内容正文:
第一章
化学反应的热效应
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
本节重点:
氧化还原反应的守恒规律
第4课时 氧化还原反应方程式的配平与计算
(1)电子守恒
还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数
还原剂化合价升高总数=氧化剂化合价降低总数=转移电子总数
(2)质量守恒:反应前后各元素种类不变,各元素的原子数目不变
(3)电荷守恒
在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷的总数相等。
氧化还原反应的守恒规律
=
=
应用:配平氧化还原方程式及有关计算
氧化还原反应中,化合价有升必有降,电子有得必有失。对于一个完整的氧化还原反应,化合价升高总数与降低总数相等,失电子总数与得电子总教相等,即有关系式:
原理:
元素化合价降低的总数=元素化合价升高的总数
还原剂失电子的总数=氧化剂得电子的总数
主题1:氧化还原反应方程式的配平
配平方法:
化合价升降法(电子得失法)。
氧化还原反应的配平步骤
主题1:氧化还原反应方程式的配平
配平示例 (以Zn与HNO3反应)
(依据电子得失守恒)
最小公倍数法配平
主题1:氧化还原反应方程式的配平
(依据原子守恒)
只有离子方程式需要
检查电荷是否守恒
主题1:氧化还原反应方程式的配平
×2
×2
CO + NO CO2 + N2
标变价
列升降
令相等
定系数
查守恒
2
2
+2 +2 +4 0
2
2
2
2个碳原子价态升高
2个氮原子价态降低
化合价升降数目相等
原子守恒、电荷守恒
根据电子得失守恒
化合价升降数目相等
配平关键
?
配平步骤:
类型一:正向配平法
主题1:氧化还原反应方程式的配平
NO + NH3 —— N2 + H2O
+2
-3
0
×3
3
2
×2
2.5
3
2
3
NO + NH3 —— N2 + H2O
5
6
4
6
———
各物质系数×2化为整数
易错警醒:
化学方程式的系数应为整数
例2:归中反应
主题1:氧化还原反应方程式的配平
×1
MnO2+ HCl(浓) = MnCl2+ Cl2↑ + H2O
△
+4 -1 +2 -1 0
注意有一部分氯元素价态不变
4
2
1
2
×2
易错警醒:
该反应中,HCl前面系数应为:变价的氯原子数+没有变价的氯原子数
1
1
1
2+2
类型二:逆向配平法
例3:部分氧化还原反应
主题1:氧化还原反应方程式的配平
Cl2 + KOH —— KClO3 + KCl + H2O
0 +5 -1
×1
1
5
×5
5
3
6
3
———
拓展运用:
被氧化的氯原子数和被还原的氯原子数之比为_________。
1:5
例4:歧化反应
技巧:从生成物一侧向反应物一侧配平
适用:部分氧化还原反应、歧化反应
(同一物质中同一元素发生价态的变化)
主题1:氧化还原反应方程式的配平
氧化还原反应离子方程式的配平
方法:配平与化学方程式一致,只是检查时应注意质量守恒和电荷守恒
缺项:一般为H+ 或 OH-或H2O
【例1】 Cr2O72- + Cl- + = Cr3+ + Cl2↑+ H2O
【例2】 MnO4- + I- + H+ = Mn2+ + IO3- + H2O
+6
-1
+3
0
↓6
↑1
×1
×6
1
6
2
3
7
H+
14
+7
-1
+2
+5
↓5
↑6
×6
×5
6
5
18
6
5
9
主题1:氧化还原反应方程式的配平
配平下列氧化还原反应方程式
(1)正向配平类
①__HCl(浓)+__MnO2 __Cl2↑+__MnCl2+__H2O
②__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O
(2)逆向配平类
①__S+__KOH __K2S+__K2SO3+__H2O
②__Cl2+__NaOH __NaCl+__NaClO3+__H2O
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
①__ +__H2O2+____===__Mn2++__O2↑+__H2O
②__Fe3++__SO2+__H2O===__Fe2++__ +____
4
1
1
1
2
2
10
8
1
2
5
8
3
6
2
1
3
3
6
5
1
3
2
5
6H+
2
5
8
2
1
1
2
2
4H+
找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;
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);
根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
流程一:
流程二:
流程三:
主题2:氧化还原反应方程式的计算
①、得失电子守恒
微观本质:得到电子总数=失去电子总数=转移电子总数
宏观特征:化合价下降之和=化合价上升之和
若已知用3个Na2SO3恰好将2个XO4-还原,如何利用“守恒规律”
快速判断元素X在产物中的化合价?
基本
方法
利用电子守恒规律,得失电子总数相等,Na2SO3作还原剂,氧化产物为Na2SO4,其中,硫元素由+4价升高到+6价。设元素X在还原产物中的化合价为x,则有3×(6-4)=2×(7-x),解得x=4,则元素X反应后的产物化合价为+4价。
一般
步骤
①找出氧化剂、还原剂及相应的氧化产物和还原产物。 ②找准一个原子或一个离子得失电子数(注意化学式中的粒子个数)。 ③列等式:氧化剂数×变价原子数×化合价变化值(高价-低价)=还原剂数×变价原子数×化合价变化值(高价-低价)。
主题2:氧化还原反应方程式的计算
【例1】含1.2×1020个Na2SO3的溶液恰好被含4×1019个K2Cr2O7的溶液氧化为Na2SO4,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是( )
A.+6 B.+3 C.+2 D.0
B
氧化反应:Na2SO3→Na2SO4 ↑2×1.2×1020
还原反应:K2Cr2O7→2(Cr?) ↓(6-x)×2×4×1019
N(氧化剂)×1个粒子得电子数
N(还原剂)×1个粒子失电子数
主题2:氧化还原反应方程式的计算
例2、 在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物质的量之比完全反应,生成一种棕黄色气体X,其中Na2SO3被氧化为Na2SO4,则X为( )
A. ClO2 B. ClO C. Cl2 D. Cl2O3
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
=n(还原性)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
主题2:氧化还原反应方程式的计算
A
②、正负电荷守恒
反应前离子带的电荷总数=反应后离子带的电荷总数
Cu + Ag+
Cu2+ + Ag
Cu + 2Ag+
Cu2+ + 2Ag
例题3
主题2:氧化还原反应方程式的计算
D
课堂检测
1.已知反应:6HCl(浓)+KClO3===KCl+3Cl2 ↑+3H2O,
下列说法正确的是( )
A.浓盐酸只作还原剂
B.生成3分子Cl2有6个电子转移
C.被氧化和被还原的氯元素的质量比为6∶1
D.氯气既是氧化产物又是还原产物
解析:HCl中氯部分化合价升高,因此浓盐酸除了作还原剂,还有一部分起酸性作用,A错误;根据方程式分析,6个HCl参与反应,有5个氯化合价升高,因此生成3分子Cl2有5个电子转移,B错误;根据方程式分析6个HCl参与反应,有5个氯化合价升高,因此被氧化和被还原的氯元素的质量比为 5∶1,C错误;氯气既是化合价升高得到的产物,又是化合价降低得到的产物,因此氯气既是氧化产物又是还原产物,D正确。
D
课堂检测
2.二氧化氯ClO2是一种黄绿色气体,在工业上常用作废水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN-===2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是( )
A.x=y=2 C.氧化产物与还原产物的个数比为3∶2
B.氧化性:ClO2>CO2 D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
解析:根据化学反应方程式中原子守恒可知,该离子方程式中x=2,y=2,A正确;该离子方程式中,ClO2是氧化剂,CO2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:ClO2>CO2,B正确;该反应中氧化产物是CO2和N2,还原产物是Cl-,故氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2,C正确;该离子方程式:2ClO2+2CN-===2CO2+N2+2Cl-,电子转移为N2~10e-,则当生成1个N2时,转移10个电子,D错误。
D
课堂检测
3.若锌与稀硝酸反应时,其反应的化学方程式为:
4Zn+10HNO3===aZn(NO3)2+bM+cH2O,则a、b、c、M可能分别为( )
A.4、5、5、NO2↑
B.4、2、4、NO2↑
C.4、1、3、NH4NO3
D.4、3、5、NO↑
C
课堂检测
4.水热法制备纳米颗粒Y(化合物)的反应为3Fe2++2S2O+O2+aOH-===Y+S4O62-+2H2O,下列有关说法不正确的是 ( )
A.a=4
B.Y的化学式为Fe2O3
C.S2O是还原剂
D.每1个O2参加反应,转移电子数为4
B
一、配平原理
氧化剂得电子总数
=
还原剂失电子总数
二、配平步骤
一标二列三求四平五查
三、配平方法
正向配平法、逆向配平法、缺项配平法
正向配平
完全氧化还原
归中反应
逆向配平
部分氧化还原
分解反应
歧化反应
课堂小结
Thank you for watching
MnO
SO
$$