内容正文:
第一章 物质及其变化
第5讲 氧化还原反应方程式的配平和计算
第一课时 氧化还原方程式的配平
【考点清单】
1、配平基本原则
2、配平的类型
【考点清单】
标变价、列得失、求总数、配系数、查守恒
(1)直接型氧化还原方程式的配平
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:
MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。
配平后的离子方程式为
MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
配平氧化还原反应方程式的两种常用方法
1.正向配平(1)______NaBO2+______SiO2+______Na+___H2===
_______NaBH4+________Na2SiO3 (2) MnO4-+ Fe2++ H+===
Mn2++ Fe3++ H2O (3)______KI+______KIO3+______H2SO4===
______I2+______K2SO4+______H2O
类型一 给定化学方程式的配平
1
2
4
2
1
2
1
5
8
1
5
4
5
1
3
3
3
3
1.正向配平
(4)_____MnO4-+______H++______Cl-===______Mn2++______Cl2↑+______H2O (5)____H2S+____KMnO4+____H2SO4===
____K2SO4+____MnSO4+_____S↓+_____H2O
2
16
10
8
2
5
5
2
3
5
1
2
8
2.逆向配平(1)____S+______KOH===
______K2S+______K2SO3+______H2O (2)______P4+______KOH+______H2O===
______K3PO4+______PH3↑
(3)________(NH4)2Cr2O7===
________N2+________Cr2O3+________H2O
3
6
3
1
2
2
9
3
5
3
1
4
1
1
3.含有未知数的配平
(1)______FexS+___HCl===
________S+______FeCl2+______H2S
(2)______Na2Sx+_______NaClO+________NaOH===
______Na2SO4+________NaCl+_______H2O
1
x
1 -x
2x
x
1
3x+1
2x-2
x
3x+1
x-1
4.有机物参与的氧化还原反应方程式的配平
(1)______KClO3+______H2C2O4+______H2SO4===
______ClO2↑+____CO2↑+____KHSO4+______H2O
(2)______C2H6O+______KMnO4+______H2SO4===
______K2SO4+____MnSO4+____CO2↑+______H2O
2
1
2
2
2
2
2
5
12
12
18
6
10
33
6.整体配平(1) FeS2+ O2=== Fe2O3+ SO2 (2) NH4NO3=== HNO3+ N2↑+ H2O (3) P+ CuSO4+ H2O===
Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
11
4
2
8
2
5
4
9
11
15
5
6
24
15
打包配平
关键能力 考向突破
考向1 常规类型方程式的配平
例1.(高考题节选)(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备过程第一步如下:
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为 。
2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=== 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO
2、配平的类型
【考点清单】
(2)缺项型氧化还原方程式的配平
①方法
先配含有变价元素的物质、再由元素守恒确定未知物
②补项原则
缺H2O、H+(酸)、OH-(碱)
酸性环境下:缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性环境下:缺H或多O补H2O,少O补OH-
酸性环境下:无OH-
碱性环境下:无H+
5.缺项配平
(1)______ClO-+______Fe(OH)3+______===
_____Cl-+______ FeO42- +______H2O
(2)______ MnO4- +______H2O2+______===
______Mn2++______O2↑+______H2O
3
2
2
3
4OH-
5
2
5
2
5
6H+
8
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、C、N2、CO。
请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。
Al2O3 3C N2 2 3CO
(4)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:
5 2 14 H+ 5 5 2
7
H2O
1(2021·鹤岗模拟)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下:
KMnO4+FeSO4+H2SO4―→K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O(未配平)
2(2021·金华模拟)高铁酸盐可用作净水剂,不仅可以消毒杀菌,还能吸附水中的悬浮物,可以用下面反应制得:Fe2O3+KOH+KClO→K2FeO4+KCl+H2O
(未配平)
【夯实基础】
3通入过量氯气,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:
____KOCN+____KOH+___Cl2===
____CO2+________N2+_____KCl+_____H2O。
【夯实基础】
4完成并配平化学方程式:
______Na2Cr2O7+_____KI+_____HCl===
_____CrCl3+_____NaCl+_____KCl+____I2+______。
5.NaNO2是一种食品添加剂,但食用过量可能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为
MnO4-+NO2-+______→Mn2++NO3-+H2O
(未配平)
6请配平下列反应的化学方程式(CH3OH中H为+1价,O为-2价):_____CH3OH+____NaClO3+_____→
_____CO2↑+_____ClO2↑+____Na2SO4+_____。
【夯实基础】
2、配平的类型
【考点清单】
(3)信息型氧化还原方程式的书写
2、配平的类型
【考点清单】
(3)信息型氧化还原方程式的书写
找出反应粒子、正确预测产物、配平变价微粒、确定缺项物质、整体元素配平、三查检验验证
示例
KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应,生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式是___________。
一、依据陈述信息书写方程式1.[2021·全国甲卷,26(2)]以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为____________________________________________
2.工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式:________________________________________________。
MnO2+MnS+2H2SO4===2MnSO4+S+2H2O
【练习】(1)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为_________________________。(2)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为____________________________________。(3)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为_______________________________________________。(4)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为______________________。
PbO+ClO-===Cl-+PbO2
【练习】(5)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_________________________________________________________。(6)在45~50 ℃时向CuCl悬浊液中持续通入空气,得到碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O],该反应的化学方程式为____________________________________________。
3.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:
二、依据流程信息书写方程式
2NaClO3+SO2+H2SO4===2ClO2+2NaHSO4
3.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:
(2)“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式:__________________。
二、依据流程信息书写方程式
2ClO2+H2O2+2NaOH===2NaClO2+O2+2H2O
4.[2020·全国卷Ⅰ,26(2)]钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO2+ ,同时还有_____离子被氧化。写出VO+转化为VO2+ 反应的离子方程式:_______________________________。
Fe2+
5.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++
(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__________。
三、依据反应机理图书写方程式
4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
作催化剂
循环转化关系图中物质变化分析思路
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。
(2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。
(3)若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
6.某催化转化过程如图所示:
过程1:Ni2O3+ClO-===2NiO2+Cl-,
过程2的离子方程式:___________。
2NiO2+ClO-===Ni2O3+Cl-+2O
7.NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去):
NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为__________________________________。
2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl
铬铁矿熔块
++AlN+
NaBiO3+Mn2++____===Na++Bi3++________+____
MnO
2MnO+5C2O+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
2IO+5HSO===I2+5SO+3H++H2O
VO++MnO2+2H+===VO+Mn2++H2O
14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2SO+16H+
4SO+4H+
$$