《高考化學一輪復習教案 第2章 第5講《氧化還原反應的計算及方程式的配平》》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高考化學一輪復習教案 第2章 第5講《氧化還原反應的計算及方程式的配平》（11頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

第5講　氧化還原反應的計算及方程式的配平 [考綱解讀]　1.掌握氧化還原反應方程式的簡單配平方法。2.能利用電子守恒原理進行相關計算。 氧化還原反應方程式的配平的基 本方法——順向法和逆向法 氧化還原反應的實質是反應過程中發(fā)生了電子轉移，而氧化劑得電子的總數(或元素化合價降低總數)必然等于還原劑失電子總數(或元素化合價升高總數)，根據這一原則可以對氧化還原反應的化學方程式進行配平。 配平的步驟： (1)標好價：正確標出反應前后化合價有變化的元素的化合價。 (2)列變化：列出元素化合價升高和降低的數值。 (3)求總數：求元素化合價升高數和降低數的總數，確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物的化學計量數。 (4)配系數：用觀察法配平其他各物質的化學計量數。 (5)細檢查：利用“守恒”三原則(即質量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項檢查配平的方程式是否正確。 【例1】　配平下列化學反應的方程式。 (1)____HCl(濃)＋____MnO2===____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O (2)____FeS2＋____O2===____Fe2O3＋____SO2 (3)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O (4)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O (5)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 【例2】　配平下列離子方程式。 (1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO＋____H2O (2)____MnO＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 反思感悟　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全變的，一般從左邊反應物著手配平。 (2)自變從右邊配：自身氧化還原反應(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。 (3)缺項配平法：先使得失電子數配平，再觀察兩邊電荷。若反應物這邊缺正電荷，一般加(H＋)，生成物一邊加水；若反應物這邊缺負電荷，一般加(OH－)，生成物一邊加水。然后進行兩邊電荷數配平。 氧化還原反應計算題中重要的解 題思想 對于氧化還原反應的計算，要根據氧化還原反應的實質——反應中氧化劑得到電子總數與還原劑失去電子總數相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應過程，可不寫化學方程式，不追究中間反應歷程，只要把物質分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進行整體思維，便可迅速獲得正確結果。 【例3】　14 g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應，將放出的氣體與1.12 L(標準狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中銅的質量為 (　　) 　 A．9.6 g B．6.4 g C．3.2 g D．1.6 g 【例4】　Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應中Na2Sx與NaClO的物質的量之比為1∶16，則x的值為 (　　) A．2 B．3 C．4 D．5 【例5】　24 mL濃度為0.05 molL－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為 (　　) A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5 反思感悟　守恒法解題的思維流程 (1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。 (2)找準一個原子或離子得失電子數。(注意化學式中粒子的個數) (3)根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。 n(氧化劑)變價原子個數化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)變價原子個數化合價變化值(高價—低價)。 氧化還原反應原理在化學工藝流 程中的應用 【例6】　高錳酸鉀是錳的重要化合物和常用的氧化劑。以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程： (1)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列________(填序號)物質相似。 A．75%酒精 B．雙氧水 C．苯酚 D．84消毒液(NaClO溶液) (2)寫出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空氣時發(fā)生的主要反應的化學方程式：________________________________________________________________________。 (3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制備KMnO4，該反應中的還原劑是____________。 (4)上述流程中可以循環(huán)使用的物質有石灰、二氧化碳、__________和__________(寫化學式)。 (5)若不考慮物質循環(huán)與制備過程中的損失，則1 mol MnO2可制得________mol KMnO4。 【例7】　傳統的自來水處理劑是在自來水中加入規(guī)定劑量的液氯，液氯能夠溶解于水， 并且與水能夠發(fā)生化學反應。近年來，科技工作者為了延長液氯的殺菌時間，在液氯中加入適量的液氨。 (1)請你寫出液氯與水反應的化學方程式：_____________________________________， 氧化劑是__________，還原劑是________。從氧化劑和還原劑來看，該反應的特點是________________________________________________________________________， 從元素化合價的變化來看，該反應的特點是____________________________________。 (2)用液氯作為自來水的殺菌劑，起作用的是HClO，所以液氯加入水中后含氯的物質有氯單質、HClO和________，其中氯單質可以從水中揮發(fā)，這正是我們打開自來水管有時能夠聞到刺激性氣味的原因，HClO也可以分解產生氧氣和HCl。在液氯中加入少量液氨，生成NH2Cl，NH2Cl比HClO穩(wěn)定。在HClO濃度大的時候發(fā)生的反應是NH3＋HClO===H2O＋NH2Cl，在HClO濃度小的時候發(fā)生的反應是H2O＋NH2Cl===NH3↑＋HClO，所以這種方法可以緩慢的放出HClO，起殺菌、消毒的作用，減少了氯的流失。以上兩個反應的反應類型是__________(填序號)。 A．氧化還原反應 B．非氧化還原反應 C．置換反應 D．復分解反應 從定性和定量兩個角度探究有關 氧化還原反應的實驗 1．關于物質氧化性、還原性強弱的實驗 【例8】　某研究性學習小組在網上收集到如下信息：Fe(NO3)3溶液可以蝕刻銀，制作美麗的銀飾。他們對蝕刻銀的原理進行了如下探究： 【實驗】　制備銀鏡，并與Fe(NO3)3溶液反應，發(fā)現銀鏡溶解。 (1)下列有關制備銀鏡過程的說法正確的是________(填序號)。 a．邊振蕩盛有2%的AgNO3溶液的試管，邊滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解為止 b．將幾滴銀氨溶液滴入2 mL乙醛中 c．制備銀鏡時，用酒精燈的燈焰給試管底部加熱 d．銀氨溶液具有較弱的氧化性 e．在銀氨溶液配制過程中，溶液的pH增大 【提出假設】 假設1：Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。 假設2：Fe(NO3)3，溶液顯酸性，在此酸性條件下NO能氧化Ag。 【設計實驗方案，驗證假設】 (2)甲同學從上述實驗的生成物中檢驗出了Fe2＋，驗證了假設1成立。請寫出Fe3＋氧化Ag的離子方程式： __________________________________________________________。 (3)乙同學設計實驗驗證假設2，請幫他完成下表中內容(提示：NO在不同條件下的還原產物較復雜，有時難以觀察到氣體產生)。 實驗步驟(不要求寫具體操作過程) 預期現象和結論 ① ② …… 若銀鏡消失，假設2成立； 若銀鏡不消失，假設2不成立 【思考與交流】 (4)甲同學驗證了假設1成立，若乙同學驗證了假設2也成立，則丙同學由此得出結論：Fe(NO3)3溶液中的Fe3＋和NO都氧化了Ag。 你是否同意丙同學的結論，并簡述理由： ____________________________________。 2．氧化還原反應滴定時指示劑的選擇方法 中學中氧化還原反應滴定時指示劑的選擇常見的有兩類：(1)自身指示劑：有些標準溶液或被滴定物質本身有顏色，而滴定產物為無色，則滴定時就無需另加指示劑，自身顏色變化可以起指示劑的作用，此類指示劑稱為自身指示劑。如MnO本身在溶液中顯紫紅色，還原后的產物Mn2＋為無色，所以用高錳酸鉀溶液滴定時，不需要另加指示劑。(2)顯色指示劑：有些物質本身并沒有顏色，但它能與滴定劑或被測物質反應產生特殊的顏色，或開始有特殊顏色，滴定后變?yōu)闊o色，因而可指示滴定終點。如滴定前溶液中無單質碘，滴定后有單質碘生成等，可用淀粉等作為指示劑。 【例9】　(1)配平氧化還原反應方程式： C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O (2)稱取6.0 g含H2C2O42H2O、KHC2O4和K2SO4的試樣，加水溶解，配成250 mL溶液。量取兩份此溶液各25 mL，分別置于兩個錐形瓶中。 ①第一份溶液中加入酚酞試液，滴加0.25 molL－1 NaOH溶液至20 mL時，溶液由無色變?yōu)闇\紅色。該溶液被中和的H＋的總物質的量為________mol。 ②第二份溶液中滴加0.10 molL－1的酸性高錳酸鉀溶液。 A．KMnO4溶液在滴定過程中作________(填“氧化劑”或“還原劑”)，該滴定過程____________(填“需要”或“不需要”)另加指示劑。滴至16 mL時反應完全，此時溶液顏色由________變?yōu)開_________。 B．若在接近終點時，用少量蒸餾水將錐形瓶沖洗一下，再繼續(xù)滴定至終點，則所測結果__________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 C．若在達到滴定終點時俯視讀數，則所得結果________(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。 ③原試樣中H2C2O42H2O的質量分數為________，KHC2O4的質量分數為__________。 1．NaCl是一種化工原料，可以制備一系列物質(如下圖)。下列說法正確的是 (　　) A．25 ℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大 B．石灰乳與Cl2的反應中，Cl2既是氧化劑，又是還原劑 C．常溫下干燥的Cl2能用鋼瓶貯運，所以Cl2不與鐵反應 D．圖中所示轉化反應都是氧化還原反應 2．物質的量之比為2∶5的鋅與稀硝酸反應，若硝酸被還原的產物為N2O，反應結束后鋅沒有剩余，則該反應中被還原的硝酸與未被還原的硝酸的物質的量之比是 (　　) A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5 3．下列物質中，按只有氧化性、只有還原性、既有氧化性又有還原性的順序排列的一組是 (　　) A．F2、K、HCl B．Cl2、Al、H2 C．NO2、Na、Br2 D．O2、SO2、H2O 4．向盛有KI溶液的試管中加入少許CCl4后滴加氯水，CCl4層變成紫色。如果繼續(xù)向試管中滴加氯水，振蕩，CCl4層會逐漸變淺，最后變成無色。 完成下列填空： (1)寫出并配平CCl4層由紫色變成無色的化學反應方程式(如果系數是1，不用填寫)： __＋__＋__―→__＋__ (2)整個過程中的還原劑是________________。 (3)把KI換成KBr，則CCl4層變成________色，繼續(xù)滴加氯水，CCl4層的顏色沒有變化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由強到弱的順序是___________________________________。 (4)加碘鹽中含碘量為20～50 mgkg－1。制取加碘鹽(含KIO3的食鹽)1 000 kg，若用KI與Cl2反應制KIO3，至少需要消耗Cl2______L(標準狀況，保留2位小數)。 5．食鹽中含有一定量的鎂、鐵等雜質，加碘鹽中碘的損失主要是由于雜質、水分、空氣中的氧氣以及光照、受熱而引起的。已知： 氧化性：IO＞Fe3＋＞I2；還原性：S2O＞I－ 3I2＋6OH－===5I－＋IO＋3H2O KI＋I2KI3 (1)某學習小組對加碘鹽進行了如下實驗：取一定量某加碘鹽(可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋)，用適量蒸餾水溶解，并加稀鹽酸酸化，將所得試液分為3份。第一份試液中滴加KSCN溶液后顯血紅色；第二份試液中加足量KI固體，溶液顯淡黃色，用CCl4萃取，下層溶液顯紫紅色；第三份試液中加入適量KIO3固體后，滴加淀粉試劑，溶液不變色。 ①加KSCN溶液顯血紅色，該紅色物質是______(用化學式表示)；CCl4中顯紫紅色的物質是______(用電子式表示)。 ②第二份試劑中加入足量KI固體后，反應的離子方程式為 ________________________________________________________________________。 (2)KI作為加碘劑的食鹽在保存過程中，由于空氣中氧氣的作用，容易引起碘的損失。寫出潮濕環(huán)境中KI與氧氣反應的化學方程式：____________________________________。 將I2溶于KI溶液，在低溫條件下，可制得KI3H2O。該物質作為食鹽加碘劑是否合適？____(填“是”或“否”)，并說明理由：_______________________________________。 (3)為了提高加碘鹽(添加KI)的穩(wěn)定性，可加穩(wěn)定劑減少碘的損失。下列物質中有可能作為穩(wěn)定劑的是____。 A．Na2S2O3 B．AlCl3 C．Na2CO3 D．NaNO2 (4)對含Fe2＋較多的食鹽(假設不含Fe3＋)，可選用KI作為加碘劑。請設計實驗方案，檢驗該加碘鹽中的Fe2＋： ____________________________________________________。 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．(必修1P39－8，改編)農藥波爾多液不能用鐵制容器盛放，是因為鐵能與該農藥中的硫酸銅起反應。在該反應中，鐵 (　　) ①是氧化劑 ②是還原劑 ③被氧化 ④被還原 A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 2．(必修1P43－9)下列反應中，既屬于氧化還原反應又屬于置換反應的是 (　　) A．CuO＋H2Cu＋H2O B．CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O C．Fe2O3＋3CO2Fe＋3CO2 D．2Na＋Cl22NaCl 3．(必修1P43－10)下列物質久置于空氣中會發(fā)生相應的變化，其中發(fā)生了氧化還原反應的是 (　　) A．濃硫酸的體積增大 B．鋁的表面生成致密的薄膜 C．澄清的石灰水變渾濁 D．氫氧化鈉的表面發(fā)生潮解 4．[必修1P42－1(2)改編]CO2、Cu、O2和H2O 4種物質相互作用可生成一種新物質——堿式碳酸銅[化學式為Cu2(OH)2CO3]，請寫出該反應的化學方程式： __________________。 能力提升訓練 1．雙氧水可作為采礦業(yè)廢液的處理劑，如用來消除采礦廢液中的氰化物，反應方程式如下：KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑。下列說法正確的是 (　　) A．生成物A是一種正鹽 B．氨氣是還原產物 C．該反應中H2O2作氧化劑 D．處理1 mol KCN轉移1 mol電子 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。下列反應在水溶液中不可能發(fā)生的是 (　　) A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3 B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2 C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 3．今有下列三個氧化還原反應： ①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2 ②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 ③2KMnO4＋16HCl(濃)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O 若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，則可加入的試劑是(　　) A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl3 D．HCl 4．銻(Sb)在自然界中一般以硫化物的形式存在，我國銻的蘊藏量占世界第一。從硫化物中提取單質銻一般是先在高溫下將硫化物轉化為氧化物，再用碳還原： 2Sb2S3＋3O2＋6FeSb4O6＋6FeS① Sb4O6＋6C4Sb＋6CO↑② 關于反應①、②的說法正確的是 (　　) A．反應①②中的氧化劑分別是Sb2S3、Sb4O6 B．反應①中每生成3 mol FeS時，共轉移6 mol電子 C．反應②說明高溫下Sb的還原性比C強 D．每生成4 mol Sb時，反應①與反應②中還原劑的物質的量之比為4∶2 5．某學生往一支試管中按一定的順序分別加入下列幾種物質(一種物質只加一次)： A．KI溶液 B．淀粉溶液 C．NaOH溶液 D．稀H2SO4 E．氯水 發(fā)現溶液顏色按如下順序變化：①無色→②棕黃色→③藍色→④無色→⑤藍色。依據溶液顏色的變化，回答下列問題： (1)加入以上藥品的順序是(寫序號) ____________________________________________。 (2)①→②反應的化學方程式為_______________________________________________。 (3)溶液由棕黃色變?yōu)樗{色的原因是___________________________________________。 (4)③→④反應的化學方程式為________________________________________________。 6. 某一反應體系中有反應物和生成物共五種物質： O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2。 已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2―→O2。 (1)該反應中的還原劑是____________。 (2)該反應中，發(fā)生還原反應的過程是____________―→______________。 (3)寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目。 (4)如反應轉移了0.3 mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為__________。 7．小明為驗證NO2的氧化性和NO的還原性，設計了如下裝置制取NO2和NO，并驗證其性質，裝置圖如下： (1)寫出甲中反應的離子方程式：__________________________________________，乙中的現象是___________________________________________________________， 可證明NO2的氧化性；在丙中鼓入空氣后現象是________________________________，可證明NO的還原性。 (2)實驗前丙中充滿水的作用是_______________________________________________。 (用反應方程式和簡要文字回答)。 (3)小華對小明的實驗設計提出了質疑，他認為乙中的現象不足以證明NO2的氧化性，他的理由是_________________________________________________________________。 你認為怎樣才能準確證明NO2的氧化性？(簡要回答出原理和現象即可) ____________。 8．(1)在反應2KMnO4＋16HBr===5Br2＋2MnBr2＋2KBr＋8H2O中，還原劑是________。 (2)已知BrFx與H2O按物質的量之比3∶5反應的產物是HF、HBrO3、Br2、O2，BrFx中的x＝________，該反應中的氧化劑是________，還原劑是________________。 (3)濃鹽酸在反應KClO3＋HCl(濃)―→KCl＋ClO2＋Cl2＋(補充完整)中顯示出來的性質是________________。 (4)在一定條件下，PbO2與Cr3＋反應，產物是Cr2O和Pb2＋，則與1 mol Cr3＋反應所需PbO2的物質的量為________________。 答案 規(guī)律方法解題指導 【例1】　(1)4　1　1　1　2 (2)4　11　2　8 (3)3　8　3　2　4 (4)5　1　3　3　3　3 (5)2　9　3　3　5 【例2】　(1)3　2　4OH－　3　2　5 (2)2　5　6H＋　2　5　8 【例3】　C　 【例4】　D　 【例5】　B　 【例6】　(1)BD　(2)2MnO2＋4KOH＋O22K2MnO4＋2H2O　(3)K2MnO4 (4)KOH　MnO2　(5)0.67或 【例7】　(1)H2O＋Cl2HCl＋HClO　Cl2　Cl2　氧化劑和還原劑是同一種物質　同種元素的化合價既升高又降低 (2)HCl　BD 【例8】　(1)ade　(2)Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋ (3) 實驗步驟(不要求寫具體操作過程) 預期現象和結論 ①測定上述實驗用的Fe(NO3)3溶液的pH； ②配制相同pH的稀硝酸溶液，將此溶液加入有銀鏡的試管內 (4)不同意。甲同學檢驗出了Fe2＋，可確Fe3＋一定氧化了Ag；乙同學雖然驗證了此條件下NO能氧化Ag，但在硝酸鐵溶液氧化Ag時，由于沒有檢驗NO的還原產物，因此不能確定NO是否氧化了Ag[(3)、(4)其他合理答案均可] 【例9】　(1)5C2O2－4＋2MnO＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O (2)①0.005?、贏.氧化劑　不需要　無色 淺紫紅色　B．無影響　C．偏小　③21%　64% 真題重組規(guī)范集訓 1．B　 2．A　 4．(1)I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl　(2)KI、I2　(3)紅棕　HBrO3>Cl2>HIO3 (4)10.58 5．(1)①Fe(SCN)3　 ②IO＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 (2)O2＋4KI＋2H2O===2I2＋4KOH　否　KI3H2O在受熱(或潮濕)條件下產生I2和KI，KI被氧氣氧化，I2易升華　(3)AC (4)取足量該加碘鹽溶于蒸餾水中，用鹽酸酸化，滴加適量氧化劑(如：氯水，過氧化氫等)，再滴加KSCN溶液，若顯血紅色，則該加碘鹽中存在Fe2＋ 課時規(guī)范訓練 教材習題回扣 1．B　2.A　3.B 4．2Cu＋CO2＋H2O＋O2===Cu2(OH)2CO3 能力提升訓練 1．C　2.A　3.C 4．B　 5．(1)A→E→B→C→D (2)2KI＋Cl2===2KCl＋I2 (3)生成的I2遇到淀粉變成藍色 (4)I2＋2NaOH===NaI＋NaIO＋H2O 6．(1)H2O2　(2)H2CrO4　Cr(OH)3 (3) 2H2CrO4＋3H2O2===2C得到23e－r(OH)3＋3O失去6e－2↑＋2H2O (或2H2CrO4＋3H2O6e－2===2Cr(OH)3＋3O2↑＋2H2O) (4)3.36 L 7．(1)Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O 溶液變渾濁　有紅棕色氣體生成 (2)3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，制取NO，并用排水法收集NO (3)NO2和水反應生成的HNO3是一種強氧化性酸，可將Na2S氧化，使溶液變渾濁　可將干燥的NO2與干燥的H2S氣體混合，若有淡黃色固體生成，即可證明NO2的氧化性 8．(1)HBr　(2)3　BrF3　BrF3、H2O (3)H2O　酸性和還原性　(4)1.5 mol - 11 -