微专题突破2 氧化还原反应方程式的配平与书写(word教参)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册（人教版2019）

微专题突破2　氧化还原反应方程式的配平与书写 （见学生用书P30） 【例题】（2023·扬州学业考试）（改编）ClO2是一种良好的水处理剂，浓度高时易爆炸，可由反应KClO3＋H2C2O4＋H2SO4ClO2↑＋K2SO4＋CO2↑＋H2O（未配平）制备。下列说法正确的是（　　） A. KClO3失去电子 B. CO2是还原产物 C.每生成1个ClO2分子，消耗2个H2C2O4分子 D.生成的CO2气体稀释了ClO2，使之更安全 答案　D 解析　根据得失电子守恒、原子守恒可配平方程式为2KClO3 ＋ H2C2O4 ＋ H2SO42ClO2↑＋ K2SO4 ＋ 2CO2↑＋ 2H2O。反应中Cl元素的化合价由KClO3中的＋5价降至ClO2中的＋4价，KClO3发生得到电子的还原反应，A项错误；反应中C元素的化合价由H2C2O4中的＋3价升至CO2中的＋4价，H2C2O4发生失去电子的氧化反应，H2C2O4是还原剂，CO2是氧化产物，B项错误；每生成1个ClO2得到1个电子，每消耗1个H2C2O4失去2个电子，根据得失电子守恒，每生成2个ClO2分子，消耗1个H2C2O4分子，C项错误；ClO2是一种良好的水处理剂，浓度高时易爆炸，生成的CO2气体稀释了ClO2，使ClO2更安全，D项正确。 1.配平的原则和步骤 （1）一般配平原则 （2）一般配平步骤 以配平KMnO4＋HClKCl＋MnCl2＋Cl2＋H2O为例。 2.配平的两种方法 （1）逆向配平法 适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。 先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。 如：3＋6KOH（热、浓）2K2＋3H2O＋K2O3 　　　　　　　　　　　　　　↓2×2　　　　　 ↑4 （2）缺项配平法 对于化学反应方程式，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H＋、OH－或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用其他守恒法配平。如果无法确定所缺物质，可先依据元素化合价的升降相等原则将已知的物质配平，然后再根据质量守恒确定所缺物质的化学式及化学计量数。 条件 补项原则 酸性条件 缺H或多O补H＋，少O补H2O 碱性条件 缺H或多O补H2O，少O补OH－ 1.已知反应：①SO2＋2Fe3＋＋2H2OS＋2Fe2＋＋W ②Cr2＋aFe2＋＋bH＋Cr3＋＋Fe3＋＋H2O 下列有关说法正确的是（　　） A.还原性：Cr3＋＞SO2 B.方程式②中，a＝6，b＝7 C. Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D.方程式①中W为OH－ 答案　C 解析　同一反应，还原性：还原剂＞还原产物，由方程式①得还原性：SO2＞Fe2＋，由方程式②得还原性：Fe2＋＞Cr3＋，由此可得还原性SO2＞Fe2＋＞Cr3＋，A项错误；方程式②中，由得失电子守恒和原子守恒配平方程式得Cr2＋6Fe2＋＋14H＋2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，则a＝6，b＝14，B项错误；在方程式②中Cr2将Fe2＋氧化为Fe3＋，而还原性：SO2＞Fe2＋，所以Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4，C项正确；由元素守恒和电荷守恒可得方程式①中W为H＋，D项错误。 2.配平下列反应方程式。 （1）正向配平类 　　　　HCl（浓）＋　　　　MnO2　　　　Cl2↑＋　　　　MnCl2＋　　　　H2O （2）逆向配平类 　　　　P4＋　　　　KOH＋　　　　H2O　　　　K3PO4＋　　　　PH3↑ （3）缺项配平类 ①　　　　ClO－＋　　　　Fe（OH）3＋　　　　　　　　Cl－＋　　　　Fe＋　　　　H2O ②　　　　Mn＋　　　　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。请将反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。 　　　　＋　　　　＋　　　　　　　　＋　　　　  解析　（1）全变从左边配：氧化剂、还原剂中都有元素化合价变化的，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）一般从右边产物着手配平。（3）缺项配平法：先利用得失电子数相等配平，再观察两边电荷。若反应物一边缺正电荷，一般加H＋，生成物一边加水；若反应物一边缺负电荷，一般加OH－，生成物一边加水，然后再进行配平。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。 答案　（1）4　1　1　1　2　（2）2　9　3　3　5　（3）①3　2　4OH－　3　2　5　②2　5　6H＋　2　5　8　③Al2O3＋3C＋N22AlN＋3CO （见学生用书P31） 1.（氧化剂与还原剂）下列说法正确的是（　　） A.金属在反应中只能作还原剂，非金属在反应中只能作氧化剂 B.氧化剂在反应中失去电子，还原剂在反应中得到电子 C.氧化剂具有氧化性，还原剂具有还原性 D.阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性 答案　C 解析　由金属在化合物中只显正价可知，金属在反应中只能失电子作还原剂，但非金属在反应中既可作氧化剂，又可作还原剂，如Cl2＋2NaOHNaCl＋NaClO＋H2O，A项错误；氧化剂在反应中得电子，还原剂在反应中失电子，B项错误；无论是阳离子还是阴离子，若所含元素的化合价处于该元素的中间价态时，既有氧化性又有还原性，如Fe2＋、S，D项错误。 2.（氧化性、还原性强弱比较）根据下列反应：①Ag2O＋H2O22Ag＋O2↑＋H2O；②3H2O2＋Cr2（SO4）3＋10KOH2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O，判断H2O2、Ag2O、K2CrO4氧化性由强到弱的顺序是（　　） A. K2CrO4＞H2O2＞Ag2O B. Ag2O＞H2O2＞K2CrO4 C. H2O2＞Ag2O＞K2CrO4 D. Ag2O＞K2CrO4＞H2O2 答案　B 解析　根据①可知氧化剂是Ag2O，还原剂是H2O2，所以氧化性：Ag2O＞H2O2；根据②可知氧化剂是H2O2，氧化产物是K2CrO4，所以氧化性：H2O2＞K2CrO4。故题给物质的氧化性由强到弱的顺序为Ag2O＞H2O2＞K2CrO4，B项正确。 3.（氧化性、还原性的判断）下列物质按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的是（　　） A. O2、K、Cl2 B. Cl2、Al、H2 C. NO2、SO2、H2O D. HNO3、HCl、Fe2＋ 答案　A 解析　物质处于最高价时只具有氧化性，处于最低价时只具有还原性，处于中间价态时既有氧化性又有还原性。Cl2既有氧化性又有还原性，Al、H2都只有还原性，B项错误；NO2、SO2、H2O均既有氧化性又有还原性，C项错误；HNO3只有氧化性，HCl、Fe2＋均既有氧化性又有还原性，D项错误。 4.（氧化还原反应的有关计算）已知铜可以与过氧化氢、稀盐酸反应制备CuCl2。下列说法错误的是（　　） A.该反应中氧化剂是H2O2 B.该反应中氧化剂和还原剂的质量之比为17∶32 C.根据上述信息可判断氧化性：H2O2＞CuCl2 D.该反应中，每生成135 g CuCl2，可产生32 g O2 答案　D 解析　铜可以与过氧化氢、稀盐酸反应制备CuCl2，反应中铜化合价升高，则氧元素化合价降低，反应还生成水，反应为H2O2＋2HCl＋CuCuCl2＋2H2O。过氧化氢中氧元素化合价降低，过氧化氢为氧化剂，A项正确；反应中铜化合价升高、氧元素化合价降低，过氧化氢为氧化剂、铜为还原剂，氧化剂和还原剂的质量之比为34∶64＝17∶32，B项正确；氧化剂氧化性大于氧化产物，则氧化性：H2O2＞CuCl2，C项正确；该反应中过氧化氢被还原为水，没有生成氧气，D项错误。 5.（综合应用）Ⅰ.在热的稀硫酸中溶解一定量的FeSO4固体，加入足量KNO3溶液，使Fe2＋全部转化成Fe3＋，并放出NO气体。 （1）反应中氧化产物是　　　　（填化学式）。 （2）配平该反应的化学方程式：　　　　FeSO4＋　　　　KNO3＋　　　　H2SO4　　　　K2SO4＋　　　　Fe2（SO4）3＋　　　　NO↑＋　　　　H2O。 Ⅱ.（3）用单线桥法表示下列反应的电子转移方向和数目：2Mg＋CO22MgO＋C。 解析　Ⅰ. FeSO4溶于热的稀硫酸后与加入的KNO3溶液发生氧化还原反应，使Fe2＋全部转化成Fe3＋，并放出NO气体，反应的化学方程式为6FeSO4＋2KNO3＋4H2SO4K2SO4＋3Fe2（SO4）3＋2NO↑＋4H2O。（1）根据化学方程式可知，反应中氧化产物是Fe2（SO4）3。Ⅱ.（3）用单线桥法表示为。 答案　Ⅰ.（1）Fe2（SO4）3　（2）6　2　4　1　3　2　4 Ⅱ.（3） 章末复习方案 （见学生用书P31） 1.（2023·福建卷） 唐代陆羽《诗经·三之造》中记载茶叶制作过程：“晴采之，蒸之，捣之，拍之，焙之，穿之，封之，茶之干矣”。以下操作中最不可能引起化学变化的是（　　） A.蒸 B.捣 C.焙 D.封 答案　D 解析　“晴采之，蒸之，捣之，拍之，焙之，穿之，封之，茶之干矣”的含义是晴好的天气时采摘茶叶，经过蒸青、捣泥、拍压、烘焙、穿孔、装袋等工序后，才能制造出优质的茶叶。 蒸青，这样做出的茶去掉了生腥的草味，加热引起颜色的变化，有新物质产生，A项不符合题意；捣泥压榨，去汁压饼，让茶叶的苦涩味大大降低，可能引起物质的变化，B项不符合题意；烘焙加热可能引起物质分解、氧化等，C项不符合题意；封装，保持干燥、防止氧化，最不可能引起化学变化，D项符合题意。 2.（2024·1月浙江卷）下列物质不属于电解质的是（　　） A. CO2 B. HCl C. NaOH D. BaSO4 答案　A 解析　CO2在水溶液中能导电，是生成的碳酸电离，不是自身电离，不属于电解质，A项符合题意；HCl溶于水电离出离子导电，属于电解质，B项不符合题意；NaOH在水溶液和熔融状态均能电离离子而导电，属于电解质，C项不符合题意；BaSO4在熔融状态能电离离子而导电，属于电解质，D项不符合题意。 3.（2023·黑龙江学业考试） 下图是某胃药说明书的部分内容。患者服用后，体内产生二氧化碳是由于离子之间发生了化学反应。这两种离子是（　　） 碳酸氢钠片说明书 请仔细阅读说明书并按说明使用或在药师指导下购买和使用 【药品名称】 通用名称：碳酸氢钠片 英文名称：Sodium Bicarbonate Tablcts 【成分】本品每片含碳酸氢钠0.5 g，辅料为：药用淀粉、硬脂酸镁 【适应症】用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感（烧心）、反酸 【不良反应】中和胃酸时所产生的二氧化碳可能引起嗳气、继发性胃酸分泌增多 A. H＋和Cl－ B. Na＋和HC C. Na＋和OH－ D. H＋和HC 答案　D 解析　该胃药的主要成分是NaHCO3，NaHCO3和胃酸中的HCl反应产生二氧化碳，故体内产生二氧化碳是由H＋和HC反应生成的，故选D项。 4.（2022·山东学业考试）下列化学方程式所表示的反应中，能用离子方程式H＋＋OH－H2O表示的是（　　） A. HNO3＋NH3·H2ONH4NO3＋H2O B. HClO＋KOHKClO＋H2O C. H2SO4＋Cu（OH）2CuSO4＋2H2O D. NaOH＋HClNaCl＋H2O 答案　D 解析　氨水为弱碱不能拆，A项错误；次氯酸为弱酸不能拆，B项错误；氢氧化铜为沉淀不能拆，C项错误；氢氧化钠、盐酸为强碱、强酸，能拆，D项正确。 5.（2021·江苏学业考试）某化学兴趣小组用粗盐水（含有Ca2＋、Mg2＋、S）制备精盐水，设计如下方案： 下列说法正确的是（　　） A. A中主要含有Mg（OH）2和BaSO4，也可能含有Ca（OH）2 B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋，Ca2＋ C. D中只含有C、Cl－、Na＋三种离子 D.采用降温结晶的方法从精盐水中获得食盐晶体 答案　A 解析　粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、S等离子，①加入过量的Ba（OH）2溶液，则形成Mg（OH）2和BaSO4沉淀，还有少量Ca（OH）2沉淀；②再加过量的碳酸钠溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋﹔③加入适量的盐酸除去过量的OH－和C。根据上述分析可知加入过量Ba（OH）2溶液，得到的沉淀A中主要含有Mg（OH）2和BaSO4沉淀，还会有少量Ca（OH）2沉淀，A项正确；②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是为了除去Ca2＋及过量的Ba2＋，B项错误；B中含有Ca2＋、Ba2＋、OH－、Cl－，加入过量Na2CO3后，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，D中含有Cl－、Na＋、C、OH－，C项错误；氯化钠的溶解度随温度变化不大，且受热不易分解，故从精盐水中获得食盐晶体应该采用蒸发结晶，D项错误。 6.（2022·山东卷）古医典富载化学知识，下述之物见其氧化性者为（　　） A.金（Au）：“虽被火亦未熟" B.石灰（CaO）：“以水沃之，即热蒸而解” C.石硫黄（S）：“能化……银、铜、铁，奇物” D.石钟乳（CaCO3）：“色黄，以苦酒（醋）洗刷则白” 答案　C 解析　金“虽被火亦未熟”是指金单质在空气中被火灼烧也不反应，反应金的化学性质很稳定，与其氧化性无关，A不符合题意；石灰（CaO）：“以水沃之，即热蒸而解”是指CaO＋H2OCa（OH）2，反应放热，产生大量的水汽，而CaO由块状变为粉末状，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，B不符合题意；石硫黄即S：“能化……银、铜、铁，奇物”是指2Ag＋SAg2S、Fe＋SFeS、2Cu＋SCu2S，反应中S作氧化剂，与其氧化性有关，C符合题意；石钟乳（CaCO3）：“色黄，以苦酒（醋）洗刷则白”是指CaCO3＋2CH3COOH（CH3COO）2Ca＋H2O＋CO2↑，未发生氧化还原反应，与其氧化性无关，D不符合题意。 7.（2021·江苏卷）黑火药是中国古代四大发明之一，其爆炸反应为2KNO3＋S＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑。下列说法正确的是（　　） A.黑火药中含有两种单质 B.爆炸时吸收热量 C.反应中S作还原剂 D.反应为置换反应 答案　A 解析　黑火药中含有S、C两种单质，A项正确；爆炸反应为放热反应，B项错误；该反应中S元素化合价降低，作氧化剂，C项错误；该反应不符合“单质＋化合物＝另一种单质＋另一种化合物”的形式，不是置换反应，D项错误。 8.（2022·6月浙江卷）（改编）关于反应Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是（　　） A. H2SO4发生还原反应 B. Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂 C.氧化产物与还原产物的分子个数之比为2∶1 D.1个 Na2S2O3分子发生反应，转移4个电子 答案　B 解析　Na2S2O3＋H2SO4Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发生歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A项错误；Na2S2O3中的S的化合价为＋2，其发生歧化反应生成S（0价）和SO2（＋4价），故其既是氧化剂又是还原剂，B项正确；该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的分子个数之比为1∶1，C项错误；根据其中S元素的化合价变化情况可知，1个Na2S2O3分子发生反应，要转移2 个电子，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$