第1章 第3节 第4课时 氧化还原方程式的配平与相关计算 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版）Ⅱ

本高中化学讲义聚焦氧化还原方程式配平与相关计算核心知识点，先系统梳理配平三原则（得失电子、质量、电荷守恒）及标变价等五步配平步骤，再通过逆向、补加、电荷守恒、缺项等类型配平及对点训练深化理解，后结合典例与电子守恒法思维建模讲解计算，构建完整学习支架。 该资料以分类教学法突出亮点，如逆向配平解决歧化反应、缺项配平强化守恒应用，通过典例导学与跟踪检测培养科学思维与探究能力。课中辅助教师分层授课，课后检测助学生查漏补缺，有效提升氧化还原反应学习效果。

第4课时　氧化还原方程式的配平与相关计算 命题热点(一)——氧化还原方程式的配平 (一)配平原则与一般步骤 1.氧化还原反应方程式配平的基本原则 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 反应前后原子的种类和个数不变 电荷守恒 离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等 2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤 (1)标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出反应前后变价元素的化合价。 +HO3(浓)——O2↑+O2↑+H2O (2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化值。 (3)求总数:通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。 (4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数。 C+4HNO3(浓)——4NO2↑+CO2↑+2H2O (5)查守恒:检查电荷是否守恒,原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。 C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O 　　[对点训练] 1.配平下列化学方程式。 (1)　NH3+　O2　NO+　H2O  (2)　C+　H2SO4(浓) 　CO2↑+　SO2↑+ 　H2O  答案:(1)4　5　4　6　(2)1　2　1　2　2 (二)配平常见类型与方法 类型1　逆向配平 　　氧化剂与还原剂为同一物质的歧化反应,可用逆向配平法。 　　[对点训练] 2.(1)　Cl2+　NaOH== 　NaCl+　NaClO+　H2O  (2)　I2+　KOH==　KI+　KIO3+　H2O  答案:(1)1　2　1　1　1　(2)3　6　5　1　3 类型2　补加配平 　　部分被氧化或还原物质参与的氧化还原方程式配平时,首先确定被氧化或还原物质的化学计量数,然后利用原子守恒法补加未被氧化或还原物质的化学计量数,最后确定最终化学计量数。 　　[对点训练] 3.(1)　Cu+　HNO3(浓)== 　Cu(NO3)2+　NO2↑+　H2O  (2)　MnO2+　HCl(浓) 　MnCl2+　Cl2↑+　H2O  答案:(1)1　4　1　2　2　(2)1　4　1　1　2 类型3　电荷守恒配平 　　对于涉及离子反应的氧化还原反应的方程式,首先利用电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数,再利用电荷守恒法配平其他离子的化学计量数。 　　[对点训练] 4.(1)　Fe3++　SO2+　H2O== 　Fe2++ 　S+　H+  (2)　C2+　Mn+　H+== 　CO2↑+　Mn2++　H2O  答案:(1)2　1　2　2　1　4 (2)5　2　16　10　2　8 类型4　缺项配平 　　一般缺的是酸(H+)、碱(OH-)、H2O (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。 　　[对点训练] 5.(1)　Mn+　H2O2+　　　　==  　Mn2++　O2↑+ 　H2O  (2)　Mn2++ 　Cl+　H2O== 　MnO2↓+　Cl2↑+　　　　  (3)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: 答案:(1)2　5　6H+　2　5　8 (2)5　2　4　5　1　8H+ (3)5　2　14　H+　5　5　2　Mn　7　H2O 命题热点(二)——氧化还原反应的计算 典例导学 　　[典例]　一定条件下,当溶液中X与H2O2分子个数比恰好为2∶5时,溶液中X被还原为较低价态,则X元素的化合价变为 (　 ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+5 [解析]　H2O2恰好将X还原,反应中H2O2变成O2,O元素的化合价由-1价升高为0价,则X的化合价降低,设元素X在还原产物中的化合价为+x,由得失电子守恒可知,2×(7-x)=5×2×(1-0),解得x=2。 [答案]　A |思维建模|电子守恒法的解题流程 　　[对点训练] 1.(2025·甘肃酒泉四校联考)已知:5R2+2Mn+H+→10RO2+2Mn2++H2O(未配平),则R2中x的值为 (　 ) A.1 B.2 C.3 D.4 解析:选B　根据方程式可知,Mn元素的化合价由+7降低为+2,设R2中R元素的化合价为a,R元素的化合价由a升高为+4,根据得失电子守恒,10(4-a)=2(7-2),a=3,则2×(+3)+(-2)×4=-x,即x=2。 2.某氧化剂中,起氧化作用的是X2,在溶液中2个X2恰好能氧化6个S,则X2的还原产物中X元素的化合价为 (　 ) A.+1 B.+2 C.+3 D.+4 解析:选C　6个S被完全氧化生成S,失去电子6×2=12个,设X2的还原产物中X元素的化合价为x,根据氧化还原反应中得失电子守恒可知2×2×(6-x)=12,解得x=+3。 3.已知OCN-中氮元素显-3价,在反应OCN-+OH-+Cl2→CO2+N2+Cl-+H2O(未配平)中,如果有6个Cl2完全反应,则被氧化的OCN-的微粒数是 (　 ) A.2 B.3 C.4 D.6 解析:选C　由得失电子守恒2×N(Cl2)=3×N(OCN-),可知6分子Cl2完全反应有4个OCN-被氧化。 4.(1)在氧化还原反应:3S+6KOH==K2SO3+2K2S+3H2O中,被氧化与被还原的硫原子数目之比是　　　　。  (2)在反应2H2O+Cl2+SO2==H2SO4+2HCl中,氧化产物和还原产物的质量之比为　　　　。  (3)在反应2KMnO4+16HCl(浓)==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂与还原剂个数之比为　　　　。  答案:(1)1∶2　(2)98∶73　(3)1∶5 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.有一未完成的离子方程式为　　　　+5X-+6H+==3X2+3H2O,据此判断,X元素在　　中的化合价为 (　 )  A.+1 B.+3 C.+5 D.+7 解析:选C　根据离子方程式左右电荷相等,则未知物应含有1个负电荷,根据方程式遵循质量守恒定律可知,生成3个X2和3个H2O,则需要1个X,因此X中X元素的化合价为+5价。 2.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCl==dFeCl3+eKCl+fX+gH2O,若b=1,d=3,则X的化学式为 (　 ) A.N2 B.NO C.NO2 D.NH4Cl 解析:选B　 根据原子守恒:a=d=3、e=b=1,根据氯原子守恒得,c=4,再由氢原子守恒得,g=2,最后根据N、O原子守恒,推出X的化学式为NO。 3.在焊接铜器时可用NH4Cl溶液除去铜器表面的氧化铜以便焊接,其反应为CuO+NH4ClCu+CuCl2+N2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是 (　 ) A.反应中被氧化和被还原的元素分别为Cu和N B.配平后,CuO和NH4Cl的化学计量数之比为1∶2 C.反应中生成2个N2分子时,转移电子数为6 D.该反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的 解析:选D　部分Cu元素由+2价降低到0价,N元素由-3价升高到0价,则Cu元素被还原,N元素被氧化,A错误;根据得失电子守恒和原子守恒配平可得4CuO+2NH4Cl3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,则CuO和NH4Cl的化学计量数之比为2∶1,B错误;N元素的化合价由-3价升高到0价,则生成2个N2分子时,转移电子数为12,C错误;根据配平后的化学方程式可知,4个CuO参与反应时,有3个CuO被还原为Cu,故被还原的CuO占参与反应的CuO的,D正确。 4.酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是Mn+N+　　　→Mn2++N+H2O(未配平)。下列叙述正确的是 (　 )  A.该反应中N被还原 B.反应过程中溶液中的H+被消耗 C.生成6个水分子时,转移10个电子 D.横线上的粒子是OH- 解析:选B　该反应中N元素由+3价升至+5价,故N失电子被氧化,A项错误;根据原子守恒和电荷守恒知,方程式中缺少的微粒是H+,即反应消耗溶液中的H+,B项正确,D项错误;根据得失电子守恒、电荷守恒可知,配平的离子方程式为2Mn+5N+6H+==2Mn2++5N+3H2O,生成6个水分子时转移20个电子,C项错误。 5.(2025·福州高一期末)某离子反应中涉及H2O、ClO-、N、H+、N2、Cl-六种微粒。其中N2的分子数随时间变化的曲线如图所示。下列判断正确的是 (　 ) A.该反应的还原剂是Cl- B.每生成1个N2分子,转移3个电子 C.参与反应的氧化剂与还原剂的个数比为2∶3 D.反应后溶液的酸性明显增强 解析:选D　由曲线变化图可知,随反应进行N2的分子数增多,故N2是生成物,则N是反应物,N元素的化合价升高,具有氧化性的ClO-为反应物,由氯原子守恒可知Cl-是生成物,则反应的离子方程式应为3ClO-+2N==N2↑+3H2O+3Cl-+2H+。由离子方程式可知,N元素的化合价升高,则反应的还原剂为N,A错误;N元素的化合价由-3价升高到0价,则每生成1个N2分子,转移6个电子,B错误;由离子方程式可知氧化剂和还原剂的个数之比为3∶2,C错误;反应生成H+,故反应后溶液酸性增强,D正确。 6.在酸性条件下,可发生如下反应:Cl+2M3++4H2O==M2+Cl-+8H+,则M2中M的化合价是 (　 ) A.+4 B.+5 C.+6 D.+7 解析:选C　Cl→Cl-,得到6e-,则2M3+→M2,失去6e-,每个M原子失去3e-,M的化合价升高3价,即由+3价升高到+6价。 7.被称为万能还原剂的NaBH4 (NaBH4中H为-1价)能溶于水并和水发生反应:NaBH4+2H2O ==NaBO2+4H2↑,下列有关该反应的说法正确的是 (　 ) A.NaBH4既是氧化剂又是还原剂 B.NaBH4是氧化剂,H2O是还原剂 C.硼元素被氧化,氢元素被还原 D.被氧化的元素与被还原的元素质量比为1∶1 解析:选D　NaBH4中氢元素的化合价升高而被氧化,NaBH4是还原剂,水中氢元素的化合价降低而被还原,水是氧化剂,氧化剂和还原剂中氢元素的化合价变化数值相同,被氧化的元素与被还原的元素质量比为1∶1。 8.已知氯气和NaOH溶液在一温度下能发生化学反应,其方程式为Cl2+2NaOH==NaCl+NaClO+H2O,3Cl2+6NaOH==5NaCl+NaClO3+3H2O。某温度下,将氯气通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO和NaClO3的混合溶液,经测定ClO-与的个数比为3∶1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数比为 (　 ) A.21∶5 B.11∶3 C.3∶1 D.2∶1 解析:选D　Cl2生成ClO-与是被氧化的过程,化合价分别由0价升高为+1价和+5价, ClO-与的个数之比为3∶1,则可设ClO-为3个,为1个,被氧化的Cl共为3+1=4; Cl2生成NaCl是被还原的过程,化合价由0价降低为-1价,被还原的Cl的个数为3+5=8,所以被还原的氯和被氧化的氯个数之比为8∶4=2∶1。 9. [双选]把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原型离子方程式(未配平)。 对该氧化还原反应型离子方程式,说法不正确的是 (　 ) A.I作氧化剂具有氧化性 B.氧化剂和还原剂的个数之比为2∶5 C.若有2个Mn2+参加反应时则转移电子的个数为10 D.氧化性:Mn> 解析:选BD　 已知锰离子是反应物,反应后生成高锰酸根离子,则锰离子失电子作还原剂,含有碘元素的离子在反应中作氧化剂,碘元素应该得电子化合价降低,所以是反应物,是生成物,根据元素守恒知,水是反应物,该反应的离子方程式为2Mn2++5I+3H2O==2Mn+5I+6H+,据此进行解答。I在反应中得电子作氧化剂,故A正确;氧化剂和还原剂的个数之比为5∶2,故B错误;若有2个Mn2+参加反应,则转移电子的个数为2×(7-2)=10,故C正确;氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;该反应中氧化剂为I,氧化产物为Mn,所以氧化性:Mn<I,故D错误。 10.(2025·大连高一期中)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(未配平): 　　KMnO4+　　FeSO4+　　H2SO4→　　K2SO4+　　MnSO4+　　Fe2(SO4)3+　　H2O,下列说法正确的是 (　 )  A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物 B.Fe2+的还原性强于Mn2+ C.生成物水的化学计量数是16 D.生成4个水分子时,转移10个电子 解析:选B　根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,反应中,Mn是氧化剂、Mn2+是还原产物,Fe2+是还原剂、Fe3+是氧化产物,A、C错误,B正确;反应生成8个水分子时,转移10个电子,则生成4个水分子时,转移5个电子,D错误。 二、非选择题 11.(8分)某反应体系有反应物和生成物共7种物质:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中的H2O2只发生如下过程:H2O2→O2。试回答下列问题: (1)该反应中的氧化剂是　　　　。  (2)该反应中,发生还原反应的过程是 　　　　　　　　。  (3)该反应中,氧化产物与还原产物的化学计量数之比是　　　　,写出配平的化学方程式: 　。  解析:由于H2O2发生的变化为H2→,H2O2为还原剂,氧化产物为O2,则KMnO4为氧化剂,KnO4→nSO4,发生还原反应,还原产物为MnSO4,每生成1个O2分子,失去2个电子,而KMnO4转化成MnSO4时Mn元素的化合价降低5价,即Mn得到电子数为5,故氧化产物与还原产物的化学计量数之比为5∶2。 答案:(1)KMnO4　(2)KMnO4→MnSO4 (3)5∶2　2KMnO4+5H2O2+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O 12.(10分)(2025·南昌一中月考)用氯气(Cl2)消毒过的自来水中常残留有一定量的氯气,因此不能直接用于饲养金鱼,但向水中加入适量Na2SO3后,能有效改善水质,降低水中的氯气对鱼的危害。已知HClO中Cl为+1价。 反应①:Cl2+H2O==HClO+HCl; 反应②:Na2SO3+Cl2+H2O→Na2SO4+HCl(未配平)。 请回答下列问题: (1)Na2SO3中S元素的化合价为　　　　价。  (2)用双线桥法表示反应①中电子的转移方向和数目: 　。 (3)将反应②配平: 　, 该反应的还原剂是　　　　　　　(填化学式,下同),氧化产物是　　　　　　　　。  (4)将反应②改写成离子方程式: 　。  解析:(1)Na2SO3中Na元素和O元素分别为+1价和-2价,由化合物中各元素的化合价代数和为0,可知S元素为+4价。(2)反应①中Cl元素的化合价既有升高又有降低,即Cl2既是氧化剂又是还原剂,其电子转移的方向和数目用双线桥法表示为。(3)根据反应前后S、Cl元素的化合价变化,利用化合价升降法可配平该反应为Na2SO3+Cl2+H2O==Na2SO4+2HCl;其中还原剂为Na2SO3,氧化产物为Na2SO4。(4)根据反应②可写出该反应的离子方程式为S+Cl2+H2O==S+2H++2Cl-。 答案:(1)+4　(2) (3)Na2SO3+Cl2+H2O==Na2SO4+2HCl　Na2SO3　Na2SO4 (4)S+Cl2+H2O==S+2H++2Cl- 13.(9分)凡是养鱼的人都知道一种很不错的消毒剂,这就是被称为当今第四代消毒产品的二氧化氯。其属于A1级别安全高效消毒剂,并且可以在极低的浓度下对病菌有杀灭作用,功效显而易见。 KClO3和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为 (1)请完成该化学方程式并配平。 (2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是　　　　(填序号)。  ①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性 (3)产生1分子Cl2,转移的电子为　　　　个。  解析:(1)氧化还原反应方程式的配平可从电子得失相等和原子守恒两个方面来完成。注意不交叉规律的使用。(2)反应中浓盐酸一部分转化成Cl2表现还原性,一部分转化成KCl表现酸性。 答案:(1)2KClO3+4HCl(浓)2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O　(2)②　(3)2　 14.(12分)(2025·凤城一中月考)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。 (1)已知XeO3是一种不稳定的无色物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2O→Mn+Xe↑+H+(未配平)。 ①配平该反应的离子方程式: 　。  ②该反应的实验现象为 　。  ③上述反应中,发生还原反应的粒子是　　　　　(写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为　　　　。  (2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、Mn、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得Mn和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。 ①写出该反应的离子方程式: 　。  ②该反应中,氧化剂与还原剂的粒子数目之比为　　　　　。  ③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为　　　　　。  (3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为 　。  解析:(1)①反应XeO3+Mn2++H2O→Mn+Xe↑+H+中,Xe元素降6价,Mn元素升5价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得5XeO3+6Mn2++9H2O==6Mn+5Xe↑+18H+。③XeO3化合价降低,被还原,发生还原反应;Mn元素由+2价升高到+7价,升5价,每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为15。(2)①由图知,Mn减少,为反应物,氧气增多,为生成物,可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5。 ③2Mn+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O 2×119 5×32 11.9 g m =,解得m=8 g。(3)“氧的固定”即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2,Mn元素由+2价升高到+4价,升2价,氧气中氧元素降低2价,则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O2==2MnO(OH)2。 答案:(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O==6Mn+5Xe↑+18H+ ②有气泡产生,溶液呈紫红色　③XeO3　15 (2)①2Mn+5H2O2+6H+==2Mn2++5O2↑+8H2O ②2∶5　③8 g (3)2Mn(OH)2+O2==2MnO(OH)2 学科网（北京）股份有限公司 $$