内容正文:
第3课时 氧化还原方程式的配平与相关计算
培优素养(一)——氧化还原方程式的配平
一配平原则与一般步骤
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
得失电子守恒
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数
质量守恒
反应前后原子的种类和个数不变
电荷守恒
离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。
(3)求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。
C+4HNO3(浓)——4NO2↑+CO2↑+2H2O
(5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
[对点训练]
1.配平下列化学方程式。
(1)__NH3+__O2__NO+__H2O
(2)__C+__H2SO4(浓)
__CO2↑+__SO2↑+___H2O
答案:(1)4 5 4 6 (2)1 2 1 2 2
类型1 逆向配平
氧化剂与还原剂为同一物质的歧化反应,可用逆向配平法。
[对点训练]
2.(1)__Cl2+__NaOH===__NaCl+__NaClO+__H2O
(2)__I2+__KOH===__KI+__KIO3+__H2O
答案:(1)1 2 1 1 1 (2)3 6 5 1 3
类型2 补加配平
部分被氧化或还原物质参与的氧化还原方程式配平时,首先确定被氧化或还原物质的化学计量数,然后利用原子守恒法补加未被氧化或还原物质的化学计量数,最后确定最终化学计量数。
[对点训练]
3.(1)__Cu+__HNO3(浓)===__Cu(NO3)2+__NO2↑+__H2O
(2)__MnO2+__HCl(浓)__MnCl2+__Cl2↑+__H2O
答案:(1)1 4 1 2 2 (2)1 4 1 1 2
类型3 电荷守恒配平
对于涉及离子反应的氧化还原反应的离子方程式,首先利用电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数,再利用电荷守恒法配平其他离子的化学计量数。
[对点训练]
4.(1)__Fe3++__SO2+__H2O===__Fe2++___SO+__H+
(2)__C2O+__MnO+__H+===__CO2↑+__Mn2++__H2O
答案:(1)2 1 2 2 1 4 (2)5 2 16 10 2 8
类型4 缺项配平
一般缺的是酸(H+)、碱(OH-)、H2O
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后两边电荷数进行配平。
(2)当化学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。
[对点训练]
5.(1)__MnO+__H2O2+________===___Mn2++__O2↑+___H2O
(2)__Mn2++___ClO+__H2O===__MnO2↓+__Cl2↑+________
答案:(1)2 5 6H+ 2 5 8 (2)5 2 4 5 1 8H+
培优素养(二)——氧化还原反应的计算
[典例] 一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )
A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5
[解析] H2(被氧化)
O2(被还原)
N(NH)×3=N(NO)×5
N(NH)∶N(NO)=5∶3。
[答案] A
[思维建模] 电子守恒法的解题流程
[对点训练]
1.反应3NO2+H2O===2HNO3+NO中,当有2e-转移时,被氧化的物质与被还原的物质的个数之比是( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶1
解析:选B 由反应可知,B正确。
2.某氧化剂中,起氧化作用的是X2O,在溶液中2个X2O恰好能氧化6个SO,则X2O的还原产物中X元素的化合价为( )
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
解析:选C 6个SO被完全氧化生成SO,失去电子6×2=12个,设X2O的还原产物中X元素的化合价为x,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知2×2×(6-x)=12,解得x=+3。
3.已知OCN-中氮元素显-3价,在反应OCN-+OH-+Cl2―→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,如果有6个Cl2完全反应,则被氧化的OCN-的