内容正文:
氧化还原反应方程式的配平和新情
境下氧化还原反应方程式的书写
学生用书 P49
核
心
素
养
变化
观念
与
平衡
思想
明确化学反应中氧化剂、还原剂、氧
化产物和还原产物中具体元素的化
合价变化,按照氧化剂+还原剂
氧化产物+还原产物方程式、运用原
子守恒、得失电子守恒、电荷守恒进
行方程式配平和信息型方程式书写
一、氧化还原反应方程式配平
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
配
平
五
步
骤
———标变价———标明反应前后变价元素的化合价
———列变化———列出化合价的变化值
———求总数———通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
———配化学
计量数
———
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
———查守恒———检查原子、电荷、得失电子是否守恒
[例1] 配平化学方程式:
H2S+HNO3(稀) →S↓+NO↑+H2O
[解析] [第一步] 标变价
H2S
-2
+HN
+5
O3(稀) →S
0
↓+N
+2
O↑+H2O
[第二步] 列得失.H2S
-2
+ HN
+5
O3(稀)
失去 2e-↓
得到(5-2)e-↓
S
0
N
+2
O
[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.
H2S
-2
+ HN
+5
O3
失去2e-×3 ↓
得到3e-×2↓
S
0
N
+2
O
故H2S的化学计量数为3,HNO3 的化学计量数为2.
[第四步] 配化学计量数.先配平变价元素,再利
用原子守恒配平其他元素.
3H2S+2HNO3(稀)3S↓+2NO↑+4H2O
[第五步] 查守恒.其他原子在配平时相等,最后
利用O原子守恒来进行验证.
3.缺项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的分子式没
有写出来,一般为水、酸或碱.
(1)配平流程为
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物质的化学计量数
第二步
利用原子守恒和电荷守恒确定缺项物质是
H2O、H+ 或OH-
第三步
最后利用原子守恒和电荷守恒确定缺项物质
的化学计量数
(2)补项原则
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
(3)组合方式
反应物 生成物 使用条件
组合一 H+ H2O 酸性溶液
组合二 H2O H+ 酸性溶液或酸碱性未知
组合三 OH- H2O 碱性溶液
组合四 H2O OH- 碱性溶液或酸碱性未知
[例2] (缺项型氧化还原反应方程式的配平)完成以
下氧化还原反应的离子方程式:( )MnO-4 +
( )C2O2-4 + ( )Mn2++( )CO2↑
+ .
解析:
第
一
步
确定含变价元素物质的化学计量数
2M
+7
nO-4+5C
+3
2O2-4 →2M
+2
化合价降低(7-2)×2
↑
n2++10C
+4
化合价升高2×(4-3)×5
↓
O2↑
第
二
步
↓ 利用原子守恒确定缺项物质
方程式左边氧原子数为28,右边氧原子数为20,
故左边氧原子数“多8”,应补 H+,与O结合生成
H2O,即2MnO-4 +5C2O2-4 +( )H+ →
2Mn2++10CO2↑+( )H2O
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2MnO-4 +5C2O2-4 +16H+
2Mn2++10CO2↑+8H2O
答案:2 5 16H+ 2 10 8H2O
配平的基本技能
(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.
(4)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.
26
高考总复习 化学
二、新情境下氧化还原反应方程式的书写
“四步法”突破新情境下氧化还原反应方程式的书写
[例3] (1)硫代硫酸钠可以作定量分析的基准
物质.
①向pH=2的硫酸中滴加 Na2S2O3 溶液,可观察
到的现象是 .
②实际生产中,一般将Na2S和Na2CO3 以物质的
量之比为2∶1配成溶液后加热,将SO2 缓缓通入
溶液中,即可得到硫代硫酸钠.反应的离子方程式
为 .
(2)二十世纪初期,化学家合成出极易溶于水的
NaBH4.在强碱性条件下,常用 NaBH4 处理含
Au3+的废液生成单质 Au,已知反应后硼元素以
BO-2 形式存在,反应前后硼元素化合价不变,且无
气体生成,则发生反应的离子方程式为
.
(3)酸性废水中的 H3AsO3(弱酸)不易沉降,可投
入 MnO2 先将其氧化成 H3AsO4(弱酸),其反应的
离子方程式为 .
(4)(全国卷Ⅰ,27(6))已知
FePO4
沉淀
Li2CO3、H2C2O4
高温煅烧 →
LiFePO4,写出该反应的化学方程式 .
解析:(1)①Na2S2O3 与硫酸反应生成S、二氧化硫
和硫酸钠,所以向pH=2的硫酸中滴加 Na2S2O3
溶液,可观察到的现象是产生淡黄色沉淀,同时有
刺激性气味气体产生.②将Na2S和Na2CO3 以物
质的量比2∶1配成溶液后加热,将SO2 缓缓通入
溶液中,即可得到 Na2S2O3 和CO2,反应的化学方
程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2,
故反应的离子方程式为2S2- +4SO2+CO2-3
3S2O2-3 +CO2.(2)由题意可知,离子反应可表示为
BH-4 +Au3++→Au+BO-2 +,结合守恒规
律补全物质并配平该反应的离子方程式.(3)根据题
给信息,结合原子守恒、电荷守恒及得失电子守恒,可
写出MnO2、H3AsO3 在酸性条件下反应的离子方程
式.(4)反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4,生成物有
LiFePO4,铁元素的化合价降低,则 H2C2O4 中碳元
素的化合价升高,产物为CO2,配平.
答案:(1)①产生淡黄色沉淀,同时有刺激性气味气
体产生 ②2S2-+4SO2+CO2-3 3S2O2-3 +CO2
(2)8Au3+ +3BH-4 +24OH- 8Au+3BO-2
+18H2O
(3)MnO2+H3AsO3+2H+H3AsO4+Mn2+
+H2O
(4)2FePO4+Li2CO3+H2C2O4
高温
2LiFePO4+
H2O↑+3CO2↑
1.正向配平法
(1) KClO3+ HCl(浓) KCl+ Cl2↑+
H2O
答案:1 6 1 3 3
(2) MnO-4 + H++ Cl- Mn2++ Cl2↑
+ H2O
答案:2 16 10 2 5 8
2.逆向配平法
(3) S+ KOH
△
K2S+ K2SO3+ H2O
答案:3 6 2 1 3
(4) P4 + KOH + H2O K3PO4
+ PH3↑
答案:2 9 3 3 5
3.缺项配平法
(5) ClO- + Fe(OH)3+ Cl- +
FeO2-4 + H2O
答案:3 2 4OH- 3 2 5
(6) MnO-4 + H2O2+ Mn2++ O2↑
+ H2O
答案:2 5 6H+ 2 5 8
4.多种元素化合价变化
(7) FeS2+ O2
高温
Fe2O3+ SO2
答案:4 11 2 8
(8) FeTiO3+ C+ Cl2 FeCl3+ TiCl4
+ CO
答案:2 6 7 2 2 6
5.零价配平法
(9) Fe3C+ NO-3 + H+ Fe3++ CO2↑+
NO↑+ H2O
答案:3 13 40 9 3 13 20
6.完成下列各题
(1)当用CaSO3 水悬浮液吸收经O3 预处理的烟气
时,清 液(pH 约 为 8)中 SO2-3 将 NO2 转 化 为
NO-2 ,其反应的离子方程式为
.
(2)NO被 H2O2 氧化为 NO-3 反应的离子方程式
为 .
(3)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH
和O2,该反应的化学方程式为
.
(4)联氨[又称肼(N2H4),无色液体]是一种应用广
泛的化工原料,可用作火箭燃料.实验室中可用次
氯酸钠溶液与氨反应制备联氨,反应的化学方程式
为
.
(5)废旧干电池中的 MnO2 与FeS在70℃的硫酸
中浸取,生成 MnSO4 和Fe2(SO4)3 反应的化学方
程式为 .
(6)KMnO4 的氧化性随pH的减小而增大,在酸性
介质中的还原产物是 Mn2+;在中性或碱性介质中
的还原产物主要是 MnO2.三氯乙烯(C2HCl3)是
地下水有机污染物的主要成分,研究显示在地下水
中加入KMnO4 溶液可将其中的三氯乙烯除去,氧
化产物只有CO2,写出该反应的化学方程式:
.
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第二章 物质及其变化
(7)在酸性、有氧条件下,一种细菌能将黄铜矿(主
要成分为CuFeS2)转化成硫酸盐,该过程反应的离
子方程式为
.
答案:(1)SO2-3 +2NO2+2OH-SO2-4 +2NO-2
+H2O
(2)2NO+3H2O22H++2NO-3 +2H2O
(3)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+
O2↑
(4)NaClO+2NH3N2H4+NaCl+H2O
(5)9MnO2 +2FeS+10H2SO4
△
9MnSO4 +
Fe2(SO4)3+10H2O
(6)2KMnO4 +C2HCl3 2KCl+2CO2 ↑ +
2MnO2+HCl
(7)4CuFeS2+4H+ +17O2 4Cu2+ +4Fe3+ +
8SO2-4 +2H2O
7.根据图示信息书写反应的化学(离子)方程式.
(2025宁波市高三5月段考)以焙烧黄铁矿FeS2
(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
Fe(NH4)Fe(CN)6 颜料.工艺流程如下:
红渣 酸浸→
加热 ↓
足量H2SO4
(50%)
滤渣 ①
↓
还原→
加热 ↓
黄铁矿
滤渣 ②
↓
工序 ①→
母液
↓
溶液→
↓
H2O
沉铁 ←
加热pH=3↓
H2SO4、(NH4)2SO4
K4[Fe(CN)6]
氧化 ←
加热↓
H2SO4
NaClO3
洗涤
干燥←铵铁蓝←
(1)红渣的主要成分为 (填化学式),滤渣
①的主要成分为 (填化学式).
(2)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程
式为 .
(3)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6
中Fe的化合价为 ,氧化工序发生反应的
离子方程式为
.
解析:(1)已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原
理为:4FeS2+11O2
煅烧
2Fe2O3+8SO2,故产生的
红渣主要成分为Fe2O3 和SiO2,将红渣粉碎后加
入足量的50%的 H2SO4 溶液加热酸浸,反应原理
为:Fe2O3+3H2SO4 Fe2(SO4)3+3H2O,过滤
出滤渣①,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿
进行还原,将Fe3+还原为Fe2+.(2)还原过程中不
生成S沉淀,则硫元素被氧化为SO2-4 ,反应的化学
方 程 式 为:7Fe2 (SO4)3 +FeS2 +8H2O
15FeSO4+8H2SO4,然后进行工序①为蒸发浓缩、
冷却结晶,得到FeSO4 晶体和母液,母液主要含有
FeSO4 溶液和 H2SO4,加水溶解FeSO4 晶体,向所得
溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4 调节
溶液的pH为3.(3)进行沉铁过程,反应原理为:Fe2+
+2NH+4+[Fe(CN)6]4-Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后
过滤出沉淀,洗涤后加入H2SO4 和NaClO3进行氧化步
骤,反应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-3 +6H+
6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH+4,过滤、洗涤干
燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6.
答案:(1)Fe2O3、SiO2 SiO2
(2)7Fe2 (SO4)3 +FeS2 +8H2O 15FeSO4
+8H2SO4
(3)+2 6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-3 +6H+
6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH+4
8.(1)(2023湖北卷)学习小组探究了铜的氧化过程
及铜的氧化物的组成.回答下列问题:
铜与过量H2O2 反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为
;产生的气体为 ,比较实验①
和②,从氧化还原角度说明 H+的作用是
.
(2)(2023广东卷)Ni、Co均是重要的战略性金
属.从处理后的矿石硝酸浸取液(含 Ni2+、Co2+、
Al3+、Mg2+)中,利用氨浸工艺可提取Ni、Co,并获
得高附加值化工产品.工艺流程如下:
硝
酸
浸
取
液
活性 MgO
调pH至9.0
→ 过滤 滤泥→ 氨浸→
↓
氨性溶液
过滤→
滤渣
↓
滤液2→
镍钴
分离
→
CoCl2→
饱和
NiCl2 溶液
→ 析晶→
↓
气体 A
NiCl24H2O
↓
滤液1
↓ 结晶
纯化
→ 晶体 A→ 热解→
固体氧化物→
气体→ 冷却至室温→ HNO3 溶液→
已知:氨 性 溶 液 由 NH3H2O、(NH4)2SO3 和
(NH4)2CO3 配制.
“氨浸”时,由Co(OH)3 转化为[Co(NH3)6]2+的离
子方程式为
.
解析:(1)Cu在稀 H2SO4 作用下,被 H2O2 氧化生
成Cu2+和H2O,溶液变蓝.Cu2+ 作用下,H2O2 会
被催化分解生成O2.在 Na2SO4 溶液中 H2O2 不
能氧化Cu,在稀 H2SO4 中 H2O2 能氧化Cu,说明
H+使得H2O2 的氧化性增强.
(2)“氨浸”时,Co(OH)3 与亚硫酸根发生氧化还原反
应,再与氨水反应生成[Co(NH3)6]2+,则由Co(OH)3
转化为[Co(NH3)6]2+ 的离子方程式为2Co(OH)3+
12NH3H2O+SO2-3 2[Co(NH3)6]2++SO2-4 +
13H2O+4OH- 或2Co(OH)3+8NH3H2O+4NH+4
+SO2-3 2[Co(NH3)6]2++SO2-4 +13H2O.
答案:(1)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O O2
增强H2O2 的氧化性
(2)2Co(OH)3 +12NH3 H2O+SO2-3
2[Co(NH3)6]2+ +SO2-4 +13H2O+4OH- (或
2Co(OH)3+8NH3H2O+4NH+4 +SO2-3
2[Co(NH3)6]2++SO2-4 +13H2O)
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