07 第1篇 第1部分 第1章 第5讲 氧化还原方程式的书写与计算(能力课)-【高考DNA解码】2026年高考化学一轮总复习学生用书word

第5讲　氧化还原方程式的书写与计算(能力课) 　1．掌握氧化还原方程式的配平方法。　2．掌握一定情境下或流程中的方程式书写。　3．掌握得失电子守恒的有关计算。 　氧化还原方程式的配平 1．三大配平原则 2．化合价升降法配平五步骤 __C＋__H2SO4(浓)―→__CO2↑＋＋__H2O 给定反应的配平 1．(1)(倒配法)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑ (2)(补加法)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===＋____NO↑＋____H2O (3)(整体配平法)____FeS2＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O (4)(电荷守恒法)____Fe2+＋＋____H＋===____Fe3+＋____Cr3+＋____H2O (5)(零价法)____C2H4＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____CO2↑＋____H2O 缺项配平 2．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋＋____H2O (2)＋____H2O2＋____===____Mn2+＋____O2↑＋____H2O 3．(1)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应，生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式： HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋＋NO↑＋________。 (2)将高锰酸钾溶液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。请完成化学方程式： ________===S↓＋________。 (3)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式： ____===____。 (4)SO2通入FeCl3溶液中的离子方程式： ____===____。 (1)五种配平技巧 ①倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质时，可以由生成物―→反应物方向配平。如： 3+6KOH===2K2+1K2O3+3H2O ②补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应，配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进，确定最终化学计量数。如： 3+(2+6)HO3(稀)===3u(NO3)2+2O↑+4H2O ③整体配平法：适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低，需求整个物质的化合价升降数，然后配平。如： 3u2+(10+12)HO3(稀)===6u(NO3)2+10O↑+3H2O4+8H2O ④电荷守恒法：适用于离子方程式，当主要物质配平后，利用电荷守恒配平其他物质。如： 2n+10l-+16H+===2n2++5Cl2↑+8H2O ⑤零价法：物质中的化合价难确定时，可设定物质中的各元素均为0价，确定升降数进行配平。如 +12KnO4+18H2SO4===6K2SO4+12MnSO4+10CO2↑+28H2O (2)缺项配平的原则 条件 补项原则 酸性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋ 碱性条件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O 注意：当方程式中主物质缺项时，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。 　新情境下氧化还原方程式的书写与判断 新情境下的氧化还原方程式书写流程 KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式是________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 根据有关情境书写方程式 1．根据有关信息，完成下列方程式。 (1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、形式存在)，NaClO将废水中的转化为N2，反应的离子方程式为_________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将还原为N2。 上述反应的离子方程式为______________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)Fe的一种含氧酸根离子具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 根据反应历程书写方程式 2．(2025·长沙模拟)用FeCl3、CuCl2的混合溶液可吸收工厂排放的H2S废气，从而减少空气污染并回收S，其过程如图所示(各步均进行完全)。 (1)写出①②③过程的离子方程式 ①___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________， ②___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________， ③___________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)写出总反应的化学方程式：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 3．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S为－1价)催化氧化的反应转化如图所示。 总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2+＋＋4H＋。 (1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式： ①反应Ⅰ：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 ②反应Ⅱ：___________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)NO在总反应中的作用是_____________________________________________ ____________________________________________________________________。 根据化工流程书写方程式 4．(2025·泸州模拟)工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)生产碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]的工艺流程如下： 已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表。 沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Al(OH)3 开始沉淀 2.3 7.5 3.4 完全沉淀 3.2 9.7 4.4 (1)写出酸浸过程中Fe3O4发生反应的离子方程式： ____________________________________________________________________。 检验有Fe2+生成的试剂为______________________________________________， 现象：_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)加入少量NaHCO3的目的是调节pH在____________________，用NaHCO3调节溶液pH时的离子方程式是_________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)反应Ⅱ中加入NaNO2的目的是氧化Fe2+，该反应的离子方程式是____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (4)碱式硫酸铁溶于水后生成的[Fe(OH)]2+可部分水解生成[Fe2(OH)4]2+聚合离子，该水解反应的离子方程式为_____________________________________________ ____________________________________________________________________。 　得失电子守恒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 24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则Cr元素在还原产物中的化合价为(　　) A．＋2　　　B．＋3　　　C．＋4　　　D．＋5 24×10-3×0.05 mol×(6－4)＝20×10-3×0.02 mol×2×(6－x)，故x＝3。 得失电子守恒的基本计算 1．(2025·固原模拟)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。 下列说法正确的是(　　) A．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下 22.4 L Cl2 B．氧化性：K2FeO4>KClO C．若反应①中＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1 D．若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2 2．某废水中含有，为了处理有毒的，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。则原废水中为________________。 得失电子守恒在多步反应中的应用 3．(2025·重庆模拟)为测定Fe2+和Fe3+溶液中铁元素的总含量，实验操作如下： ①准确量取20.00 mL溶液于带塞锥形瓶中，加入足量H2O2溶液，调节pH<2； ②加热除去过量H2O2溶液； ③加入过量KI充分反应后，再用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液 20.00 mL。 已知：2Fe3+＋2I－===2Fe2+＋I2；I2＋。 则溶液中铁元素的总含量为________ g·L-1。 4．某硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用0.020 00 mol·L-1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。 已知：＋Fe2+＋H＋―→Cr3+＋Fe3+＋H2O(未配平)。 (1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，发生反应的离子方程式为____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数为________(小数点后保留两位有效数字)。 1．(2023·湖南卷，T10)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是(　　) 和的空间结构都是正四面体形 B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化 C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的：Ⅰ<Ⅱ D．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 (1)写出反应Ⅰ、Ⅱ的化学方程式：_______________________________________ ____________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________。 (2)H2S2O3不稳定，易分解，请写出H2S2O3分解的化学方程式：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 2．(2023·辽宁卷，T12)一定条件下，酸性KMnO4溶液与H2C2O4发生反应，Mn(Ⅱ)起催化作用，过程中不同价态含Mn粒子的浓度随时间变化如图所示，下列说法正确的是(　　) A．Mn(Ⅲ)不能氧化H2C2O4 B．随着反应物浓度的减小，反应速率逐渐减小 C．该条件下，Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存 D．总反应为＋16H＋===2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O (1)若题中被H2C2O4还原为MnO2，则离子方程式为____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)写出酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式：____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)写出酸性K2Cr2O7氧化草酸的离子方程式： ____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 3．(2024·安徽卷，T15节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程，如图所示。 回答下列问题： (1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是________。 (2)“浸取2”步骤中，单质金转化为HAuCl4的化学方程式为____________________________________________________________________。 (3)“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的________(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。 (4)“还原”步骤中，被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为________。 (1)“浸取1”中反应的离子方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)“浸取3”中反应的离子方程式为_____________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)“还原”中反应的化学方程式为______________________________________ ____________________________________________________________________。 1/1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5讲　氧化还原方程式的书写与计算(能力课) 考点一 [核心知能突破] 典例导航　1　2　1　2　2 [关键能力提升] 1．(1)2　9　3　3　5 (2)3　28　9　1　14 (3)1　8　1　2　5　2 (4)6　1　14　6　2　7 (5)5　12　18　6　12　10　28 2．(1)3　2　4OH-　3　2　5　 (2)2　5　6H+　2　5　8 3．(1)5　16　5　4　2　8　H2O (2)28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O (3)4　5　12　H+　4　5　11　H2O (4)1　2　2　H2O　1　2　4　H+ 考点二 [核心知能突破] 典例导航　2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O [关键能力提升] 1．(1)3ClO-+2N===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+　 (2)2N+5H2N2+2OH-+4H2O　(3)4Fe+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O 2．(1)①H2S+Cu2+===CuS↓+2H+　②CuS+2Fe3+===Cu2++2Fe2++S　③O2+4Fe2++4H+===4Fe3++2H2O　 (2)2H2S+O2S+2H2O 3．(1)①4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O　 ②14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2S+16H+ (2)作催化剂 4．解析：由制备流程可知，废铁屑(含少量氧化铝、铁的氧化物等)溶于稀硫酸，主要发生Fe+2H+===Fe2++H2↑，氧化铝与酸反应生成铝离子，铁的氧化物溶于酸后生成铁离子，还发生Fe+2Fe3+===3Fe2+，制备硫酸亚铁，应与硫酸铝分离，应调节溶液pH生成Al(OH)3，要避免生成Fe(OH)2沉淀，应控制pH在4.4≤pH<7.5，过滤分离出的滤渣为Al(OH)3，反应Ⅱ中加稀硫酸及亚硝酸钠生成铁离子，减压蒸发、过滤得到Fe(OH)SO4。 答案：(1)Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O　 K3[Fe(CN)6](或KMnO4溶液)　有蓝色沉淀产生(或溶液褪色)　(2)4.4~7.5　Al3++3HCO3===Al(OH)3↓+3CO2↑ (3)N+2H++Fe2+===Fe3++NO↑+H2O (4)2[Fe(OH)]2++2H2O⥫⥬[Fe2(OH)4]2++2H+ 考点三 [核心知能突破] 典例导航　B [关键能力提升] 1．D　[反应①的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物质的量之比为1∶1，所以每消耗4 mol KOH，吸收2 mol氯气，标准状况下2 mol氯气的体积为22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L，A错误；反应②K2FeO4为氧化产物，KClO为氧化剂，则氧化性：K2FeO4<KClO，B错误；设ClO-为5 mol，Cl为1 mol，氯气转化成ClO-、Cl被氧化，转化成KCl被还原，根据得失电子守恒可知生成KCl的物质的量为5 mol×1+1 mol×(5-0)=10 mol，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为10 mol∶(5 mol+1 mol)=5∶3，C错误；根据得失电子守恒可得关系式：2K2FeO4~3KClO~3Cl2，则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2，D正确。] 2．解析：根据得失电子守恒可知V1c1×10-3×(3-2)mol=V2c2×10-3×(7-2)mol+20×c(Cr2)×2×(6-3)×10-3 L，故c(Cr2)= mol·L-1。 答案： mol·L-1 3．解析：根据得失电子守恒可知关系式：Fe3+~I2~S2。 n(Fe)=n(Fe3+)=n(S2)=0.02 L×0.100 0 mol·L-1=0.002 mol，铁元素的总含量为=5.6 g·L-1。 答案：5.6 4．解析：(1)SO2中S为+4价，被氧化成+6价，产物为S，Fe3+被还原成Fe2+，产物中氧原子数增多，表明反应物中有水，产物中有H+，用得失电子守恒来配平离子方程式。(2)根据得失电子守恒可知：n(SO2)×2=n(Cr2)×6=0.020 00 mol·L-1×0.025 L×6=0.003 mol，n(SO2)=0.001 5 mol，故所得气体中SO2的体积分数为×100%=12.00%。 答案：(1)SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++4H+　 (2)12.00% [高考真题 衍生变式] 1．D　[S2的中心原子是其中的一个硫原子，则中心原子S的孤电子对数为×(6+2-1×2-3×2)=0，故价层电子对数为4+0=4，其空间结构是四面体形，不是正四面体形，S的中心原子S的孤电子对数为×(6+2-4×2)=0，故价层电子对数为4+0=4，其空间结构为正四面体形，A错误；反应Ⅰ只有S被氧化，反应Ⅱ中As和S均被氧化，B错误；反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3，反应Ⅱ的化学方程式为As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4，反应Ⅰ中参加反应的==2，反应Ⅱ中参加反应的=，故参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C错误；根据化学方程式可得出，反应Ⅰ：As2S3~3O2~12e-，反应Ⅱ：As2S3~7O2~28e-，所以氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为12∶28=3∶7，D正确。] 真题变式　(1)2As2S3+6O2+3H2O2As2O3+3H2S2O3　As2S3+7O2+6H2O2H3AsO4+3H2SO4 (2)H2S2O3===H2O+SO2↑+S↓ 2．C　[根据题图可知，随着反应的进行，Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，最后Mn(Ⅲ)转化为Mn(Ⅱ)，化合价降低，体现氧化性，则Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A错误；由“Mn(Ⅱ)起催化作用”可知，该反应过程中，反应物浓度和Mn(Ⅱ)均影响化学反应速率，反应前期无Mn(Ⅱ)，反应物浓度随反应的进行逐渐减小，故反应速率逐渐减小，生成Mn(Ⅱ)后，Mn(Ⅱ)催化反应的进行，使反应速率增大，但随着反应物浓度的降低，浓度变化起决定作用，反应速率又会减小，所以反应速率会先减小后增大再减小，B错误；根据题图可知，Mn(Ⅶ)和Mn(Ⅱ)不能大量共存，C正确；H2C2O4是弱电解质，书写离子方程式时不能拆开，D错误。] 真题变式　(1)2Mn+3H2C2O4+2H+===2MnO2↓+6CO2↑+4H2O (2)4Mn+5C2H5OH+12H+===5CH3COOH+4Mn2++11H2O (3)Cr2+3H2C2O4+8H+===2Cr3++6CO2↑+7H2O 3．解析：精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2溶液浸取，Cu转化为Cu2+进入“浸出液1”中，Ag、Au不反应，“浸渣1”中含有Ag和Au；“浸渣1”中加入盐酸、H2O2溶液浸取，Au转化为HAuCl4进入“浸出液2”，Ag转化为AgCl，“浸渣2”中含有AgCl；“浸出液2”中加入N2H4将HAuCl4还原为Au，同时N2H4被氧化为N2；“浸渣2”中加入Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到“浸出液3”，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。(4)设被氧化的N2H4物质的量为x mol，产物Au的物质的量为y mol，根据得失电子守恒：x×2×2=y×3，故x∶y=3∶4。 答案：(1)Cu2+　(2)2Au+8HCl+3H2O2===2HAuCl4+6H2O　(3)AgCl　(4)3∶4 真题变式　(1)Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O (2)AgCl+2S2===[Ag(S2O3)2]3-+Cl- (3)3N2H4+4HAuCl4===3N2↑+4Au↓+16HCl 学科网（北京）股份有限公司 $$