第2章 微专题2 新情境下氧化还原反应方程式的配平 课件 2024-2025学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第2章　元素与物质世界 微专题2　新情境下氧化还原反应方程式的配平 专题阐释 离子反应与氧化还原反应是中学化学基础知识,是高考考查的热点,主要在实验题和工艺流程题中考查,且新情境条件下氧化还原方程式的书写是必考内容,主要考查考生在新情境中迁移运用氧化还原反应等基础知识的能力。由新情境信息,依据反应体系中的物质书写反应方程式。 解题步骤 解题注意事项 第一步:分析物质的氧化性及还原性 根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的微粒分成两类,并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还原性微粒的还原性强弱 第二步:书写反应的主体反应物及产物 依据“两强生两弱原理”,把氧化性强的微粒与还原性强的微粒作为反应物,把氧化性弱的微粒与还原性弱的微粒作为生成物 第三步:配平反应主体物质的化学计量数 根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数 第四步:配平其他物质的化学计量数 根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数 例题 (2023全国甲卷节选)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。 回答下列问题: (1)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 　 。  (2)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为 　 。 Ca2++S2-══CaS↓ BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O══BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl 解析 (1)“浸取”的主要目的是将不溶于水的硫化钙和易溶于水的硫化钡分离,使钡离子进入溶液。主要反应的离子方程式为Ca2++S2-══CaS↓。 (2)依据题给流程信息,“沉淀”反应中反应物有BaCl2、TiCl4、(NH4)2C2O4,还有水,产物是BaTiO(C2O4)2,该反应属于非氧化还原反应,故“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O══BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl。 思维建模　“四步法”书写信息型氧化还原反应方程式 基于反应前后元素化合价的变化,结合守恒规律,按照“四步法”书写氧化还原反应方程式,具体步骤如下: 专题精练 1.把图乙中的物质补充到图甲中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。 对该氧化还原反应的离子方程式,下 列说法不正确的是(　　) C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2 D.若有2 mol Mn2+参加反应,则转移10 mol电子 B 2.(2024福建永春一中模拟)Ⅰ.高铁酸钠(Na2FeO4)(其中氧元素是-2价)是一种新型的净水剂,可以通过下述反应制取: 2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO══2Na2FeO4+3NaCl+5H2O (1)用双线桥法在化学方程式中标出电子转移的情况。 (2)请完成方程式的配平: 　　Fe(NO3)3+　　NaOH+　　Cl2══　　Na2FeO4+　　NaNO3+ 　　NaCl+　　H2O  2 16 3 2 6 6 8 解析 (1)在2Fe(OH)3+4NaOH+3NaClO══2Na2FeO4+3NaCl+5H2O反应中,铁元素从+3价被氧化到+6价,氯元素由+1价被还原为-1价,则双线桥为 。 (2)根据得失电子守恒可以配平: 2Fe(NO3)3+16NaOH+3Cl2══2Na2FeO4+6NaNO3+6NaCl+8H2O。 　　Al+　　NaNO3+　　NaOH+　 　 　Na[Al(OH)4]+　　N2↑。 请回答下列问题: (1)请配平其化学方程式并用双线桥表示电子转移的方向和数目。 (2)上述反应中,还原剂是　　　,还原产物是　　　　　　　。  (3)另一种去除污水中 的方法是在酸性污水中加入铁粉,最终生成 和FeO(OH),该反应的离子方程式为   　。  Al N2 解析 (1)该反应中只有Al元素失电子化合价升高,Al元素化合价由0价变为+3价;N元素化合价由+5价变为0价,根据电子守恒,结合质量守恒可知,反应为10Al+6NaNO3+4NaOH+18H2O 10Na[Al(OH)4]+3N2↑。 (2)Al元素的化合价升高,失去电子,Al做还原剂被氧化,NaNO3中N元素化合价降低得电子,NaNO3做氧化剂被还原,生成还原产物N2。 4.(2024河南中原名校高一联考)回答下列问题。 Ⅰ.已知某容器中发生了一个化学反应,反应体系存在H2O、 、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中,溶液紫红色逐渐褪去。 (1)写出该反应的离子方程式:  　。 (2)该反应中,氧化剂与还原剂的粒子个数之比为　　 　。  2∶5 Ⅱ.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理,工业上有多种制备高铁酸钠的方法,其中一种方法的化学反应原理可用离子方程式表示为3ClO-+2Fe3++xOH-══2 +3Cl-+yH2O,回答下列问题: (3)上述反应中的x=　　　,y=　　　。  (4)上述反应中氧化剂为　　　　;还原产物为　　　　。  (5)由上述反应可知,氧化性强弱:ClO-　　　(填“>”或“<”,下同) ;还原性强弱:Cl-　　　Fe3+。  (6)请用单线桥法表示该反应中电子的转移情况。 10 5 ClO- Cl- > < A.I做氧化剂,具有氧化性 B.氧化性:Mn>I 解析 Mn2+是反应物,反应后生成Mn,则Mn2+失电子做还原剂,含有碘元素的离子在反应中做氧化剂,碘元素得电子,化合价降低,所以I是反应物,I是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,根据氧化还原反应中得失电子守恒以及原子守恒,可以得出该反应的离子方程式为2Mn2++5I+3H2O══2Mn+5I+6H+。I中的碘元素在反应中化合价降低,得电子,做氧化剂,具有氧化性,故A正确;根据反应的离子方程式可知,该反应的氧化剂是I,氧化产物是Mn,氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,则氧化性强弱顺序为I>Mn,故B错误;根据反应的离子方程式可知氧化剂I和还原剂Mn2+的物质的量之比为5∶2,故C正确;有2 mol Mn2+参加反应时,转移电子的物质的量为2 mol×(7-2)=10 mol,故D正确。 3.(2024北京首都师大附中模拟)饮用水中的N对人类健康会产生危害, 为了降低饮用水中N的浓度,某饮用水研究人员提出:在碱性条件下用铝粉将N还原为N2。 N N 3N+8Fe+6H++7H2O══8FeO(OH)↓+3N (3)N和铁粉在酸性条件下生成N和FeO(OH),氮元素化合价由+5变为 -3,铁元素化合价由0变为+3,根据电子守恒可知,该反应的离子方程式为3N+8Fe+6H++7H2O══8FeO(OH)↓+3N。 Mn 2Mn+5H2O2+6H+══2Mn2++5O2↑+8H2O Fe Fe 解析 (1)由溶液紫色逐渐褪去知Mn减少,Mn为反应物,锰元素价态降 低,再根据化合价有升必有降可知氧元素化合价升高,则H2O2为反应物,利 用原子守恒和电荷守恒可得反应的离子方程式。 (2)氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的粒子个数之比为 2∶5。 (3)在3ClO-+2Fe3++xOH-══2Fe+3Cl-+yH2O中,根据电荷守恒:-3+6-x= -4-3,所以x=10,然后根据H原子守恒可求出y=5,即该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-══2Fe+3Cl-+5H2O。 (4)在3ClO-+2Fe3++10OH-══2Fe+3Cl-+5H2O中,ClO-中氯元素的化合 价从+1价降低到反应后Cl-中的-1价,做氧化剂,被还原,还原产物为Cl-。 (5)该反应中,ClO-做氧化剂,Cl-是还原产物,Fe3+被氧化为Fe,则Fe3+是还 原剂,Fe是氧化产物,在一个氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化 产物的氧化性,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,则氧化性: ClO->Fe,还原性:Cl-<Fe3+。 $$