内容正文:
第5讲 氧化还原反应方程式的配平、书写及计算
[课程标准] 1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。3.理解质量守恒定律。
考点一 氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原方程式配平的步骤
题组一 直接型氧化还原反应方程式的配平
配平化学方程式:
H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
配平步骤如下:
第一步:标变价。H2+HO3―→↓+O↑+H2O
第二步:列得失。
第三步:求总数。从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
故H2S和S的化学计量数为3,NO和HNO3的化学计量数为2。
第四步:配系数。先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒。其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。
1.(1)HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+H2O
(2)KI+KIO3+H2SO4===I2+K2SO4+H2O
(3)MnO+H++Cl-===Mn2++Cl2↑+H2O
答案: (1)4 1 1 1 2
(2)5 1 3 3 3 3
(3)2 16 10 2 5 8
2.(1)S+KOH===K2S+K2SO3+H2O
(2)P4+KOH+H2O===K3PO4+PH3
答案: (1)3 6 2 1 3
(2)2 9 3 3 5
题组二 缺项型氧化还原反应方程式的配平
将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+Mn2++ ―→Na++Bi3++ + 。
配平步骤如下:
(1)由溶液显紫色可推知有MnO生成,确定变价元素物质的化学计量数。
化合价分析如下:
Bi(+5→+3) 2× 5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3+前)
Mn(+2→+7) 5×2(化学计量数2配在Mn2+和MnO前)
(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。
5NaBiO3+2Mn2++ →5Na++5Bi3++2MnO+ 。
(3)据补项原则,在酸性条件下,方程式左边多O,故应补H+,而方程式右边少O,故应补H2O,再根据原子守恒配平H+和H2O之前的化学计量数。
5NaBiO3+2Mn2++14H+===5Na++5Bi3++2MnO+7H2O。
[模型认知]
1.配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
2.补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
3.组合方式
反应物
生成物
使用条件
组合一
H+
H2O
酸性溶液
组合二
H2O
H+
酸性溶液或酸碱性未知
组合三
OH-
H2O
碱性溶液
组合四
H2O
OH-
碱性溶液或酸碱性未知
3.(1)ClO-+Fe(OH)3+ ===Cl-+FeO+H2O
(2)MnO+H2O2+ ===Mn2++O2↑+H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
++―→AlN+
答案: (1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)Al2O3 3C N2 2 3CO
[归纳总结] 配平的基本技能
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法:先使得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法
1.计算依据
氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得、失电子守恒。
2.守恒法解题的思维流程
题组一 两元素之间得失电子守恒问题
1.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为(