专题1 第5讲 氧化还原方程式的配平和计算(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（苏教版）

第5讲　氧化还原方程式的配平和计算 考点一　氧化还原方程式的配平 1．配平原则 2．氧化还原反应方程式配平的基本方法 (1)正向配平法 适合反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。如： (2)逆向配平法 适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如： 由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。 题组1 氧化还原反应方程式的配平 1.选择适当的方法配平下列化学方程式或离子方程式。 (1)KI＋KIO3＋H2SO4===I2＋K2SO4＋H2O (2)K2Cr2O7＋FeSO4＋H2SO4===H2O＋Fe2(SO4)3＋Cr2(SO4)3＋K2SO4 (3)P4＋KOH＋H2O===K3PO4＋PH3↑ (4)H＋＋BiO＋Mn2＋===Bi3＋＋MnO＋H2O (5)As2S3＋H2O＋NO===AsO＋SO＋NO↑＋H＋ 答案　(1)5　1　3　3　3　3 (2)1　6　7　7　3　1　1 (3)2　9　3　3　5 (4)14　5　2　5　2　7 (5)3　4　28　6　9　28　8 “五步骤”配平氧化还原反应方程式 题组2 含未知数方程式的配平 2.(1)FexS＋HCl===S＋FeCl2＋H2S (2)Na2Sx＋NaClO＋NaOH===Na2SO4＋NaCl＋H2O 答案　(1)　2　　1　1 (2)1　(3x＋1)　(2x－2)　x　(3x＋1)　(x－1) 题组3 缺项类配平 3.(1)________ClO＋________Fe2＋＋__________===______Cl－＋________Fe3＋＋________ (2)________MnO＋________C2O＋________===________Mn2＋＋________CO2↑＋________ (3)________ClO－＋______Fe(OH)3＋________===______Cl－＋________FeO＋________H2O (4)________MnO＋________H2O2＋________===______Mn2＋＋________O2↑＋________H2O 答案　(1)1　6　6H＋　1　6　3H2O (2)2　5　16H＋　2　10　8H2O (3)3　2　4OH－　3　2　5 (4)2　5　6H＋　2　5　8 “三步法”突破缺项型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在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平流程为 　 考点二　氧化还原反应的计算 1．氧化还原反应计算的基本方法 电子守恒法(化合价守恒)。 2．解题的一般步骤 (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。 (3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。 题组1 两种元素之间得失电子守恒问题 1.24 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，则元素Cr在还原产物中的化合价为________。 解析　由题目中指出被还原的元素是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6，而Cr元素的化合价将从＋6→＋n(设＋n为生成物中Cr元素的化合价)，根据得失电子数目相等，有0.024 L×0.05 mol·L－1×(6－4)＝0.02 L×0.02 mol·L－1×2×(6－n)解得n＝3。 答案　＋3 2．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，计算x的值为____________________________。 解析　Na2Sx中S元素的化合价为－，根据题意及得失电子守恒有：x＝16×[1－(－1)]，解得x＝5。 答案　5 题组2 多种元素之间得失电子守恒问题 3.在反应14CuSO4＋5FeS2＋12H2O===7Cu2S＋5FeSO4＋12H2SO4中，被还原的S和被氧化的S的质量之比为________。 解析　方程式中的化合价变化：14 mol CuSO4中＋2价的铜得电子化合价降低，转化为7 mol Cu2S中的14 mol ＋1价Cu；5 mol FeS2中10 mol －1价的S有7 mol化合价降低，转化为7 mol Cu2S中的－2价S，有3 mol化合价升高，转化为3 mol SO的＋6价S(生成物中有17 mol SO，其中有14 mol来自反应物的硫酸铜中)。所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3。 答案　7∶3 4．用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时，发生反应Ⅰ：MnO＋Cu2S＋H＋→Cu2＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)和反应Ⅱ：MnO＋FeS2＋H＋→Fe3＋＋SO＋Mn2＋＋H2O(未配平)。 (1)反应Ⅰ中每生成1 mol SO，转移电子的物质的量为________。 (2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为________。 解析　(1)反应Ⅰ中每生成1 mol SO，2 mol Cu＋失去2 mol电子，1 mol S2－失去8 mol电子，总共转移电子的物质的量为10 mol电子。 (2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2。 答案　(1)10 mol　(2)3∶2 题组3 多步反应得失电子守恒问题 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＝____________。 解析　反应流程为 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－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol， 所以x g＝17.02 g－0.46 mol×17 g·mol－1＝9.20 g。 答案　9.20 6．Na2S2O3是重要的化工原料，易溶于水，在中性或碱性环境中稳定。 准确称取W g产品，用适量蒸馏水溶解，以淀粉作指示剂，用0.100 0 mol·L－1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2S2O＋I2===S4O＋2I－ (1)滴定至终点时，溶液颜色的变化：________。 (2)滴定起始和终点的液面位置如图，则消耗碘的标准溶液体积为____________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)________。 解析　(1)用淀粉作指示剂，用碘的标准溶液滴定，终点时碘稍过量点，则溶液变蓝。(2)滴定管内液面由0.00 mL至18.10 mL，则消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL。根据关系式：2S2O～I2得，n(S2O)＝2×18.10×10－3L×0.100 0 mol·L－1＝3.620×10－3mol，故产品的纯度为×100%＝×100%。 答案　(1)由无色变蓝色，半分钟内不褪色 (2)18.10　×100% “四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写 1．(2023·江苏扬州三模)Cu2S可用于钾离子电池的负极材料。冶炼铜时可使Cu2S在高温下与O2反应转化为Cu2O，生成的Cu2O与Cu2S进一步反应得到Cu。Cu2O在酸性溶液中会转化为Cu和Cu2＋；Cu2S能被浓硝酸氧化为Cu(NO3)2。Cu在O2存在下能与氨水反应生成2＋；Cu2能与NaOH反应生成Na2。O3、O2的沸点分别为－111 ℃、－182 ℃。下列化学反应表示正确的是(　　) A．Cu2S在高温下与O2反应：2Cu2S＋4O22Cu2O＋2SO3 B．Cu2S与浓硝酸反应：Cu2S＋6HNO3(浓)△,2Cu2＋2NO2↑＋H2S↑＋2H2O C．Cu2O溶于稀硫酸：Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O D．Cu在O2存在下与氨水反应：2Cu＋8NH3＋O2＋4H＋===22＋＋2H2O 解析　Cu2S在高温下与O2反应生成氧化亚铜和二氧化硫，反应的化学方程式为2Cu2S＋3O2高温,2Cu2O＋2SO2，A错误；Cu2S与浓硝酸反应生成硝酸铜、NO、S和水，反应的化学方程式为3Cu2S＋16HNO3(浓)△,6Cu2＋4NO↑＋3S↓＋8H2O，B错误；Cu2O溶于稀硫酸生成硫酸铜、铜和水，反应的离子方程式为Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O，C正确；氨水呈碱性，没有大量H＋，Cu在O2存在下与氨水反应的离子方程式为2Cu＋8NH3·H2O＋O2===22＋＋6H2O＋4OH－，D错误。 答案　C 2．(2023·江苏如皋一中开学考试)根据提供的情境书写指定反应的方程式。 (1)通过如图转化可回收废旧锂电池电极材料LiCoO2(难溶于水)中钴元素和锂元素。 写出反应1的离子方程式：____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)活性自由基HO·可有效除去废水中的苯酚等有机污染物，原理如图所示。写出HO·除去苯酚(C6H5OH)反应的化学方程式：______________________________。 (3)现代工业上用氧化锌烟灰(主要成分为ZnO，含少量Pb、CuO和As2O3)制取高纯锌的部分工艺流程如图所示。 ①已知：“溶浸”后浸出液中含2＋、2＋、AsCl等。写出该过程中生成2＋的相关离子方程式：________________________________。 ②“氧化除杂”的目的是将“AsCl”转化为As2O5胶体，再经吸附聚沉除去。写出氧化反应的离子方程式：________________________________。 解析　(1)“沉钴”时得到Co(OH)2，可以推知反应1中LiCoO2与H2SO4和Na2SO3反应生成Co2＋和SO，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为2LiCoO2＋6H＋＋SO===2Li＋＋2Co2＋＋ SO＋3H2O。 (2)依据流程图可知HO·除去苯酚(C6H5OH)生成乙酸，化学方程式为4HO·＋C6H5OH＋H2O―→3CH3COOH。 (3)①已知：“溶浸”后浸出液中含2＋，则氧化锌和过量氨水、氯化铵生成2＋，反应为ZnO＋2NH3·H2O＋2NH===2＋＋3H2O；②过氧化氢具有氧化性，“氧化除杂”过程中AsCl和过氧化氢、过量氨水反应生成As2O5和水，反应为2AsCl＋2H2O2＋6NH3·H2O===As2O5(胶体)＋10Cl－＋6NH＋5H2O。 答案　(1)2LiCoO2＋6H＋＋SO===2Li＋＋2Co2＋＋ SO＋3H2O (2)4HO·＋C6H5OH＋H2O―→3CH3COOH (3)①ZnO＋2NH3·H2O＋2NH===2＋＋3H2O　②2AsCl＋2H2O2＋6NH3·H2O===As2O5(胶体)＋10Cl－＋6NH＋5H2O 1．(2023·辽宁卷)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下图所示。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：2MnO＋5C2O＋16H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 解析　开始一段时间(大约13 min前)随着时间的推移Mn(Ⅶ)浓度减小直至为0，Mn(Ⅲ)浓度增大直至达到最大值，结合图像，此时间段主要生成Mn(Ⅲ)，同时先生成少量Mn(Ⅳ)后Mn(Ⅳ)被消耗；后来(大约13 min后)随着时间的推移Mn(Ⅲ)浓度减少，Mn(Ⅱ)的浓度增大；据此作答。 由图像可知，随着时间的推移Mn(Ⅲ)的浓度先增大后减小，说明开始反应生成Mn(Ⅲ)，后Mn(Ⅲ)被消耗生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅲ)能氧化H2C2O4，A项错误；随着反应物浓度的减小，到大约13 min时开始生成Mn(Ⅱ)，Mn(Ⅱ)对反应起催化作用，13 min后反应速率会增大，B项错误；由图像可知，Mn(Ⅶ)的浓度为0后才开始生成Mn(Ⅱ)，该条件下Mn(Ⅱ)和Mn(Ⅶ)不能大量共存，C项正确；H2C2O4为弱酸，在离子方程式中应以化学式保留，总反应为2MnO＋5H2C2O4＋6H＋===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，D项错误。 答案　C 2．(1)(2023·全国乙卷节选)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是________________________________________________________________________。 (2)(2023·新课标卷节选)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液，反应的离子方程式为____________________。 答案　(1)2Li2CO3＋8MnO24LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑ (2)2Cr2O＋3S2O＋10H＋===4Cr3＋＋6SO＋5H2O 3．(2022·湖南卷节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下： 已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点： 物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3 沸点/℃ 136 127 57 180 回答下列问题： (1)TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后，混合气体中各组分的分压如下表： 物质 TiCl4 CO CO2 Cl2 分压/MPa 4.59×10－2 1.84×10－2 3.70×10－2 5.98×10－9 该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为 ________________________________________________________________________； (2)“除钒”过程中的化学方程式为____________。 解析　(1)根据表中数据可知，该温度下C主要生成CO和CO2，根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知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＋10Cl25TiCl4＋2CO＋4CO2； (2)“降温收尘”后钒元素主要以VOCl3形式存在，加入Al得到VOCl2渣，根据得失电子守恒和元素守恒配平方程式为3VOCl3＋Al===3VOCl2＋AlCl3。 答案　(1)5TiO2＋6C＋10Cl25TiCl4＋2CO＋4CO2 (2)3VOCl3＋Al===3VOCl2＋AlCl3 4．(2022·全国甲卷节选)硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备，菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流程如下： 向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离子方程式为_________________________________________________。 答案　3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ 5．(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－形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整。 □Fe3＋＋Ag2S＋□________□________＋2[AgCl2]－＋S 解析　Ag2S中S元素化合价升高，Fe元素化合价降低，根据得失电子守恒、元素守恒，该离子方程式为2Fe3＋＋Ag2S＋4Cl－2Fe2＋＋2－＋S。 答案　2　4　Cl－　2　Fe2＋ 学科网（北京）股份有限公司 $$