内容正文:
—2025年高考化学大一轮复习讲义(新教材新高考)
第05讲 氧化还原反应的配平及计算
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知识体系
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知识梳理一
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一、氧化还原反应方程式的配平
1、三个原则:得失电子守恒原则,原子守恒原则,电荷守恒原则
2、一般方法:化合价升降法联合最小公倍数法
3、配平技巧:
(1)正向配平法:先从氧化剂和还原剂开始配平。
适用范围:分子间的氧化还原反应,所有元素参与的氧化还原反应,生成物中物质即是氧化物又是还原产物。
(2)逆向配平法:先从氧化还原产物开始配平。
适用范围:自身氧化还原反应,反应物中某一部分被氧化或被还原
(3)整体配平发:当某一元素的原子或原子团(多见于有机反应配平)在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零的原则予以整体标价。
(4)缺项配平法
如果所给的化学方程式中有反应物或生成物没有写出来,在配平时,如果所空缺的物质不发生电子的得失,仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境,可先把有化合价升降的元素配平,最后根据电荷守恒和原子守恒确定缺项物质配平。
(5)其他配平法
①奇偶配平法
这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶,例如:C2H2+O2→CO2+H2O。此方程式配平从先出现次数最多的氧原子配起。O2内有2个氧原子,无论化学式前系数为几,氧原子总数应为偶数。故右边H2O的系数应配2(若推出其它的分子系数出现分数则可配4),由此推知C2H2前2,式子变为:2C2H2+O2→CO2+2H2O,由此可知CO2前系数应为4,最后配单质O2为5,把短线改为等号,写明条件即可:2C2H2+5O2==4CO2+2H2O。
②观察法配平
有时方程式中会出现一种化学式比较复杂的物质,我们可通过这个复杂的分子去推其他化学式的系数,例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2。
Fe3O4化学式较复杂,显然,Fe3O4中Fe来源于单质Fe,O来自于H2O,则Fe前配3,H2O前配4,则式子为:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2,由此推出H2系数为4,写明条件,短线改为等号即可:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2。
③归一法
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
做法:选择化学方程式中组成最复杂的化学式,设它的系数为1,再依次推断。
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经典典例
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1.回答下列问题
(1)化学与日常生活、医药、环保等密不可分.
医药行业的毒胶囊事件曾被央视《每周质量报告》曝光。由工业明胶制成的胶囊往往含有超标的重金属铬,从而对人体造成伤害。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。
①胶体中的分散质直径范围是 nm。
②元素铬(Cr)的几种化合物存在转化关系:Cr2O3固体KCrO2溶液(绿色)K2CrO4溶液(黄色)K2Cr2O7溶液(橙红色),从物质分类角度K2CrO4属于 (“氧化物”、“钾盐”、“碱”);甲、乙、丙中属于复分解反应的步骤是 。
③请配平下列离子方程式: 。
该反应中,H2O2作 (填“氧化剂”或“还原剂”).
(2)在明代宋应星所著的《天工开物》中,有关于火法炼锌的工艺记载:“每炉甘石(主要成分为熔化成团,冷定毁知取出。……即倭铅也。”
①请完成上述火法炼锌反应的化学方程式并配平: 。
ZnCO3+2C______+CO↑
在该反应中,氧化产物是 (填化学式)。
②利用生成的锌粒,加入稀硫酸会发生以下反应:Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,请用“单线桥法”标出电子转移情况: 。
2.建筑工地常用的因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知能发生如下反应:__NaNO2+__HI →__NO↑+__I2+__NaI+ __H2O
(1)配平上述化学方程式,并用双线桥表示电子转移情况 。
(2)上述反应的氧化剂是 ;若有1mol的还原剂被氧化,则反应中转移电子的数目是 。
(3)根据上述反应,可用试纸和生活中常见的物质进行实验,以鉴别和,可选用的物质有:①水、②淀粉-碘化钾试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋,选取上述物质进行实验,下列组合合适的是______(填字母)。
A.③⑤ B.②④ C.②⑤ D.①②③⑤
(4)某厂废液中,含有2%~5%的,直接排放会造成污染,使用处理,能使转化为不引起二次污染的,反应的化学方程式为 。
(5)以过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2处理含CN-废水。C