第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算-(讲义)【红对勾讲与练】2025年高考化学大一轮复习全新方案

hh 第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算 1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。2.能提取有效信息书写化学方程式。3.能利用得失电子 守恒原理进行相关计算。 考点一 氧化还原反应方程式的配平   - 1.氧化还原反应方程式配平的基本原则 配 平 三 大 原 则 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 电荷 守恒 离子反应前后,阴、阳离子所带电荷 总数相等 质量 守恒 反应前后原子的种类和个数不变 2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤 配 平 五 步 骤 标变价 标明反应前后变价元素的化合价 列得失 列出化合价的变化值 查守恒 检查质量、电荷、得失电子是否守恒 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 求总数 通过求最小公倍数使化合价升降总数 相等  6 1.正向配平 (1) HCl(浓)+ MnO2 △ 􀪅􀪅 Cl2↑+ MnCl2+ H2O (2) Cu+ HNO3(浓)􀪅􀪅 Cu(NO3)2+ NO2↑+ H2O (3) KI+ KIO3+ H2SO4 􀪅􀪅 I2+ K2SO4+ H2O (4) FeO·Cr2O3+ Na2CO3+ NaNO3 高温 􀪅􀪅 Na2CrO4+ Fe2O3+ CO2↑+ NaNO2 2.逆向配平 (1) S+ KOH􀪅􀪅 K2S+ K2SO3+ H2O (2) P4+ KOH+ H2O􀪅􀪅 K3PO4+ PH3↑ 3.缺项配平 (1) ClO-+ Fe(OH)3+ 􀪅􀪅 Cl-+ FeO2-4 + H2O (2) MnO-4 + H2O2+ 􀪅􀪅 Mn2++ O2↑+ H2O (3)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++ + 4.整体配平 (1) FeS2+ O2 高温 􀪅􀪅 Fe2O3+ SO2 (2) Cu2S+ HNO3(稀)􀪅􀪅 Cu(NO3)2+ NO↑ + H2SO4+ H2O 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 024 第一章 化学物质及其变化 >" 氧化还原反应方程式配平的常用方法 (1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价 是全变的,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)一般从右边着手配平。 (3)缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边 电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物 一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生 成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。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。 (4)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素 的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有 两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 考点二 守恒思想在化学计算中的应用   - 1.计算依据 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。 2.守恒法解题的思维流程 应用 得失 电子 守恒 法解 题的 思维 流程 一找 各物质 找出氧化剂、还原剂及相应的还原 产物和氧化产物 三列 关系式 根据得失电子守恒列出关系式: n(氧化剂)×变价原子个数×化合 价变化值=n(还原剂)×变价原 子个数×化合价变化值 二定 得失数 确定一个原子或离子得失电子数 (注意化学式中的原子个数) 3.得失电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 (1)直接计算反应物与产物或反应物与反应 物之间的数量关系。 (2)对于多步连续的氧化还原反应则可根据 “电子传递”,找出起始反应物与最终生成物 之间的关系进行计算,忽略反应过程。 (3)以得失电子守恒为核心,建立起“等价代 换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。 (4)多池串联时,流经各个电极上的电子数 相等。  6 题组一 两元素之间得失电子守恒的应用 1.现有24 mL 0.05 mol·L-1 的Na2SO3 溶液 恰好与20 mL 0.02 mol·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 2.(2023·浙江衢州模拟)将1.660 g草酸钾固 体(K2C2O4,M=166 g·mol-1)溶于水配成溶 液,用25.00 mL 0.200 0 mol·L-1 KMnO4 溶 液恰好将其完全氧化。则KMnO4 的还原产 物是 ( ) A.MnO2-4 B.MnO2 C.MnO(OH) D.Mn2+ 题组二 多元素之间得失电子守恒的应用 3.在 反 应 3BrF3+5H2O 􀪅􀪅9HF+Br2+ HBrO3+O2↑中,若有5 mol H2O 参加反 应,被水还原的溴为 ( ) A.1 mol B. 2 3 mol C. 4 3 mol D.2 mol 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 025 hh 4.水热法制备纳米颗粒 Y(化合物)的反应为 3Fe2+ +2S2O2-3 + O2 +aOH- 􀪅􀪅Y+ S4O2-6 +2H2O。下列有关说法不正确的是 ( ) A.a=4 B.Y的化学式为Fe3O4 C.S2O2-3 是氧化剂 D.每32 g O2 参加反应,转移电子的物质的量 为4 mol 题组三 多步反应中得失电子守恒的应用 5.取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程 中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2 气体 和672 mL的N2O4 气体(均已折算为标准状 况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠 溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x 等于 ( ) A.8.64 B.9.20 C.9.00 D.9.44 6.某 废 水 中 含 有 Cr2O2-7 ,为 了 处 理 有 毒 的 Cr2O2-7 ,需要先测定其浓度:取20 mL废水, 加入 适 量 稀 硫 酸,再 加 入 过 量 的 V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2 溶液,充分反 应(还 原 产 物 为 Cr3+)。用c2 mol ·L-1 KMnO4 溶液滴定过量的Fe2+ 至终点,消耗 KMnO4 溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O2-7 ) 为 (用代数式表示)。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋   1.(2023· 北 京 卷 节 选)“浸银”时,使用过量 FeCl3、HCl和CaCl2 的混合液作为浸出剂,将 Ag2S中的银以[AgCl2]- 形式浸出。将“浸 银”反应的离子方程式补充完整。 Fe3++Ag2S+ 􀜩􀜨􀜑 + 2[AgCl2]-+S 2.(2023·湖北卷节选)SiCl4 是生产多晶硅的副 产物。利用SiCl4 对废弃的锂电池正极材料 LiCoO2 进行氯化处理以回收Li、Co等金属, 工艺路线如下: 回答下列问题: (1)烧渣是 LiCl、CoCl2 和SiO2 的混合物, “500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4 应先除去,否则 水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示 其原因 。 (2)“850 ℃煅烧”时的化学方程式为 。 3.(2022·全国乙卷节选)废旧铅蓄电池的铅膏 中主要含有PbSO4、PbO2、PbO和Pb,还有 少量Ba、Fe、Al的盐或氧化物等,为了保护环 境、充分利用铅资源,通过如图流程实现铅的 回收。 铅膏 脱硫→ Na2CO3 ↓ 滤液 ↓ 酸浸→ HAc、H2O2 ↓ 滤渣 ↓ 沉铅→ NaOH ↓ 滤液 ↓ PbO 回答下列问题: (1)在“脱硫”中PbSO4 转化反应的离子方程 式为 。 (2)在“酸浸”中,除加入醋酸(HAc),还要加 入H2O2。 (ⅰ)能被H2O2 氧化的离子是 ; (ⅱ)H2O2 促进了金属Pb在醋酸中转化为 Pb(Ac)2,其化学方程式为 。 学习至此,请完成课时作业5 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 026 参 考 答 案 同Q,则该反应可以实现,故不选;Ⅱ.反应Ⅱ是歧化反应,一 种反应产物中氮的化合价大于+4,另一种反应产物中氮的 化合价小于+4,故Q中氮的化合价小于+4,所以可以实现, 故不选;Ⅲ.由于氮的化合价:Q>M>L,M、L不能都失电 子,因此反应Ⅲ不可能实现,故选Ⅲ。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.C A项,明矾水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮 颗粒,从而达到净水的目的,没有涉及氧化还原反应;B项, 撒盐融雪是因为雪遇到盐而使其熔点降低,没有涉及氧化还 原反应;C项,使 用 暖 贴 时,暖 贴 中 含 有 的 铁 粉、碳 粉、氯 化 钠、水等物质与氧气形成无数微小原电池并开始工作,该过 程中铁和氧气发生氧化还原反应;D项,荧光指示牌被照发 光是电子跃迁的结果,没有涉及氧化还原反应。 2.A 由离子方程式可知,反应生成1 mol一氧化二氮,转移 4 mol电子,故A正确;H和O的化合价没有发生变化,H2O 既不是氧化产物也不是还原产物,故B错误;反应中氮元素 的化合价升高被氧化,NH2OH 是反应的还原剂,铁元素的 化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;若将 该反应设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应 生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误。 3.C ①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是 氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;①→② 过程中S的价态由-1变为-2,若有2 mol S—S断裂,则转 移4 mol电子,故B正确;②→③过程发生氧化反应,若药剂 B是 H2O2,则B化合价应该降低,因此其还原产物为 H2O, 故C错 误;通 过①→②过 程 和②→③过 程,某 些 蛋 白 质 中S—S位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某 些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型,故D正确。 4.D Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2 发 生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2 被Zn还原,A项错 误;液体分层后,I2 在CCl4 层,CCl4 的密度比水大,则下层呈 紫红色,B项错误;若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生 锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于 活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;漂白 粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I- 氧化, D项正确。 5.D 过程Ⅰ中 NO-2 转化为 NO,氮元素化合价由+3降低 到+2,NO-2 得电子,发生还原反应,A错误;过程Ⅰ为NO-2 在酶1的作用下转化为 NO和 H2O,反应的离子方程式为 NO-2 +2H++e- 酶1 􀪅􀪅NO↑+H2O,过程Ⅱ为 NO和 NH+4 在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,反应 的离子方程式为NO+NH+4 +3e-+2H+ 酶2 􀪅􀪅H2O+N2H4, 两过程转移电子数目不相等,B错误;由过程Ⅱ的反应方程 式可知n(NO)︰n(NH+4 )=1︰1,C错误;过程Ⅲ为 N2H4 转化为 N2、4H+ 和4e-,反 应 的 离 子 方 程 式 为 N2H4 􀪅􀪅 N2↑+4H+ +4e-,所 以 过 程Ⅰ→Ⅲ的 总 反 应 为 NO-2 + NH+4 􀪅􀪅N2↑+2H2O,D正确。 第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算 考点一 氧化还原反应方程式的配平 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.(1)4 1 1 1 2 (2)1 4 1 2 2 (3)5 1 3 3 3 3 (4)2 4 7 4 1 4 7 2.(1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5 3.(1)3 2 4OH- 3 2 5 (2)2 5 6H+ 2 5 8 (3)5 2 14 H+ 5 5 2 MnO-4 7 H2O 4.(1)4 11 2 8 (2)3 22 6 10 3 8 考点二 守恒思想在化学计算中的应用 􀪋􀪋对点题组突破·提能力􀪋􀪋 1.B 题 目 中 指 出 被 还 原 的 元 素 是 Cr,则 得 电 子 的 物 质 是 K2Cr2O7,失电子 的 物 质 是 Na2SO3,其 中 硫 元 素 的 化 合 价 从+4→+6,铬元素的化合价将从+6→+n。根据氧化还原 反应中得失电子守恒规律,有0.05 mol·L-1×0.024 L× (6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n),解 得 n=3。 2.C n (K2C2O4)= m M = 1.660 g 166 g·mol-1 =0.01 mol, n(KMnO4)=c×V=0.200 0 mol·L-1×25×10-3 L=5× 10-3 mol,根据得失电子可得关系式为 K2C +3 2O4 失去2e- → 2C +4 O2,则失去 的 电 子 总 数 为0.01 mol×2=0.02 mol,设 Mn原子反应后的化合价为+x,则KMn +7 O4 得到(7-x)e- → Mn +x ,得到的电子总数为5×10-3 mol×(7-x),由得失电子 守恒可得:5×10-3×(7-x) mol=0.02 mol,解得x=3,则 KMnO4 的还原产物是 MnO(OH)。 3.C 设被水还原的溴(BrF3)的物质的量为x,5 mol H2O参 加反应,失去电子4 mol,根据得失电子守恒得3x=4 mol, x= 4 3 mol。 4.C 由电荷守恒可知3×2+a×(-1)+2×(-2)=-2,则 a=4;由质量守恒可知Y中含Fe原子的个数为3,含O原子 的个数 为4,故 Y的 化 学 式 为 Fe3O4;该 反 应 中 还 原 剂 为 Fe2+、S2O2-3 ,氧化剂为O2。 5.B 反应流程为 Mg Cu 浓 HNO3 → Mg 2+、Cu2+ NaOH → Mg (OH)2 Cu(OH)2 NO2、N2O4 x g=17.02 g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失 去电子的物 质 的 量,等 于 浓 HNO3 得 电 子 的 物 质 的 量,即 n(OH-)= 8.96 L 22.4 L·mol-1 ×1+ 0.672 L 22.4 L·mol-1 ×2×1= 0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1= 9.20 g。 6. c1V1-5c2V2 120 mol·L-1 解析:Cr2O2-7 +6Fe2+ +14H+􀪅􀪅2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O, 5Fe2++MnO-4 +8H+􀪅􀪅5Fe3++Mn2++4H2O。利用得失电 子守 恒 列 等 式:c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L ·mL-1= 20 mL×10-3 L·mL-1×6c(Cr2O2-7 )+5c2 mol·L-1×V2 mL× 10-3 L·mL-1,解得:c(Cr2O2-7 )= c1V1-5c2V2 120 mol·L-1。 􀪋􀪋高考真题演练·明考向􀪋􀪋 1.2 4 Cl- 2 Fe2+ 2.(1)SiCl4+3H2O􀪅􀪅H2SiO3↓+4HCl (2)6Co(OH)2+O2 850 ℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅2Co3O4+6H2O 解析:(1)“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4 应先除去,否则水浸 时会产生大量烟雾,由此可知,其原因是SiCl4 遇水剧烈水 解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为SiCl4+3H2O 􀪅􀪅H2SiO3↓+4HCl。(2)“850 ℃煅烧”时,Co(OH)2 与O2 反 应生成Co3O4 和 H2O,该反应的化学方程式为6Co(OH)2+ O2 850 ℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅2Co3O4+6H2O。 3.(1)PbSO4(s)+CO2-3 (aq)􀪅􀪅PbCO3(s)+SO2-4 (aq) (2)(ⅰ)Fe2+ (ⅱ)Pb+H2O2+2HAc􀪅􀪅Pb(Ac)2+2H2O 解析:(2)(ⅰ)过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被 过氧化氢氧化为铁离子。(ⅱ)过氧化氢促进金属Pb在醋酸 溶液中转化为Pb(Ac)2,过氧化氢与Pb、HAc发生氧化还原 反应生成Pb(Ac)2 和 H2O。 素养微专题(二) 信息型氧化 还原反应方程式的书写 【例1】 5TiO2+6C+10Cl2 600 ℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅5TiCl4+2CO+4CO2 解析:据表中数据可知,该温度下C元素主要生成CO和 CO2,根据同温同体积下气体的压强之比等于物质的量之 比可知TiCl4、CO和CO2 的物质的量之比约是5︰2︰4,所 以TiO2 与 C、Cl2 反 应 的 总 化 学 方 程 式 为5TiO2+6C+ 10Cl2 600 ℃ 􀪅􀪅􀪅􀪅5TiCl4+2CO+4CO2。 【即时训练1】 (1)Na2CO3+NO+NO2􀪅􀪅2NaNO2+CO2 (2)2xCO+2NOx 􀪅􀪅2xCO2+N2 (3)6NO2+4CO(NH2)2􀪅􀪅4CO2+7N2+8H2O 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 -515-