1.3.2 氧化还原反应的计算与方程式（课件PPT）-【创新方案】2025年高考化学一轮总复习（新教材Ⅰ）

综合深化解重难 (氧化还原反应的计算与方程式的配平) 微课时突破2 CONTENTS 目录 1 提能力（一） 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用 提能力（二） 氧化还原反应方程式的配平 课时跟踪检测 2 3 [典例]　24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为(　 ) A．＋2　　B．＋3　　C．＋4　　D．＋5 √ [思维建模]　守恒法解题的思维流程 √ √ √ 4．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)反应中，7.5mol CuSO4可氧化P的物质的量为________mol，生成1mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。 答案：1.5　2.2 √ 答案： (1)除去溶液中溶解的氧气，防止氧气将I－氧化，产生偏高的误差 (2)偏低 (3)92.5% 1．氧化还原反应方程式配平的三大基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 [例1]　配平化学方程式： (　)K2Cr2O7＋(　)H2C2O4＋(　)H2SO4===(　)Cr2(SO4)3＋(　)CO2↑＋(　)K2SO4＋(　)H2O。 [配平流程] [例2]　完成以下氧化还原反应的离子方程式： (　)ClO－＋(　)Fe(OH)3＋________==== (　)Cl－＋(　)FeO＋________ [配平流程] [思维建模] 缺项型氧化还原反应方程式的补项原则 答案： (1)3　2　3　2　4 (2)1　2　4　2　1　2　 (3)2　5　16　2　10　8 题点(二)　逆向配平类 2．补全下列反应的化学方程式。 (1)____Cl2＋____KOH====____KCl＋____KClO3＋____H2O (2)____S＋____KOH====____K2S＋____K2SO3＋____H2O (3)____P4＋____KOH＋____H2O====____K3PO4＋____PH3   答案：(1) 3　6　5　1　3 (2) 3　6　2　1　3　 (3) 2　9　3　3　5 答案：(1)2　5　6H＋　2　5　8 (2)1　6　14H＋　2　6　7 (3)5　16　5　4　2　8H2O 题点(四)　含有未知数的配平 4．补全下列反应的化学方程式。 (1)____FexS＋____HCl===____S↓＋____FeCl2＋____H2S↑ (2)____Na2Sx＋____NaClO＋____NaOH===____Na2SO4＋____NaCl＋____H2O (2)1 3x＋1 2x－2 x 3x＋1 x－1 课时跟踪检测 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 √ 2．关于反应2Fe(CO)5＋7N2O4===2FeO2＋14NO＋10CO2，下列说法正确的是(　 ) A．N2O4发生氧化反应 B．生成1mol CO2，转移2mol电子 C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为5∶7 D．FeO2可以和Fe反应生成Fe2O3 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 解析：在反应2Fe(CO)5＋7N2O4 === 2FeO2＋14NO＋10CO2中，Fe元素化合价由0价升高到＋4价，C元素化合价由＋2价升高到＋4价，N2O4中N元素化合价由＋4价降低到＋2价，得电子发生还原反应，A不正确；在该反应中，每生成10mol CO2转移电子28mol，则生成1mol CO2，转移2.8mol电子，B不正确；氧化产物为FeO2、CO2，还原产物为NO，则氧化产物与还原产物的物质的量之比为(2＋10)∶14＝6∶7，C不正确；Fe2O3中Fe显＋3价，含＋4价铁的FeO2可以和Fe反应生成Fe2O3，D正确。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 3．(2023·浙江校联考三模)关于反应2KMnO4＋10HF＋2KF＋3H2O2===2K2MnF6＋3O2↑＋8H2O，下列说法正确的是(　 ) A．H2O2既是氧化剂又是还原剂 B．K2MnF6是氧化产物 C．氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶3 D．生成1mol O2，转移4mol电子 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 解析：反应2KMnO4＋10HF＋2KF＋3H2O2===2K2MnF6＋3O2↑＋8H2O中，Mn元素化合价从＋7价降低到＋4价，KMnO4作氧化剂，O元素化合价从－1价升高到0价，H2O2作还原剂。H2O2是还原剂，A错误；K2MnF6是Mn元素得电子得到的还原产物，B错误；结合化学方程式可知，氧化剂KMnO4与还原剂H2O2的物质的量之比为2∶3，C正确；过氧化氢中O元素为－1价，所以生成1mol O2，转移2mol电子，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 5．用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。常温下，将NO与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下列说法不正确的是(　 ) 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 A．反应Ⅰ的离子方程式为2Ce4＋＋H2 === 2Ce3＋＋2H＋ B．反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶2 C．反应过程中，混合溶液中Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变 D．理论上，每消耗2.24 L氢气，转移的电子的物质的量为0.2 mol √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 解析：反应Ⅰ中Ce4＋与H2发生氧化还原反应生成Ce3＋和2H＋，离子方程式为2Ce4＋＋H2 === 2Ce3＋＋2H＋，A正确；反应Ⅱ中Ce3＋作还原剂，NO作氧化剂，离子方程式为4Ce3＋＋4H＋＋2NO === 4Ce4＋＋2H2O＋N2，反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，B正确；Ce3＋和Ce4＋作催化剂，反应前后Ce3＋和Ce4＋的总数一定保持不变，C正确；没有注明气体状态，无法计算相应物质的物质的量，D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 6．实验室中利用固体KClO3和MnO2进行如图实验，下列说法正确的是(　 ) A．氯元素最多参与了2个氧化还原反应 B．a是还原产物 C．整个过程转移电子数可能为2.5NA D．若用足量浓H2SO4代替浓盐酸，b的物质的量不变 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 解析：KClO3在MnO2的催化下分解产生氧气，化学方程式为2KClO3=====2KCl＋3O2↑，气体单质a为O2，固体为MnO2、KCl的混合固体或MnO2、KClO3、KCl的混合固体，加入足量浓盐酸，在加热条件下发生氧化还原反应，反应过程中Cl－被氧化为Cl2，MnO2被还原为MnCl2，气体单质b为Cl2。由分析可知，氯元素最多参与了3个氧化还原反应，分别为2KClO3=====2KCl＋3O2↑、4HCl(浓)＋MnO2=====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O、KClO3＋6HCl(浓) ===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，故A错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 由分析可知，KClO3在MnO2的催化下分解产生氧气，气体单质a为O2，O元素化合价上升，O2是氧化产物，故B错误。由分析可知，整个过程中发生反应2KClO3 ===== 2KCl＋3O2↑和4HCl(浓)＋MnO2 =====MnCl2＋Cl2↑＋2H2O；若第一步反应氯酸钾无剩余，则消耗0.4 mol KClO3转移2.4mol电子，第二步反应消耗0.1mol MnO2转移0.2mol电子，两步反应共转移2.6mol 电子； 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 若0.4mol KClO3全部参与反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，转移2mol电子，0.1mol MnO2发生反应仍转移0.2mol 电子，共转移2.2mol电子；综上所述，整个过程转移电子数在2.2NA～2.6NA之间，可能为2.5NA，故C正确。由4HCl(浓)＋MnO2===MnCl2＋Cl2↑＋2H2O可知，0.1mol MnO2与浓盐酸反应最多可生成0.1mol Cl2， 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 若KClO3有剩余，还会发生反应KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O，则产生的氯气比0.1mol多，但少于1.3mol，用足量浓H2SO4代替浓盐酸时，若第一步产生0.4 mol KCl，其中的氯离子可以被MnO2完全氧化生成0.2mol Cl2，若KClO3有剩余，则产生的氯气要少于0.2mol，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 7．把图2中的纸片补充到图1中，可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是(　 ) √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 8．已知过二硫酸的结构式，向MnSO4溶液中加入过二硫酸钾(K2S2O8)可发生反应：2Mn2＋＋5S2O＋X===2MnO＋10SO＋Y，下列说法正确的是(　 ) √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 9．(2023·浙江校联考一模)关于反应：FeS2＋7Fe2(SO4)3＋8H2O===15FeSO4＋8H2SO4，下列说法不正确的是(　 ) A．Fe2(SO4)3中Fe在反应中得到电子 B．H2O既不是氧化剂也不是还原剂 C．消耗0.2 mol FeS2，转移2.8 mol电子 D．氧化产物和还原产物物质的量之比为8∶15 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 10．NaBH4(B为＋3价)常用于与含醛基或酮羰基有机物的反应。NaBH4与丙酮可发生反应：CH3COCH3＋NaBH4＋H2O―→CH3CHOHCH3＋H3BO3＋NaOH(未配平)，下列说法正确的是(　 ) A．NaBH4发生还原反应 B．配平后的方程式中，H2O的化学计量数是5 C．每反应1mol CH3COCH3，转移电子的物质的量为2mol D．如果将丙酮换成乙醛，则所得有机产物为乙酸 √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 解析：由升降法配平可得硼氢化钠与丙酮反应的化学方程式为4CH3COCH3＋NaBH4＋4H2O===4CH3CHOHCH3＋H3BO3＋NaOH，丙酮中碳元素的化合价降低被还原，是反应的氧化剂，发生还原反应，硼氢化钠中氢元素的化合价升高被氧化，是反应的还原剂，发生氧化反应。硼氢化钠是反应的还原剂，发生氧化反应，故A错误；配平后的方程式中，水的化学计量数是4，故B错误；每反应4mol丙酮，转移电子的物质的量为8mol，则每反应1mol丙酮，转移电子的物质的量为2mol，故C正确；丙酮是反应的氧化剂，发生还原反应，则将丙酮换成乙醛，所得有机产物为乙醇，故D错误。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 12．请完成下列填空。 (1)一定条件下，Fe(OH)3与KClO在KOH溶液中反应可制得K2FeO4。生成0.1mol K2FeO4转移电子的物质的量为________mol。 (2)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物，在平板电视显示屏中有着重要的应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3＋，H2O2在该反应中作________(填“氧化”或“还原”)剂，每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为________。 (3)反应2LiBH4===2LiH＋2B＋3H2↑生成 22.4L H2(标准状况)时，转移电子的物质的量为________mol。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 (4)用酸性高锰酸钾溶液滴定法可测定双氧水中H2O2的含量：H2O2＋KMnO4＋H2SO4→MnSO4＋K2SO4＋O2↑＋H2O(未配平)，若滴定中消耗0.50mol·L－1的高锰酸钾溶液40.00mL，则此双氧水中溶质的质量为______g。 (5)300mL 0.2mol·L－1 KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量为________mol。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 解析：(1)反应中，Fe元素的化合价由＋3价升为＋6价，每生成1mol K2FeO4，反应过程中转移3mol电子，则生成0.1mol K2FeO4转移电子的物质的量为0.3 mol。 (2)反应中，Ce元素的化合价降低，得到电子被还原，故在该反应中，H2O2作还原剂，失去电子被氧化生成O2，故每有1mol H2O2参加反应，转移电子的物质的量为2mol。 (3)根据化学方程式2LiBH4===2LiH＋2B＋3H2↑可知，每生成3mol H2，反应过程中转移6mol电子，则生成标准状况下22.4L即1mol H2时，转移电子的物质的量为2mol。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 答案： (1)0.3　 (2)还原　2 mol　 (3)2　 (4)1.7　 (5)0.032 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 13．人类向大气中排放的NOx对环境会产生危害，脱除NOx是科学家研究的重要课题。 (1)写出NOx对环境的一种危害：___________________。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 √ √ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 (3)用PI-g-C3N4光催化氧化法脱除NO的过程如图所示： ①该脱除过程中，太阳能转化为________能。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 ②在酸性水溶液中，光催化脱除原理和电化学反应原理类似。g­C3N4端的反应为O2＋2H＋＋2e－==H2O2，PI端的反应为_____________；NO2最终转化为HNO3的化学方程式为_____________________。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 (3)②由题图可知，PI端NO失去电子发生氧化反应生成NO2：NO＋H2O－2e－====NO2＋2H＋，最终NO2和H2O2发生氧化还原反应生成硝酸：2NO2＋H2O2===2HNO3。 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 答案：(1)形成酸雨(或形成光化学烟雾、破坏臭氧层等)　 (2)①4　10　14　OH－　10　7　H2O　 ②AC　③474 (3)①化学　②NO＋H2O－2e－===NO2＋2H＋　 2NO2＋H2O2===2HNO3 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 1 Na2SO3 K2Cr2O7 Na2SO4 [全训题点考法] 题点(一)　确定元素价态或物质组成 1．一定条件下，RO和F2可发生反应：RO＋F2＋2OH－==RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是(　 ) A．＋4价 B．＋5价 C．＋6价 D．＋7价 2．某强氧化剂[XO(OH)2]＋可被Na2SO3还原，氧化产物为SO。如果还原1.2×10－3mol [XO(OH)2]＋需用30mL 0.1mol·L－1Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的物质可能是(　 ) A．XO B．X2O3 C．X2O D．X 题点(二)　多元素之间得失电子守恒问题 3．在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5mol H2O参加反应，则被水还原的溴为(　 ) A．1mol B．mol C． mol D．2 mol 题点(三)　多步反应得失电子守恒问题 5．SO2气体与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，再加入K2Cr2O7溶液，发生如下化学反应：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋；②Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O。则下列有关说法不正确的是(　 ) 解析：氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则氧化性：Cr2O>Fe3＋，选项A正确；根据题给化学方程式可得关系式：3SO2～6Fe2＋～Cr2O，则标准状况下，6.72L即0.3mol SO2参加反应，最终消耗 0.1mol K2Cr2O7，选项B错误；反应②中，Cr元素的化合价由＋6价变为＋3价，则每有1mol K2Cr2O7参加反应，转移电子6mol，选项C正确；由题给化学方程式可得氧化性：Cr2O>SO，则K2Cr2O7可以将Na2SO3氧化成Na2SO4，选项D正确。 (3)根据Cr元素守恒及化学方程式可得关系式：2Cr3＋～ Cr2O～3I2～6Na2S2O3，则25.00 mL溶液中，n(Cr3＋)＝n(Na2S2O3)＝×0.025 0 mol·L－1×0.021 L＝1.75×10－4 mol，250 mL溶液中含Cr3＋的物质的量为1.75×10－4 mol×＝0.001 75 mol，根据Cr元素守恒，样品中n(CrCl3)＝0.001 75 mol，所以样品中无水三氯化铬的质量分数为×100%≈92.5%。 答案：(1) 2 1 1 1．一定条件下，PbO2与Cr3＋反应的产物是Cr2O和Pb2＋，则与1mol Cr3＋反应所需PbO2的物质的量为(　 ) A．3.0mol B．1.5mol C．1.0mol D．0.75mol 解析：由升降法配平反应Ⅰ的化学方程式为2FeS＋3Cr2O＋26H＋===2Fe3＋＋2SO＋6Cr3＋＋13H2O，同理反应Ⅱ为3Cu2S＋5Cr2O＋46H＋===6Cu2＋＋3SO＋10Cr3＋＋23H2O。反应Ⅰ中还原剂(FeS)与还原产物(Cr3＋)的物质的量之比为2∶6＝1∶3，A项正确；反应Ⅰ处理1mol Cr2O需要消耗mol FeS，反应Ⅱ处理 1mol Cr2O需要消耗mol Cu2S，所以处理等物质的量Cr2O时，消耗FeS的物质的量更多，B项错误； MnO2 MnO2 MnO2 △ △ A．S2O中硫元素的化合价为＋6价 B．X、Y分别为16OH－、8H2O C．氧化性：S2O<MnO D．每生成1 mol Y，转移1 mol电子 解析：由过二硫酸的结构式可知，S2O中硫元素的化合价为＋6价，A项正确；该反应的离子方程式为2Mn2＋＋5S2O＋8H2O===2MnO＋10SO＋16H＋，S2O为氧化剂，MnO为氧化产物，故氧化性：S2O>MnO，B、C项错误；每生成16mol H＋，转移10mol电子，故每生成1mol H＋，转移0.625mol电子，D项错误。 11．(1)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＋＋____＋____ △ (2)采用碱性KMnO4氧化法可将NOx脱除。 ①可用KMnO4(NaOH)溶液进行烟气中NO的脱除，将该离子方程式补充完整： NO＋MnO＋____====NO＋3NO＋MnO＋____ 解析：(2)①由NO、NO及其对应的化学计量数并结合得失电子守恒、电荷守恒、元素守恒配平离子方程式为4NO＋10MnO＋14OH－===NO＋3NO＋10MnO＋7H2O。 $$