應中有2.4mol電子轉移時，生成的NO在標準狀況下的體積是L，這些NO全部被氧化為NO2，需O2的體積為L(標準狀況).11.在MnO2和濃鹽酸的反應中，如果有17.4g100%的MnO2被還原，那么參加反應的氯化氫有多少克?被氧化的氯化氫是多少克?【素質優(yōu)化訓練】1.氯酸是一種強酸，在氯酸溶液中，當其質量分數(shù)超過40%時，它就會迅速分解，產(chǎn)生一種更強的酸，同時產(chǎn)生A、B兩種氣體，它們的物質的量之比為15∶8，實驗證明，A能使余燼木條復燃，B能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍.試寫出氯酸分解的化學方程式.2.二氧化氯(ClO2)是一種黃色氣體，大量用于水的凈化和纖維素的漂白.在實驗室，二氧化氯的制取是將氯酸鈉和亞硫酸鈉分別倒入燒瓶中，用水浴加熱，同時滴入硫酸溶液，即產(chǎn)生二氧化氯.試寫出該反應的化學方程式.每生產(chǎn)0.1mol的二氧化氯時，被氧化的亞硫酸鈉為mol.3.已知RxO42-+MnO4-+H+—RO2+Mn2++H2O的變化過程中，有0.2molRxO42-離子參加反應時，共轉移0.4mol電子.(1)反應的氧化產(chǎn)物為；(2)x=；(3)參加反應的氫離子的物質的量為.4.在氯酸鉀的分解反應里，二氧化錳的催化問題，到目前還沒有肯定的解釋.鑒于制得的氧氣中有氯氣的氣味，生成的氯化鉀又略顯紫紅色，認為反應過程如下(已配平)：Ⅰ.2KClO3+2MnO22A+B↑+C↑Ⅱ.2AD+MnO2+C↑Ⅲ.B+D2KCl++C↑(1)反應Ⅰ中氧化產(chǎn)物是(填化學式).(2)反應Ⅲ的化學反應方程式是.(3)按上述反應過程，若制取1.5mol氧氣，總共有mol電子發(fā)生轉移.(提示：由三個方程式各制取×1.5mol＝0.5mol氧氣轉移的電子數(shù)之和可得).5.G、Q、X、Y、Z均為氯的含氧化合物，我們不了解它們的化學式，但知道它們在一定條件下具有如下的轉換關系(未配平)：①GQ+NaCl②Q+H2OX+H2③Y+NaOHG+Q+H2O④Z+NaOHQ+X+H2O這五種化合物中氯的化合價由低到高的順序為：6.若NO2與水反應時得到2mol硝酸，被氧化的NO2的物質的量是mol，其質量是g，該溶液質量增加了g.7.在KClO3+6HClKCl+3Cl2↑+3H2O的反應中，當有6×6.02×1023個電子發(fā)生轉移時，被氧化的氯原子與被還原的氯原子個數(shù)比為.8.高錳酸鉀和氫溴酸溶液可以發(fā)生如下反應：KMnO4+HBrBr2+MnBr2+KBr+H2O其中還原劑是.若消耗0.1mol氧化劑，則被氧化的還原劑的物質的量是mol.9.銅跟稀硝酸反應時，如果有1molHNO3被還原，則被氧化的銅的質量是g.如果有1.5mol銅發(fā)生反應，則需消耗的HNO3為mol.如果有32g銅被氧化，則必然有molHNO3被還原.如果生成的一氧化氮在標準狀況下的體積是2.24L，則應有mol電子發(fā)生轉移.10.閱讀古詩于謙的《石灰吟》，回答下面問題《石灰吟》于謙千錘萬鑿出深山，烈火焚燒若等閑.粉身碎骨渾不怕，要留清白在人間.(1)“千錘萬鑿出深山”，開鑿的物質是()A.石灰石B.鐵礦石C.脈石D.重晶石(2)“千錘萬鑿出深山”說明開采的物質()A.硬度高難于開采B.屬原子晶體C.屬離子晶體D.古代沒有機械化采礦設備，無法開采任何礦石，詩中的物質是詩人的想象(3)關于“烈火焚燒若等閑”對應的反應說法中，正確的是()A.屬于氧化還原反應B.產(chǎn)生的氣體可造成溫室效應C.屬于分解反應D.屬于置換反應(4)寫出所對應的反應的化學方程式，其中屬于化合反應的是，分解反應的是.【生活實際運用】鐵酸鈉(Na2FeO4)是水處理過程中的一種新型凈水劑，它的氧化性比KMnO4強，本身在反應中被還原為Fe3+離子達到凈水的目的.它是由Fe(NO3)3、NaOH和Cl2在一定條件下制得的，同時還有NaNO3、NaCl等生成，寫出其反應的化學方程式.制Na2FeO4的反應中元素被氧化，轉移電子總數(shù)是.答案：【同步達綱練習】1.(1)2；16；2；2；5；8；KMnO4；Cl2(2)1；4；1；4；2；