内容正文:
Chemistry 不积跬步,无以至千里;不积小流,无以成江海
氧化还原反应方程式的配平 (
钠及其化合物
)
一、氧化还原反应的分类
1.一般氧化还原反应:指氧化剂和还原剂分别属于不同的物质的氧化还原反应
如:C+2CuO2Cu+CO2↑ Fe2O3+3CO2Fe+3CO2 C+O2CO2
2.自身氧化还原反应:指氧化剂和还原剂属于同一种物质的氧化还原反应
如:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
3.歧化反应:氧化剂和还原剂为同种物质,且发生氧化还原反应的元素均为同种元素之间,这样的氧化还原反应反应称为歧化反应
如:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O 3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O
4.归中反应:氧化产物和还原产物为同种物质,且发生氧化还原反应的元素均为同种元素之间,这样的氧化还原反应反应称为归中反应。或:同种元素由不同价态(高价态和低价态)转变为中间价态的氧化还原反应,称之为归中反应
如:SO2+2H2S===2H2O+3S↓ 5NaCl+NaClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3Na2SO4+3H2O
5.部分氧化还原反应 (注意酸性作用)
如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑ Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【特别提醒】
对于部分氧化还原反应,氧化剂(还原剂)中被还原(氧化)与未被还原(氧化)的比例,要依据化学方程式或得
失电子数来确定,只有被还原(氧化)的那部分才作氧化剂(还原剂)
如:在3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O中,8个HNO3参加反应只有2个HNO3作氧化剂
二、氧化还原反应方程式的配平
1.正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
(1)配平依据
得失电子守恒
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
质量守恒
反应前后元素的种类和原子的个数不变。
电荷守恒(离子方程式)
反应前后电荷总数不变。
(2)一般步骤(以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例)
标价态
标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H22+H2O4——2↑+(OH)3↓+H2O
列变化
标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
求总数
配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
配计量数
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
查守恒
原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
【课堂小练1】
1.配平下列化学方程式。
(1)____Mg+____CO2____C+____MgO
(2)____Na2SO3+____KIO3+____H2SO4===____Na2SO4+____K2SO4+____I2+____H2O
(3)____FeS+____O2____Fe2O3+____SO2
(4)____KClO3+____HCl(浓)===____KCl+____Cl2↑+____H2O
三、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
1.逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1 ____S +____KOH ____K2S + ____ K2SO3 +____ H2O
①化合价的变化,生成“1个K2S”化合价降低2价,生成 “1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。
②根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
③再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为6。
④最后定H2O的化学计量数为3。
2.离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2 ____MnO+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
①先根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;
②根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
3.缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)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+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学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。
条件
补项原则
酸性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
【特别提醒】
记住以下常见氧化剂和还原剂所对应的还原产物和氧化产物
氧化剂
对应还原产物
还原剂
对应氧化产物
Cl2、ClO-、KClO3
Cl—
Fe2+
Fe3+
O2
O2-
SO2、SO32-、S2O32-
SO42-
Fe3+
Fe2+
H2O2
O2
KMnO4(H+)、MnO2
Mn2+(紫色褪去)
S2-、HS-、H2S
S
H2O2(绿色氧化剂)
H2O
I-
I2
K2Cr2O7(H+)
Cr3+
H2C2O4
CO2
浓H2SO4
SO2+H2O
CO、C
CO2
浓HNO3
NO2+H2O
NH3
N2、NO
稀HNO3
NO+H2O
【课堂小练2】
2.配平下列氧化还原反应方程式。
(1)正向配平
①________KI+________KIO3+________H2SO4===________I2+________K2SO4+________H2O
②________MnO+________H++________Cl-===________Mn2++________Cl2↑+________H2O
(2)逆向配平
①________P4+________KOH+________H2O===________K3PO4+________PH3↑
②________Cu+________HNO3(稀)===________Cu(NO3)2+____NO↑+________H2O
(3)缺项配平
①__ClO-+__Fe(OH)3+__===__Cl-+__FeO+__H2O
②__Mn2++__ClO+__H2O===__MnO2↓+__Cl2↑+__
【课时对点练习】
1.配平下列离子方程式。
(1)____Fe3++____SO2+____H2O===____Fe2++____SO+____H+
(2)____C2O+____MnO+______===____CO2↑+____Mn2++____H2O
2.配平下列化学方程式。
(1)____KClO3____KCl+____O2↑
(2)____Cl2+____NaOH____NaCl+____NaClO3+____H2O
(3)____Fe+____HNO3(浓)____Fe(NO3)3+____NO2↑+____H2O
(4)__KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
(5)____Au2O3+____Na2S2O3+____NaOH===____Au2O+____Na2SO4+____H2O
3.(1)配平下列反应的化学方程式。
①______Cu+______HNO3(浓)===______Cu(NO3)2+______NO2↑+______H2O。
②______Na+______H2O===______NaOH+______H2↑。
(2)补全并配平下列化学方程式,并用单线桥标出此反应中电子转移的方向和数目:
______H2O2+______Cr2(SO4)3+______KOH===____K2CrO4+______K2SO4+______
反应中氧化剂是________,被氧化的元素是______。
4.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
已知:①Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O
②SO2+SeO2+H2O―→Se+SO+H+
(1)根据Se与浓H2SO4的反应,写出Se和浓HNO3(还原产物为NO2)反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Se与浓HNO3的反应中被还原的元素是_____________________________________。
(3)配平反应②,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:______________________。
5.配平下列方程式
(1)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:Ce3++H2O2+H2O===Ce(OH)4↓+________
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
Fe(OH)2+ClO-+________===Fe(OH)3+Cl-
(3配平反应的离子方程式:Mn2++ClO+H2O===MnO2↓+Cl2↑+________
(4)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式:P+FeO+CaOCa3(PO4)2+Fe
(5)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:_____________________________
(6)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_________________________________
(7)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:_____________________________
(8)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式_________________________
(9)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍,即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍—磷合金。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO,在酸性条件下发生以下镀镍反应:
Ni2++___H2PO+____―→____Ni+____H2PO+____
(10)S2O具有强氧化性,其还原产物为SO,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式:___________________________________
(11)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,并有气体逸出,请配平该化学方程式:
FeSO4+____KNO3+____H2SO4——____K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O;
其中氧化剂为____
【参考答案】
【课堂小练1】
1.配平下列化学方程式。
(1)____Mg+____CO2____C+____MgO
(2)____Na2SO3+____KIO3+____H2SO4===____Na2SO4+____K2SO4+____I2+____H2O
(3)____FeS+____O2____Fe2O3+____SO2
(4)____KClO3+____HCl(浓)===____KCl+____Cl2↑+____H2O
答案 (1)2 1 1 2 (2)5 2 1 5 1 1 1 (3)4 7 2 4 (4)1 6 1 3 3
【课堂小练2】
2.配平下列氧化还原反应方程式。
(1)正向配平
①________KI+________KIO3+________H2SO4===________I2+________K2SO4+________H2O
答案 5 1 3 3 3 3
②________MnO+________H++________Cl-===________Mn2++________Cl2↑+________H2O
答案 2 16 10 2 5 8
(2)逆向配平
①________P4+________KOH+________H2O===________K3PO4+________PH3↑
答案 2 9 3 3 5
②________Cu+________HNO3(稀)===________Cu(NO3)2+____NO↑+________H2O
答案 3 8 3 2 4
(3)缺项配平
①__ClO-+__Fe(OH)3+__===__Cl-+__FeO+__H2O
②__Mn2++__ClO+__H2O===__MnO2↓+__Cl2↑+__
答案 ①3 2 4OH- 3 2 5 ②5 2 4 5 1 8H+
【课时对点练习】
1.配平下列离子方程式。
(1)____Fe3++____SO2+____H2O===____Fe2++____SO+____H+
答案 2 1 2 2 1 4
(2)____C2O+____MnO+______===____CO2↑+____Mn2++____H2O
答案 5 2 16H+ 10 2 8
2.配平下列化学方程式。
(1)____KClO3____KCl+____O2↑
答案 2 2 3
(2)____Cl2+____NaOH____NaCl+____NaClO3+____H2O
答案 3 6 5 1 3
(3)____Fe+____HNO3(浓)____Fe(NO3)3+____NO2↑+____H2O
答案 1 6 1 3 3
(4)__KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
答案 2 10 8 1 2 5 8
(5)____Au2O3+____Na2S2O3+____NaOH===____Au2O+____Na2SO4+____H2O
答案 2 1 2 2 2 1
3.(1)配平下列反应的化学方程式。
①______Cu+______HNO3(浓)===______Cu(NO3)2+______NO2↑+______H2O。
②______Na+______H2O===______NaOH+______H2↑。
(2)补全并配平下列化学方程式,并用单线桥标出此反应中电子转移的方向和数目:
______H2O2+______Cr2(SO4)3+______KOH===____K2CrO4+______K2SO4+______
反应中氧化剂是________,被氧化的元素是______。
答案 (1)①1 4 1 2 2 ②2 2 2 1
(2)3 1 10 2 3 8H2O
+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+
8H2O H2O2 Cr
4.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
已知:①Se+2H2SO4(浓)2SO2↑+SeO2+2H2O
②SO2+SeO2+H2O―→Se+SO+H+
(1)根据Se与浓H2SO4的反应,写出Se和浓HNO3(还原产物为NO2)反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)Se与浓HNO3的反应中被还原的元素是_____________________________________。
(3)配平反应②,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:______________________。
答案 (1)Se+4HNO3(浓)===SeO2+4NO2↑+2H2O
(2)N (3)
解析 (1)利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的SeO2,反应中Se元素化合价升高4,浓HNO3被还原为NO2,反应中化合价降低1,化合价升降最小公倍数为4,由化合价升降法配平反应的化学方程式为Se+4HNO3(浓)===SeO2+4NO2↑+2H2O。(2)反应中N元素化合价降低,被还原。(3)反应②中,SO2被氧化为H2SO4,S元素化合价升高2,SeO2被还原为单质Se,Se元素化合价降低4,化合价升降最小公倍数为4,由化合价升降法配平反应的离子方程式为2SO2+SeO2+2H2O===Se+2SO+4H+,用双线桥法标出电子转移的方向和数目:。
5.配平下列方程式
(1)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:Ce3++H2O2+H2O===Ce(OH)4↓+________
(2)完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式:
Fe(OH)2+ClO-+________===Fe(OH)3+Cl-
(3配平反应的离子方程式:Mn2++ClO+H2O===MnO2↓+Cl2↑+________
(4)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式:P+FeO+CaOCa3(PO4)2+Fe
(5)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:_____________________________
(6)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO,常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为_________________________________
(7)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收,产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气,得到单质硫并使吸收液再生,写出再生反应的化学方程式:_____________________________
(8)硫化氢具有还原性,可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下,H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O,写出该反应的化学方程式_________________________
(9)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍,即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍—磷合金。化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO,在酸性条件下发生以下镀镍反应:
Ni2++___H2PO+____―→____Ni+____H2PO+____
(10)S2O具有强氧化性,其还原产物为SO,硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应,得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式:___________________________________
(11)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后,再加入足量的KNO3溶液,可使其中的Fe2+全部转化成Fe3+,并有气体逸出,请配平该化学方程式:
FeSO4+____KNO3+____H2SO4——____K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O;
其中氧化剂为____
答案 (1)2 1 6 2 6 H+
(2) 2 1 1 H2O 2 1
(3) 5 2 4 5 1 8 H+
(4)2 5 3 1 5
(5)4KClO3KCl+3KClO4
(6)S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
(7)2NH4HS+O22NH3·H2O+2S↓
(8)3H2SO4+5H2S+2KMnO4===5S↓+2MnSO4+K2SO4+8H2O
(9)1Ni2++1H2PO+1H2O===1Ni+1H2PO+2H+
(10)5K2S2O8+2MnSO4+8H2O4K2SO4+2KMnO4+8H2SO4
(11)6FeSO4+2KNO3+4H2SO4===K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O KNO3
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