内容正文:
第12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
一、一般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+H O3―→↓+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。
答案: (1)4 1 1 1 2
(2)5 1 3 3 3 3
(3)2 16 10 2 5 8
答案: (1)3 6 2 1 3
(2)2 9 3 3 5
答案: (1)2 1 2 2 2 2 2
(2)5 12 18 6 12 10 33
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,溶液显紫红色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
配平步骤如下:
(1)由溶液显紫红色可推知有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。
(3)根据补项原则,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。
(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 4 OH- 3 2 5
(2)2 5 6 H+ 2 5 8
(3)Al2O3 3C N2 2 3CO
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
考点二 电子守恒法的计算
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
一、根据电子守恒确定化合价或物质组成
1.在溶液中0.2 mol X2O恰好能使0.6 mol SO被完全氧化,则X2O被还原后X元素的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
C [0.6 mol SO被完全氧化为SO,S的化合价由+4升高为+6,失去1.2 mol电子,得失电子数目相等,相应地0.2 mol X2O被还原得到1.2 mol电子,所以X的化合价由+6降低为+3。]
2.FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一还原产物是( )
A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3
B [设参加反应的FeS2、HNO3物质的量分别为1 mol、8 mol,HNO3的唯一还原产物中N化合价为+x。反应中有S ―→ (NO3)3+2H2 O4,1 mol FeS2失去电子15 mol;HO3―→,只有5 mol HNO3作氧化剂得电子5×(5-x) mol。则5×(5-x)=15,解得x=2。]
3.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
二、多元素之间得失电子守恒问题
4.(2021·山东泰安检测)用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的