2019《》高考化學(xué)總復(fù)習(xí)（人教版）講義第二章　基礎(chǔ)課5氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算

基礎(chǔ)課5氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算明確考綱理清主干1.掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法。2．能夠利用電子守恒規(guī)律進(jìn)行相關(guān)計(jì)算?？键c(diǎn)一氧化還原反應(yīng)方程式的配平1．配平原則2．配平步驟3．示例H2S＋HNO3→S↓＋NO↑＋H2O分析配平步驟如下第三步：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。題組一正向配平類1．(1)____HCl(濃)＋____MnO2eq\o(=,\s\up7(△))____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O(2)____Cu＋____HNO3(稀)=____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4=____I2＋____K2SO4＋____H2O(4)____MnOeq\o\al(－,4)＋____H＋＋____Cl－=____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O答案：(1)41112(2)38324(3)513333(4)21610258題組二逆向配平類2．(1)____S＋____KOHeq\o(=,\s\up7(△))____K2S＋____K2SO3＋____H2O(2)____P4＋____KOH＋____H2O=____K3PO4＋____PH3(3)____Cl2＋____Ca(OH)2=____CaCl2＋____Ca(ClO)2＋____H2O(4)2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))____K2MnO4＋____MnO2＋____O2↑(5)____HNO3eq\o(=,\s\up7(△))____NO2↑＋____O2＋____H2O答案：(1)36213(2)29335(3)22112(4)111(5)4412題組三缺項(xiàng)配平類3．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋________=____Cl－＋____FeOeq\o\al(2－,4)＋____H2O(2)____MnOeq\o\al(－,4)＋____H2O2＋________=____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O(3)____ClOeq\o\al(－,3)＋____Cl－＋________=____ClO2↑＋____Cl2↑＋____H2O(4)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(qǐng)將AlN之外的反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)，并配平。答案：(1)324OH－325(2)256H＋258(3)224H＋212(4)Al2O33CN223CO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?？键c(diǎn)二電子守恒思想在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——得失電子守恒，即反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等進(jìn)行計(jì)算。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。1．應(yīng)用得失電子守恒解題的一般步驟(1)“一找物質(zhì)”找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。(2)“二定得失”確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù))。(3)“三列關(guān)系”根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值2．多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算對(duì)于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，只要中間各步反應(yīng)過程中電子沒有損耗，可直接找出起始物和最終產(chǎn)物，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的電子守恒關(guān)系，快速求解?，F(xiàn)有24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為________。解析：題目中指出被還原的物質(zhì)是Cr，則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7，失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3，其中S元素的化合價(jià)從＋4→＋6；而Cr元素的化合價(jià)將從＋6→＋n(設(shè)化合價(jià)為＋n)。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。答案：＋3題組一兩種元素之間的電子守恒問題1．(2018·哈師大附中月考)某強(qiáng)氧化劑XO(OH)eq\o\al(＋,2)被Na2SO3還原。如果還原2.4×10－3molXO(OH)eq\o\al(＋,2)，需用30mL0.2mol·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被還原后的價(jià)態(tài)是()A．＋2 B．＋1C．0 D．－1解析：選CXO(OH)eq\o\al(＋,2)中X的化合價(jià)是＋5，Na2SO3中S的化合價(jià)從＋4升高到＋6，設(shè)X元素被還原后的化合價(jià)為a，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)升降必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×0.03×(6－4)，解得a＝0。2．已知3.25g某金屬X跟過量稀硝酸反應(yīng)，在反應(yīng)過程中未見有氣體生成，反應(yīng)后在所得溶液中加入熱堿溶液可放出一種氣體，其體積為280mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則X為()A．Zn B．FeC．Cu D．Ag解析：選A求解時(shí)首先分析得出HNO3的還原產(chǎn)物是NH4NO3，其次根據(jù)得失電子守恒列出守恒關(guān)系，再次討論金屬化合價(jià)的升高情況和相對(duì)原子質(zhì)量的關(guān)系，最后確定元素種類。由題意可知金屬與硝酸的反應(yīng)過程中，硝酸的還原產(chǎn)物為NH4NO3，物質(zhì)的量為0.0125mol，設(shè)未知金屬的摩爾質(zhì)量為M，氧化后金屬離子的化合價(jià)為＋x，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知eq\f(3.25g,M)×x＝0.0125mol×[5－(－3)]，討論得當(dāng)x＝2時(shí)，M＝65g·mol－1比較合理，故該金屬為鋅。題組二多元素之間得失電子守恒問題3．在反應(yīng)3BrF3＋5H2O=9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5molH2O參加反應(yīng)，被水還原的溴為()A．1mol B．eq\f(2,3)molC．eq\f(4,3)mol D．2mol解析：選C設(shè)被水還原的溴(BrF3)的物質(zhì)的量為x，5molH2O參加反應(yīng)，失去電子4mol，根據(jù)電子守恒得：3x＝4mol，x＝eq\f(4,3)mol。4．FeS與一定濃度的HNO3反應(yīng)，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O，當(dāng)NO2、N2O4、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶1時(shí)，實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比為()A．1∶6 B．1∶7C．2∶11 D．16∶25解析：選B設(shè)參加反應(yīng)的FeS的物質(zhì)的量為amol，被還原的HNO3的物質(zhì)的量為bmol，根據(jù)得失電子守恒有：a×(1＋8)＝eq\f(b,4)×1＋eq\f(b,4)×2＋eq\f(b,4)×3，b＝6a，又因?yàn)槠鹚嵝宰饔玫腍NO3的物質(zhì)的量為3n[Fe(NO3)3]＝3×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a－\f(a,3)×2))mol＝amol，故實(shí)際參加反應(yīng)的FeS與HNO3的物質(zhì)的量之比為a∶(a＋b)＝1∶7。題組三多步反應(yīng)的電子守恒問題5．取xg銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8960mL的NO2氣體和672mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質(zhì)量為17.02g。則x等于()A．8.64 B．9.20C．9.00 D．9.44解析：選B反應(yīng)流程為eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(Mg,Cu))eq\o(→,\s\up7(濃HNO3))eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Mg2＋、Cu2＋\o(→,\s\up7(NaOH))\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(MgOH2,CuOH2)),NO2、N2O4))x＝17.02g－m(OH－)，而OH－的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量，等于濃HNO3得電子的物質(zhì)的量，即：n(OH－)＝eq\f(8.96L,22.4L·mol－1)×1＋eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)×2×1＝0.46mol，所以x＝17.02g－0.46mol×17g·mol－1＝9.20g。新情景下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫“四步法”突破新情景下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫[示例]KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)，生成Mn2＋和CO2，該反應(yīng)的離子方程式是____________________________________________________________________分析第一步：依題意，錳元素的化合價(jià)降低，故KMnO4是氧化劑，Mn2＋是還原產(chǎn)物；碳元素的化合價(jià)升高，故Na2C2O4(碳元素化合價(jià)為＋3價(jià))是還原劑，CO2第二步：按“氧化劑＋還原劑——還原產(chǎn)物＋氧化產(chǎn)物”把離子方程式初步寫成：MnOeq\o\al(－,4)＋C2Oeq\o\al(2－,4)——Mn2＋＋CO2↑。由MnOeq\o\al(－,4)→Mn2＋，錳元素降了5價(jià)；由C2Oeq\o\al(2－,4)→CO2，碳元素升了1價(jià)，1molC2Oeq\o\al(2－,4)共失去2mole－，故在C2Oeq\o\al(2－,4)前配5，在氧化產(chǎn)物CO2前配10；在MnOeq\o\al(－,4)前配2，在還原產(chǎn)物Mn2＋前配2，即2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)——2Mn2＋＋10CO2↑。第三步：反應(yīng)在硫酸中進(jìn)行，故在左邊補(bǔ)充H＋，右邊補(bǔ)充H2O,2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋H＋——2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O。第四步：依據(jù)電荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnOeq\o\al(－,4)＋5C2Oeq\o\al(2－,4)＋16H＋eq\o(=,\s\up7(△))2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。題組一根據(jù)題干信息書寫方程式1．按要求完成下列方程式。(1)ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，為了除去這兩種離子，調(diào)節(jié)溶液pH為5，然后加入高錳酸鉀溶液，使之生成沉淀。已知高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。請(qǐng)寫出該過程中兩反應(yīng)的離子方程式：______________________________________________________。(2)已知將濃鹽酸滴入高錳酸鉀溶液中，產(chǎn)生黃綠色氣體，而溶液的紫紅色褪去。在一氧化還原反應(yīng)的體系中，共有KCl、Cl2、濃H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七種物質(zhì)。①寫出一個(gè)包含上述七種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)方程式，并配平______________。②在反應(yīng)后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又變?yōu)樽霞t色，BiOeq\o\al(－,3)反應(yīng)后變?yōu)闊o色的Bi3＋。寫出該實(shí)驗(yàn)中涉及反應(yīng)的離子方程式______________________________。(3)已知在酸性介質(zhì)中FeSO4能將＋6價(jià)鉻還原成＋3價(jià)鉻。寫出Cr2Oeq\o\al(2－,7)與FeSO4溶液在酸性條件下反應(yīng)的離子方程式：____________________________________________。(4)用NaClO—NaOH溶液氧化AgNO3，制得高純度的納米級(jí)Ag2O2。寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________________________。(5)溫度高于200℃時(shí)，硝酸鋁完全分解成氧化鋁和兩種氣體(其體積比為4∶1)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________________________________________________________答案：(1)MnOeq\o\al(－,4)＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnOeq\o\al(－,4)＋3Mn2＋＋2H2O=5MnO2↓＋4H＋(2)①2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4(濃)=6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O②2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋=2MnOeq\o\al(－,4)＋5Na＋＋5Bi3＋＋7H2O(3)Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋6Fe2＋＋14H＋=2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(4)2Ag＋＋ClO－＋2OH－=Ag2O2↓＋Cl－＋H2O(5)4Al(NO3)3eq\o(=,\s\up7(高溫))12NO2↑＋3O2↑＋2Al2O3題組二根據(jù)圖示信息書寫方程式2．(1)氫能是一種極具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?，以太?yáng)能為熱源，熱化學(xué)硫碘循環(huán)分解水是一種高效、無污染的制氫方法。其反應(yīng)過程如下圖所示：反應(yīng)Ⅰ的化學(xué)方程式：_________________________________________________。(2)利用鈷渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下：Co(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。(3)二氧化氯(ClO2)是一種高效、廣譜、安全的殺菌、消毒劑。氯化鈉電解法是一種可靠的工業(yè)生產(chǎn)ClO2方法。該法工藝原理示意圖如下。其過程是將食鹽水在特定條件下電解得到的氯酸鈉(NaClO3)與鹽酸反應(yīng)生成ClO2。發(fā)生器中生成ClO2的化學(xué)方程式為______________________。答案：(1)SO2＋I(xiàn)2＋2H2O=H2SO4＋2HI(2)2Co(OH)3＋SOeq\o\al(2－,3)＋4H＋=2Co2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋5H2O(3)2NaClO3＋4HCl=2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O1．氧化還原反應(yīng)方程式的配平(1)[2015·天津卷，10(2)②]完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式：eq\x()ClOeq\o\al(－,3)＋eq\x()Fe2＋＋eq\x()________=eq\x()Cl－＋eq\x()Fe3＋＋eq\x()________(2)[2015·安徽卷，27(2)]請(qǐng)配平下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：eq\x()NaBO2＋eq\x()SiO2＋eq\x()Na＋eq\x()H2——eq\x()NaBH4＋eq\x()Na2SiO3(3)[2015·浙江卷，27(4)]eq\x()MnOeq\o\al(－,4)＋eq\x()C2Oeq\o\al(2－,4)＋eq\x()______=eq\x()Mn2＋＋eq\x()CO2↑＋eq\x()______(4)[2013·全國(guó)卷Ⅰ，27(3)]eq\x()LiCoO2＋eq\x()H2SO4＋eq\x()H2O2=eq\x()Li2SO4＋eq\x()CoSO4＋eq\x()O2↑＋eq\x()______答案：(1)166H＋163H2O(2)124212(3)2516H＋2108H2O(4)2311214H2O2．氧化還原方程式的書寫按要求完成下列氧化還原反應(yīng)的方程式(1)[2017·江蘇卷，18(1)①]45～50℃時(shí)，向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2(OH)2Cl2·3H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________(2)[2017·全國(guó)卷Ⅰ，27(6)]在高溫煅燒條件下由FePO4、Li2CO3和H2C2O4制取LiFePO4的化學(xué)方程式為____________________________________________________________(3)[2016·全國(guó)卷Ⅱ，26(2)]實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________________________。(4)[2016·天津卷，9(3)]MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O(未配平)其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為______________________。(5)[2016·四川卷，8(5)]在稀硫酸中，Cr的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化氧的一種氫化物，Cr被還原為＋3價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________。答案：(1)4CuCl＋O2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(45～50℃))2Cu2(OH)2Cl2·3H2O(2)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4eq\o(=,\s\up7(高溫))2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O(3)NaClO＋2NH3=N2H4＋NaCl＋H2O(4)1,2,4,1,1,3(5)3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4=3O2↑＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O3．氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算(1)(2016·上海卷，17)某鐵的氧化物(FexO)1.52g溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2，恰好將Fe2＋完全氧化。x值為()A．0.80 B．0.85C．0.90 D．0.93解析：選A根據(jù)電子守恒可知，F(xiàn)exO被氧化為Fe3＋轉(zhuǎn)移的電子數(shù)和Cl2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2轉(zhuǎn)移電子數(shù)為0.01mol。則有：eq\f(1.52,56x＋16)×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(3－\f(2,x)))×x＝0.01，解得x＝0.80。(2)(2015·海南卷，6)已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng)：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－=2ROeq\o\al(n－,4)＋3Cl－＋5H2O，則ROeq\o\al(n－,4)中R的化合價(jià)是()A．＋3 B．＋4C．＋5 D．＋6(3)[2015·江蘇卷，18(1)]已知：MnO2＋SO2=MnSO4，則質(zhì)量為17.40g純凈MnO2最多能氧化________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2。(4)[2015·全國(guó)卷Ⅱ，28(1)]工業(yè)上可用KClO3與Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，該反應(yīng)氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。答案：(2)D(3)4.48(4)2∶14．氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用(2016·上海卷)NaCN超標(biāo)的電鍍廢水可用兩段氧化法處理：①NaCN與NaClO反應(yīng)，生成NaOCN和NaCl②NaOCN與NaClO反應(yīng)，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2已知HCN(Ki＝6.3×10－10)有劇毒；HCN、HOCN中N元素的化合價(jià)相同。完成