【重点·方法·点拨】第08讲 氧化还原反应方程式的书写与配平-2025年高考化学大一轮复习卓越讲义

第08讲 氧化还原反应方程式的书写与配平 01掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 02能提取有效信息书写化学方程式。 考点一：氧化还原反应方程式的配平 重点·夯基易错 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 方法·规律总结 “三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平流程为 点拨·能力培养 1．正向配平 (1)______HCl(浓)＋______MnO2______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O (2)______Cu＋______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋______NO↑＋______H2O 2．逆向配平 (1)____S＋______KOH===______K2S＋______K2SO3＋______H2O 3．含有未知数的配平 (1)______FexS＋____HCl===______S＋______FeCl2＋______H2S 4．有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 (1)______KClO3＋______H2C2O4＋______H2SO4===______ClO2↑＋______CO2↑＋______KHSO4＋______H2O 5．缺项配平 (1)______ClO－＋______Fe(OH)3＋________===______Cl－＋______FeO＋______H2O (2)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、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＋ 真题·明考向 1．向酸性溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应：补全方程式并配平。 ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ 2．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种制备高铁酸钠的方法如下，请配平该离子反应方程式： 。 ______________________________________ 3．（23-24高一下·上海虹口·期末）氮氧化物(NO、)的排放是造成环境污染的原因之一，目前催化还原氮氧化物(SCR)技术是应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示。 (1)氮氧化物的排放会造成的环境问题可能是 (任写一点)。 (2)根据上图，写出与反应的化学方程式 。 考点二：情景方程式的书写 重点·夯基易错 情景方程式的书写步骤： 【例1】KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________。 方法·规律总结 循环转化关系图中物质变化分析思路 (1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物：箭头进入的是反应物，箭头出去的是生成物。 (2)若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。 (3)若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。 【例2】在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)催化氧化的反应转化如图所示。 总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋ (1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式： ①反应Ⅰ：______________________________________________________________。 ②反应Ⅱ：______________________________________________________________。 (2)NO在总反应中的作用是__________。 点拨·能力培养 硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化历程如图所示。 1．历程①发生反应的离子方程式为 ，历程②中的还原剂为 ，历程③中参加反应的n(Fe2+)∶n(O2)= 。 2．实验中残留在试管壁上的硫单质可用热的NaOH溶液除去(S转化为Na2S和Na2SO3)，则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 3．酸性KMnO4溶液是常用的氧化剂，能将H2S被氧化为S。向H2S溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液中出现浑浊，写出反应的离子方程式： 。已知的结构式为，其中S元素化合价为 ，在Ag+催化下，能使含Mn2+的溶液变成紫红色，氧化产物是 (填离子符号)。试比较S、Na2S2O8和KMnO4的氧化性强弱： 。 真题·明考向 1．（2024·江苏·高考真题）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 (1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ；含CO和各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 。 (2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。 ①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。 2．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 演练·提能力 1．正向配平 (1)______KI＋______KIO3＋______H2SO4===______I2＋______K2SO4＋______H2O (2)______MnO＋______H＋＋______Cl－===______Mn2＋＋______Cl2↑＋______H2O 2．逆向配平 (1)______P4＋______KOH＋______H2O===______K3PO4＋______PH3↑ 3．含有未知数的配平 (1)______Na2Sx＋______NaClO＋______NaOH===______Na2SO4＋______NaCl＋______H2O 4．有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 (1)______C2H6O＋______KMnO4＋______H2SO4===______K2SO4＋______MnSO4＋______CO2↑＋______H2O 5．缺项配平 (1)______MnO＋______H2O2＋________===______Mn2＋＋______O2↑＋______H2O (2)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式： NaBiO3＋Mn2＋＋____===Na＋＋Bi3＋＋____＋____ 6．以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________。 7．工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 8．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示： (1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：__________________________________。 (2)“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________。 9．钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ Mn2＋ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 “酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同时还有________离子被氧化。写出VO＋转化为VO反应的离子方程式：____________________________________。 10．某催化转化过程如图所示： 过程1：Ni2O3＋ClO－===2NiO2＋Cl－， 过程2的离子方程式：__________________________________________。 11．NaClO氧化可除去氨氮，反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)： NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为__________________________________________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第08讲 氧化还原反应方程式的书写与配平 01掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 02能提取有效信息书写化学方程式。 考点一：氧化还原反应方程式的配平 重点·夯基易错 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 方法·规律总结 “三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平流程为 点拨·能力培养 1．正向配平 (1)______HCl(浓)＋______MnO2______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O (2)______Cu＋______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋______NO↑＋______H2O 【答案】　(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4　 2．逆向配平 (1)____S＋______KOH===______K2S＋______K2SO3＋______H2O 【答案】　(1)3　6　2　1　3 3．含有未知数的配平 (1)______FexS＋____HCl===______S＋______FeCl2＋______H2S 【答案】　(1)　2　(－1)　1　1 4．有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 (1)______KClO3＋______H2C2O4＋______H2SO4===______ClO2↑＋______CO2↑＋______KHSO4＋______H2O 【答案】　(1)2　1　2　2　2　2　2 5．缺项配平 (1)______ClO－＋______Fe(OH)3＋________===______Cl－＋______FeO＋______H2O (2)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、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　4OH－　3　2　5 (2)Al2O3　3C　N2　2　3CO 真题·明考向 1．向酸性溶液中加入粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应：补全方程式并配平。 ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ ___________ 【答案】2+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O 【解析】酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，说明高锰酸根离子被还原为Mn2+，则Na2O2中O失电子生成O2，为保持电荷平衡和原子守恒，反应物中还有氢离子，产物中有水生成，根据得失电子守恒可得高锰酸根离子的系数和Na2O2的系数之比为2∶，则离子方程式为：2+5Na2O2+16H+=2Mn2++10Na++5O2↑+8H2O。 2．高铁酸钠是一种新型绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。一种制备高铁酸钠的方法如下，请配平该离子反应方程式： 。 ______________________________________ 【答案】3ClO-+2Fe3++10OH-=2+3Cl-+5H2O 【解析】中Cl元素化合价由+1降低为-1，铁元素化合价由+3升高为+6，根据得失电子守恒、电荷守恒配平离子方程式为 32102+35。 3．（23-24高一下·上海虹口·期末）氮氧化物(NO、)的排放是造成环境污染的原因之一，目前催化还原氮氧化物(SCR)技术是应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术，反应原理如图所示。 (1)氮氧化物的排放会造成的环境问题可能是 (任写一点)。 (2)根据上图，写出与反应的化学方程式 。 【答案】(1)形成硝酸型酸雨、光化学烟雾等 (2) 【解析】（1）氮氧化物(NO、NO2)是大气污染物，大量的氮氧化物排放到空气中，会形成硝酸型酸雨、光化学烟雾等； （2）由图可知，催化剂作用下，与反应生成N2和H2O，化学方程式为。 考点二：情景方程式的书写 重点·夯基易错 情景方程式的书写步骤： 【例1】KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是_____________________________________________________________________________。 【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：MnO＋C2O―→Mn2＋＋CO2↑。 由MnO→Mn2＋，锰元素降了5价；由C2O→CO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e－，故在C2O前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O―→2Mn2＋＋10CO2↑。 第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O,2MnO＋5C2O＋H＋ ―→2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O。 第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。 方法·规律总结 循环转化关系图中物质变化分析思路 (1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物：箭头进入的是反应物，箭头出去的是生成物。 (2)若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。 (3)若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。 【例2】在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)催化氧化的反应转化如图所示。 总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋ (1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式： ①反应Ⅰ：______________________________________________________________。 ②反应Ⅱ：______________________________________________________________。 (2)NO在总反应中的作用是__________。 【答案】　(1)①4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O ②14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋ (2)作催化剂 点拨·能力培养 硫化氢的转化是资源利用的研究课题。将H2S和空气的混合气体通入FeCl3、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化历程如图所示。 1．历程①发生反应的离子方程式为 ，历程②中的还原剂为 ，历程③中参加反应的n(Fe2+)∶n(O2)= 。 2．实验中残留在试管壁上的硫单质可用热的NaOH溶液除去(S转化为Na2S和Na2SO3)，则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。 3．酸性KMnO4溶液是常用的氧化剂，能将H2S被氧化为S。向H2S溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，溶液中出现浑浊，写出反应的离子方程式： 。已知的结构式为，其中S元素化合价为 ，在Ag+催化下，能使含Mn2+的溶液变成紫红色，氧化产物是 (填离子符号)。试比较S、Na2S2O8和KMnO4的氧化性强弱： 。 【答案】1． H2S+Cu2+=CuS↓+2H+ CuS 4：1 2．2：1 3． +6 Na2S2O8>KMnO4>S 【解析】1．由图可知历程①发生反应H2S+Cu2+=CuS↓+2H+；历程②发生的反应为：CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S，硫元素化合价升高，被氧化，故CuS作还原剂；历程③发生的反应为：4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O，由方程式系数可知n(Fe2+)：n(O2)=4：1； 2．硫单质与热的NaOH溶液反应生成Na2S和Na2SO3，反应方程式为3S+6NaOH= 2Na2S+Na2SO3+3H2O，则反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为即还原产物Na2S与氧化产物Na2SO3之比为2：1； 3．向H2S溶液中滴加酸性高锰酸钾溶液，H2S被氧化为S，溶液中出现浑浊，高锰酸钾被还原为锰离子，反应的离子方程式：，根据的结构式可知2个氧原子-1价，4个氧原子-2价，可求得S元素化合价为+6。Mn2+被氧化，溶液变成紫红色，Mn2+做还原剂，可知氧化产物为，能氧化Mn2+为KMnO4，做氧化剂，氧化性：Na2S2O8>KMnO4，KMnO4能将H2S被氧化为S，则氧化性：KMnO4>S，可得氧化性强弱：Na2S2O8>KMnO4>S。 真题·明考向 1．（2024·江苏·高考真题）氢能是理想清洁能源，氢能产业链由制氢、储氢和用氢组成。 (1)利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示，反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有 ；含CO和各1mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 。 (2)一定条件下，将氮气和氢气按混合匀速通入合成塔，发生反应。海绵状的作催化剂，多孔作为的“骨架”和气体吸附剂。 ①中含有CO会使催化剂中毒。和氨水的混合溶液能吸收CO生成溶液，该反应的化学方程式为 。 【答案】(1) C、H、Fe (2) 【解析】（1）由图可知，反应器I中反应物为一氧化碳、氢气、氧化铁，生成物为二氧化碳、水、铁，发生的反应为、，则反应中化合价发生改变的元素为碳元素、氢元素、铁元素；由方程式可知，1mol一氧化碳和1mol氢气与氧化铁反应生成mol铁，反应器Ⅱ中铁与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应的方程式为，由方程式可知，mol铁生成氢气的物质的量为mol×=mol，故答案为：C、H、Fe；； （2）①由题意可知，吸收一氧化碳的反应为一氧化碳与和氨水的混合溶液反应生成，反应的化学方程式为，故答案为：； 2．（2024·贵州·高考真题）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料和回收的流程如下： 已知： ①25℃时，； ②。 回答下列问题： (5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： ①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 【答案】(5) 【解析】（5）①该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成，其化学方程式为； 演练·提能力 1．正向配平 (1)______KI＋______KIO3＋______H2SO4===______I2＋______K2SO4＋______H2O (2)______MnO＋______H＋＋______Cl－===______Mn2＋＋______Cl2↑＋______H2O 【答案】　(1)5　1　3　3　3　3　(2)2　16　10　2　5　8 2．逆向配平 (1)______P4＋______KOH＋______H2O===______K3PO4＋______PH3↑ 【答案】　　(1)2　9　3　3　5 3．含有未知数的配平 (1)______Na2Sx＋______NaClO＋______NaOH===______Na2SO4＋______NaCl＋______H2O 【答案】　(1)1　(3x＋1)　(2x－2)　x　(3x＋1)　(x－1) 4．有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 (1)______C2H6O＋______KMnO4＋______H2SO4===______K2SO4＋______MnSO4＋______CO2↑＋______H2O 【答案】　(1)5　12　18　6　12　10　33 5．缺项配平 (1)______MnO＋______H2O2＋________===______Mn2＋＋______O2↑＋______H2O (2)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式： NaBiO3＋Mn2＋＋____===Na＋＋Bi3＋＋____＋____ 【答案】　(1)2　5　6H＋　2　5　8 (2)5　2　14　H＋　5　5　2　MnO　7　H2O 【解析】　(3)根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2是氧化剂，C是还原剂，AlN为还原产物，CO为氧化产物。 6．以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为__________________。 【答案】　2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O 【解析】　先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物，即含I－的物质；再向混合溶液(含I－)中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的两个反应中I－为中间产物，总反应为IO与HSO发生氧化还原反应生成SO和I2，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒即可得离子方程式：2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O。 7．工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。 【答案】　MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O 8．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示： (1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：__________________________________。 (2)“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________。 【答案】　(1)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4 (2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O 9．钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。 该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示： 金属离子 Fe3＋ Fe2＋ Al3＋ Mn2＋ 开始沉淀pH 1.9 7.0 3.0 8.1 完全沉淀pH 3.2 9.0 4.7 10.1 “酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同时还有________离子被氧化。写出VO＋转化为VO反应的离子方程式：____________________________________。 【答案】　Fe2＋　VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O 【解析】　Fe3O4与稀硫酸反应：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，“酸浸氧化”过程中，Fe2＋具有还原性，也能被MnO2氧化生成Fe3＋。VO＋被氧化为VO，MnO2则被还原为Mn2＋，溶液呈酸性，结合守恒规律，写出离子方程式：VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O。 10．某催化转化过程如图所示： 过程1：Ni2O3＋ClO－===2NiO2＋Cl－， 过程2的离子方程式：__________________________________________。 【答案】　2NiO2＋ClO－===Ni2O3＋Cl－＋2O 11．NaClO氧化可除去氨氮，反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)： NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为__________________________________________。 【答案】　2NH3 ＋3NaClO===N2＋3H2O＋3NaCl 2 学科网（北京）股份有限公司 $$