第1章 第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版2019 单选版）

正禾一本通 一轮总复习 多媒体课件 英语（人教版） 一轮总复习 多媒体课件 化学（人教版单选） 第一章 物质及其变化 第5讲 　氧化还原反应方程式的配平与计算 考点1 1 氧化还原反应方程式的配平 考点2 2 氧化还原反应的计算 课下巩固精练卷(五) 氧化还原反应方程式的配平与计算 【备考目标】　1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法。2.掌握氧化还原反应的常用计算方法。3.能够根据情境信息书写指定条件的氧化还原反应方程式。 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 (1)得失电子守恒 氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数。 (2)元素守恒 反应前后原子的种类和数目不变。 (3)电荷守恒 离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 第(1)步——标变价 标明反应前后变价元素的化合价。 第(2)步——列得失 根据化合价的变化值，列出变价元素得失电子数。 第(3)步——求总数 通过求最小公倍数使得失电子总数相等。 第(4)步——配系数 确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，观察法配平其他物质的化学计量数。 第(5)步——查守恒 检查元素、电荷、电子是否守恒。 一、正向配平 【示例】 配平化学方程式：____H2S＋____HNO3===____S↓＋____NO↑＋____H2O。 eq \a\vs4\al([解题演示]) 第一步——标变价。 第二步——列得失。 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、HNO3的化学计量数分别为3、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，检查方程式两边原子是否守恒，电荷是否守恒。 【对点练】 1.配平下列化学方程式。 (1)____H2S＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____S↓＋____H2O (2)____Fe2＋＋____Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) ＋____H＋===____Fe3＋＋____Cr3＋＋____H2O (3)____C2H6O＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____CO2↑＋____H2O (4)____KClO3＋____H2C2O4＋____H2SO4===____ClO2↑＋____CO2↑＋____KHSO4＋____H2O 答案：(1)5　2　3　1　2　5　8 (2)6　1　14　6　2　7 (3)5　12　18　6　12　10　33 (4)2　1　2　2　2　2　2 [关键点拨] 1．正向配平的原则 (1)氧化剂、还原剂易于区分时，一般从左边反应物着手配平。正向配平时将氧化剂、还原剂作为研究对象，根据得失电子守恒首先给氧化剂、还原剂确定系数。 (2)正向配平适用于某种物质只作氧化剂或只作还原剂，而且涉及化合价变化的元素的化合价要全部发生改变而不能只改变一部分。 2．有机化合物中碳元素化合价的确定 在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中，一般有机物中H显＋1价，O显－2价，根据物质中元素化合价代数和为零的原则，确定碳元素的平均价态，然后进行配平。 二、逆向配平 【对点练】 2.配平下列化学方程式。 (1)____I2＋____NaOH===____NaI＋____NaIO3＋____H2O (2)____(NH4)2Cr2O7===____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O (3)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 答案：(1)3　6　5　1　3　(2)1　1　1　4　 (3)2　9　3　3　5 [关键点拨] 逆向配平的原则 自身氧化还原反应(包括分解、歧化)中，氧化产物、还原产物容易区分，一般从右边着手配平。逆向配平时将氧化产物、还原产物作为研究对象，根据得失电子守恒首先给氧化产物、还原产物确定系数。 三、缺项配平 【示例】 完成以下氧化还原反应的离子方程式： (　　)MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) ＋(　　)C2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ＋________===(　　)Mn2＋＋(　　)CO2↑＋________ eq \a\vs4\al([解题演示]) 【对点练】 3.(1)（ ）ClO eq \o\al(\s\up15(－),\s\do5(3)) ＋（ ）Fe2＋＋（ ）________===（ ）Cl－＋（ ）Fe3＋＋（ ）________ (2)(人教必修第一册P28T12改编) （ ）ClO－＋（ ）Fe(OH)3＋（ ）________===（ ）Cl－＋（ ）FeO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ＋（ ）H2O (3) （ ）MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) ＋（ ）H2O2＋（ ）________===（ ）Mn2＋＋（ ）________＋（ ）H2O (4)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式： （ ）KMnO4＋（ ）K2S＋（ ）________===（ ）K2MnO4＋（ ）K2SO4＋（ ）S↓＋（ ）________ 答案：(1)1　6　6　H＋　1　6　3　H2O (2)3　2　4　OH－　3　2　5 (3)2　5　6　H＋　2　5　O2↑　8 (4)28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O [关键点拨] 1．缺项配平原则 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－)。 2．缺项配平氧化还原反应方程式的流程 第一步：找出变价元素，利用氧化还原反应方程式的配平方法确定含变价元素物质的化学计量数 第二步：利用原子守恒确定缺项物质是H2O、H＋或OH－；在酸性条件下缺H或多O补H＋，少O补H2O，在碱性条件下缺H或多O补H2O，少O补OH－ 第三步：利用原子守恒和电荷守恒确定缺项物质的化学计量数 1．计算依据 对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开多步的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思考，便可迅速获得正确结果。 守恒法解题的思维流程 一、确定元素的化合价或物质组成、物质的量 1．已知某强氧化剂RO(OH) eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(2)) 中的R元素被Na2SO3还原到较低价态。如果还原2.4×10－3 mol RO(OH) eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(2)) 至较低价态，需要60 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO3溶液。那么，R元素被还原成的价态是________。 解析：设RO(OH) eq \o\al(\s\up24(＋),\s\do8(2)) 中的R的化合价从＋5还原(降低)至x价，亚硫酸钠中的S元素的化合价从＋4升高到＋6，根据氧化还原反应中的得失电子守恒、化合价升降相同的原理，有2.4×10－3×(5－x)＝6×10－3×(6－4)，解得x＝0。 答案：0 2．将Cl2通入400 mL 0.5 mol·L－1 KOH溶液中，二者恰好完全反应得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 的物质的量之比是1∶2，则所得混合液中n(KClO3)等于________mol。 解析：Cl2通入KOH溶液中，恰好完全反应生成KCl、KClO、KClO3，根据元素守恒，反应后的混合液中n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)＝n(KOH)＝0.4 L×0.5 mol/L＝0.2 mol；又知ClO－与ClO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(3)) 的物质的量之比是1∶2，设n(KClO)＝x mol，推知n(KClO3)＝2x mol，n(KCl)＝(0.2－3x) mol，据得失电子守恒可得：n(KCl)×e－＝n(KClO)×e－＋n(KClO3)×5e－，即(0.2－3x)mol＝x mol＋2x mol×5，解得x≈0.014 3 mol，从而推知n(KClO3)＝2×0.014 3 mol＝0.028 6 mol。 答案：0.028 6 二、多步反应中应用得失电子守恒快速解答 3．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： (1)NO的体积为__________L，NO2的体积为__________L。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是____________。 (3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______________mol·L－1。 (4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________ g。 解析：(1)n(Cu)＝ eq \f(32.64 g,64 g·mol－1) ＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L，有x＋y＝0.5 mol，根据得失电子守恒，有3x＋y＝0.51×2 mol。解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。则V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NO eq \o\al(\s\up15(－),\s\do5(3)) 的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀， 则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aV mol，也就是以NO eq \o\al(\s\up15(－),\s\do5(3)) 形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV mol。所以，c(HNO3)＝ eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) mol·L－1。(4)由得失电子守恒得2×n(Cu)＝2×n(H2O2)， eq \f(32.64 g,64 g·mol－1) ×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 mol，则m(H2O2)＝17.34 g。需30%的双氧水： eq \f(17.34 g,30%) ＝57.8 g。 答案：(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol (3) eq \f(aV×10－3＋0.5,0.14) 　(4)57.8 4．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是________mL。 解析：由题意可知，HNO3 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(NO2,N2O4,NO)) ，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n(Cu)＝2n(O2)＝2× eq \f(1.68 L,22.4 L·mol－1) ＝0.15 mol。根据元素守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝ eq \f(0.3 mol,5 mol·L－1) ＝0.06 L＝60 mL。 答案：60 eq \a\vs4\al([真题演练·感悟高考]) 1．(2023·新课标卷节选)铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物。从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示。 已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) 存在，在碱性介质中以CrO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) 存在。 回答下列问题： (1)煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为____________(填化学式)。 (2)“水浸渣”中主要有SiO2和________。 (3)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为___________________________________________________________ ________________________________________________。 解析：(1)根据已知条件可知，最高价铬酸根在碱性介质中以CrO eq \o\al(\s\up16(2－),\s\do6(4)) 存在，故煅烧后含铬化合物主要为Na2CrO4。(2)煅烧时通入空气，含铁化合物转化为Fe2O3，且Fe2O3不溶于水，故“水浸渣”中还含有Fe2O3。(3)分离钒后溶液呈酸性，Cr元素以Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) 存在，还原过程中Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) 被S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(5)) 还原为Cr3＋，S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(5)) 转化为SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ，因此反应的离子方程式为2Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) ＋3S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(5)) ＋10H＋===4Cr3＋＋6SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ＋5H2O，之后调pH，Cr3＋转化为Cr(OH)3。 答案：(1)Na2CrO4　(2)Fe2O3　(3)3S2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(5)) ＋2Cr2O eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(7)) ＋10H＋===6SO eq \o\al(\s\up24(2－),\s\do8(4)) ＋4Cr3＋＋5H2O 2．(2022·全国卷甲节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 回答下列问题： (1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为 ____________________________________________________________。 (2)向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为 ___________________________________________________________。 答案：(1)ZnCO3 eq \o(=====,\s\up7(焙烧)) ZnO＋CO2↑ (2)3Fe2＋＋MnO eq \o\al(\s\up24(－),\s\do8(4)) ＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ $$