内容正文:
元素与物质世界
第2章
微专题四
氧化还原反应方程式的配平与计算
一、氧化还原反应方程式的配平
1.配平原则
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2.配平步骤
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二、氧化还原反应的计算
1.计算依据
氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数
2.解题步骤
(1)“一找物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)“二定得失”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
(3)“三列关系”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式,即
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值
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[名师助学] 对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。
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KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式是__________________________。
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[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,一般从左边反应物开始配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边开始配平。
(3)缺项配平法: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。
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3.(2020·山东曲师附中高一检测)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
答案 D
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4.FeS与一定浓度的HNO3反应,生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O,当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1∶1∶1时,参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为( )
A.1∶6 B.1∶7
C.2∶11 D.16∶25
答案 B
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3.步骤示例
H2S+HNO3―→S↓+NO+H2O
第一步:标变价,H2eq \o(S,\s\up15(-2))+HNeq \o(O,\s\up15(+5))3―→eq \o(S,\s\up15(0))↓+eq \o(N,\s\up15(+2))O+H2O
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的化学计量数为3,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。
解析 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO4是氧化剂,Mn2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na2C2O4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO2是氧化产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂——还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnOeq \o\al(-,4)+C2Oeq \o\al(2-,4)——Mn2++CO2↑。
由MnOeq \o\al(-,4)→Mn2+,锰元素降了5价;由C2Oeq \o\al(2-,4)→CO2,碳元素升了1价,1 mol C2Oeq \o\al(2-,4)共失去2 mol e-,故在C2Oeq \o\al(2-,4)前配5,在氧化产物CO2前配10;在MnOeq \o\al(-,4)前配2,在还原产物Mn2+前配2,即2MnOeq \o\al(-,4)+5C2Oeq \o\al(2-,4)——2Mn2++10CO2↑。
第三步:反应在酸性环境中进行,故在左边补充H+,右边补充H2O,2MnOeq \o\al(-,