05 第一部分 第一章 第5讲 氧化还原方程式的书写与计算(能力课)-【名师导航】2026年高考化学一轮总复习课件（人教版）

第一章　化学物质及其变化 第5讲　氧化还原方程式的书写与计算 (能力课) 第一部分　化学基本概念 1.掌握氧化还原方程式的配平方法。　2.掌握一定情境下或流程中氧化还原方程式的书写。　3.掌握电子守恒法的有关计算。 第一章　化学物质及其变化 2 知识点一 01 知识点二 02 知识点三 03 高考真题演练 04 课时质量评价 05 第一章　化学物质及其变化 3 知识点一　氧化还原方程式的配平 1．三大配平原则 命题角度1 命题角度2 多维训练 第一章　化学物质及其变化 4 2．化合价升降法配平五步骤 第一章　化学物质及其变化 ___C＋___H2SO4(浓)―→___CO2↑＋___SO2↑＋___H2O 1 2 1 2 2 第一章　化学物质及其变化 第一章　化学物质及其变化 ——给定反应的配平 1．(1)(倒配法)___P4＋___KOH＋___H2O===___K3PO4＋___PH3↑ (2)(补加法)___Fe3O4＋____HNO3(稀)===___Fe(NO3)3＋___NO↑＋____H2O (3)(整体配平法)___FeS2＋___HNO3===___Fe(NO3)3＋___H2SO4＋___NO↑＋___H2O (4)(电荷守恒法)___Fe2＋＋___Cr2 ＋____H＋===___Fe3＋＋___Cr3＋＋___H2O (5)(零价法)___C2H6O＋____KMnO4＋______H2SO4===___K2SO4＋_____MnSO4＋_____CO2＋_____H2O 2 9 3 3 5 3 28 9 1 14 1 8 1 2 5 2 6 1 14 6 2 7 5 12 18 6 12 10 33 第一章　化学物质及其变化 ——缺项配平 2.(1)___ClO－+ ___Fe(OH)3+ ______===___Cl－+___Fe+___H2O (2)___Mn+___H2O2+______===___Mn2++___O2↑+___H2O 3.(1)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应,生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式: ___Cu+___HNO3(浓)===___Cu(NO3)2+___NO2↑+___NO↑+___。 (2)将高锰酸钾溶液逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。请完成下列化学方程式: ___KMnO4+___K2S+___===___K2MnO4+___K2SO4+___S↓+_____。 3 2 4OH－ 3 2 5 2 5 6H＋ 2 5 8 5 16 5 4 2 8 28 5 24 28 3 2 H2O 第一章　化学物质及其变化 (3)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸的离子方程式: ___Mn+___CH3CH2OH+___===___Mn2++___CH3COOH+_____。 (4)SO2通入FeCl3溶液中的离子方程式: ___SO2+___Fe3++______===___S+___Fe2++___。 4 5 H＋ 4 5 H2O 2 2 H2O 2 4 H＋ 第一章　化学物质及其变化 (1)四种配平技巧 ①倒配法:适用于氧化剂与还原剂为同一物质时,可以由生成物 反应物方向配平。如: 3+6KOH===2K2+1K2O3+3H2O ②补加法:适用于部分被氧化或部分被还原的物质反应,配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进,确定最终化学计量数。如: 3+(2+6)HO3(稀) ===3u(NO3)2+2O↑+4H2O 第一章　化学物质及其变化 ③整体配平法:适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低,需求整个物质的化合价升降数,然后配平。如: 3u2+(10+12)HO3===6u(NO3)2+10O↑+3H2O4+8H2O ④电荷守恒法:适用于离子方程式,当主要物质配平后,利用电荷守恒配平其他物质。如: 2n+10l－+16H+===2n2++5Cl2↑+8H2O 第一章　化学物质及其变化 ⑤零价法:物质中的化合价难确定时,可设定物质中的各元素均为0价,确定升降数进行配平。如 +28KnO4+42H2SO4===14K2SO4+28MnSO4+30CO2+ 57H2O 第一章　化学物质及其变化 (2)缺项配平的原则 注意：当方程式中主物质缺项时，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 件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋ 碱性条 件下 反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O 第一章　化学物质及其变化 知识点二　新情境下氧化还原方程式的书写与判断 新情境下的氧化还原方程式书写流程 命题角度1 命题角度2 多维训练 第一章　化学物质及其变化 15 第一章　化学物质及其变化 KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是______________________________________ _________________。 10CO2↑＋8H2O 第一章　化学物质及其变化 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO2是氧化产物。 第二步:按“氧化剂+还原剂 还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:Mn+C2 Mn2++CO2↑。Mn→Mn2+,锰元素降了5价;C2→CO2,碳元素升了1价,1 mol C2共失去2 mol e－,故在C2前配5,在氧化产物CO2前配10;在Mn前配2,在还原产物Mn2+前配2,即2Mn+5C2 2Mn2++10CO2↑。 第一章　化学物质及其变化 第三步:根据电荷守恒和原子守恒及酸性条件,左边补H+右边补H2O,;离子方程式为2Mn+5C2+16H+ 2Mn2++10CO2↑+8H2O。 第四步:查原子、电荷、电子是否守恒。 第一章　化学物质及其变化 ——根据有关情境书写方程式 1.根据有关信息,完成下列方程式。 (1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、N形式存在),NaClO将废水中的N转化为N2。反应的离子方程式为_______ _______________________________。 3ClO- +2N===N2↑+3Cl-+3H2O+2H+ 第一章　化学物质及其变化 (2)化学在环境保护中起着十分重要的作用,催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中,H2能将N还原为N2。反 应的离子方程式为___________________________________。 (3)Fe的一种含氧酸根离子(Fe)具有强氧化性,在其钠盐溶液中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生。反应的离子方程式是____________________________________。 4Fe+20H+===4Fe3++3O2↑+10H2O 第一章　化学物质及其变化 ——根据反应历程书写方程式 2.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++4S+4H+。 第一章　化学物质及其变化 (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__________。 4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O 14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2S+16H+ 做催化剂 第一章　化学物质及其变化 ——根据化工流程书写与判断方程式 3．实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Ce2(CO3)3，其部分实验过程如下： 第一章　化学物质及其变化 √ A．“酸浸”过程中H2O2作氧化剂 B．加氨水“中和”除去过量盐酸，主要目的是提高Ce3＋的萃取率 C．试剂a一定是盐酸 D．“沉淀”时反应的离子方程式为2Ce3++6HC===Ce2(CO3)3↓+ 3CO2↑+3H2O 第一章　化学物质及其变化 B　[二氧化铈(CeO2)废渣加入稀盐酸、过氧化氢溶液“酸浸”,得到含有Ce3+的溶液,加入氨水中和过量的盐酸,加入萃取剂HA萃取后再加入酸反萃取,分离出水层,加入氨水、碳酸氢铵生成Ce2(CO3)3。A．由流程可知,“酸浸”过程中铈元素的化合价降低,CeO2为氧化剂,根据电子守恒可知,则H2O2中氧元素化合价升高,做还原剂,错误;B．加氨水“中和”去除过量稀盐酸,降低氢离子浓度,利于平衡向萃取CeA3(有机层)的方向移动,目的是提高Ce3+的萃取率,正确;C．根据萃取原理可知,“反萃取”中通过增大氢离子浓度使平衡逆向移动,有利于将有机层Ce3+尽可能多地转移到水层,试剂a可为盐酸或稀硝酸,错误;D．“沉淀”时Ce3+、氨水、碳酸氢铵反应生成Ce2(CO3)3沉淀,反应的离子方程式为2Ce3++3HC+3NH3·H2O ===Ce2(CO3)3↓+3N+3H2O,错误。] 第一章　化学物质及其变化 4．碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图： 已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题： (1)已知Te为第ⅥA族元素，TeO2被浓NaOH溶液溶解，其溶解的离子方程式为_____________________________________________。 第一章　化学物质及其变化 (2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2，反应的化学方程式为____________________________________________； “还原”过程中，发生反应的离子方程式为____________________ _____________________________________________。 解析：(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2,反应的化学方程式是Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O;“还原”过程中,四氯化碲与二氧化硫反应生成单质碲和硫酸,反应的离子方程式是Te4++2SO2+4H2O===2S+Te↓+8H+。 第一章　化学物质及其变化 答案：(1)TeO2+2OH－===Te+H2O (2)Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O Te4++2SO2+4H2O===2S+Te↓+8H+ 第一章　化学物质及其变化 知识点三　电子守恒法在化学计算中的应用 1.计算依据 氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即电子守恒。 2.守恒法解题的思维流程 命题角度1 命题角度2 多维训练 第一章　化学物质及其变化 30 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(　 　) A．＋2　　 B．＋3　　 C．＋4　　 D．＋5 √ 第一章　化学物质及其变化 24×10－3×0.05 mol×(6－4)＝20×10－3×0.02 mol×2×(6－x)， 故x＝3。 第一章　化学物质及其变化 ——电子守恒的基本计算 1．高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。下列说法正确的是(　　) A．反应①中每消耗4 mol KOH，吸收标准状况下 22.4 L Cl2 B．氧化性：K2FeO4>KClO C．若反应①中n(ClO－)∶n(Cl)=5∶1,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为 2∶1 D．若反应①的氧化产物只有KClO,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2 √ 第一章　化学物质及其变化 D　[反应①的生成物有KCl、KClO、KClO3,其中K、Cl的物质的量之比为1∶1,所以每消耗4 mol KOH,吸收2 mol氯气,标准状况下2 mol氯气的体积为22.4 L·mol－1×2 mol=44.8 L,A错误;反应②中K2FeO4为氧化产物,KClO为氧化剂,则氧化性:K2FeO4<KClO,B错误;设ClO－的物质的量为5 mol,Cl的物质的量为1 mol,氯气转化成ClO－、Cl被氧化,转化成KCl被还原,根据电子守恒可知生成KCl的物质的量为5 mol×1+1 mol×(5－0)=10 mol,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为10 mol∶(5 mol+1 mol)=5∶3,C错误;根据电子守恒可得关系式:2K2FeO4~3KClO~3Cl2,则得到0.2 mol K2FeO4时消耗0.3 mol Cl2,D正确。] 第一章　化学物质及其变化 2.某废水中含有Cr2,为了处理有毒的Cr2,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2)为　　　　。  解析：根据电子守恒可知V1c1×10－3×(3－2)=V2c2×10－3×(7－2)+20×c(Cr2)×2×(6－3)×10－3,故c(Cr2)= mol·L－1。 答案： mol·L－1 第一章　化学物质及其变化 √ ——电子守恒法在多步反应中的应用 3．(2025·烟台模拟)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与0.075 mol O2混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是 (　　) A．60 mL B．45 mL C．30 mL D．15 mL A　[根据电子守恒可知n(Cu)=2n(O2)=2×0.075 mol=0.15 mol,故n(NaOH)=2n(Cu)=0.30 mol,V(NaOH)= L=60 mL。] 第一章　化学物质及其变化 4.某硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数,取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后,用0.020 00 mol·L－1 K2Cr2O7标准溶液滴定至终点,消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。 已知:Cr2+Fe2++H+ Cr3++Fe3++H2O(未配平)。 (1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中,发生反应的离子方程式为________。  (2)沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数为　　　(小数点后保留两位)。  第一章　化学物质及其变化 解析：(1)SO2中S为+4价,被氧化成+6价,产物为S,Fe3+被还原成Fe2+,产物中氧原子数增多,表明反应物中有水,产物中有H+,用电子守恒来配平离子方程式。(2)根据电子守恒可知:n(SO2)×2=n(Cr2)×6=0.020 00 mol·L－1×0.025 L×6=0.003 mol,n(SO2)=0.001 5 mol,故所得气体中SO2的体积分数为×100%=12.00%。 答案：(1)SO2+2Fe3++2H2O S+2Fe2++4H+　(2)12.00% 第一章　化学物质及其变化 高考真题演练 1．(2023·湖南卷)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应： 下列说法正确的是(　　) A．S2和S的空间结构都是正四面体形 B．反应Ⅰ和Ⅱ中,元素As和S都被氧化 C．反应Ⅰ和Ⅱ中,参加反应的:Ⅰ<Ⅱ D．反应Ⅰ和Ⅱ中,氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为3∶7 √ 命题角度1 命题角度2 多维训练 第一章　化学物质及其变化 39 第一章　化学物质及其变化 第一章　化学物质及其变化 2.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、CO2和H2制CH3OCH3(二甲醚)、V2O5催化氧化SO2等。催化剂有选择性,如C2H4与O2反应用Ag催化生成 (环氧乙烷)、用CuCl2/PdCl2催化生成CH3CHO。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中N电催化生成N2、氯自由基催化O3分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。 第一章　化学物质及其变化 √ 下列化学反应表示正确的是(　　) 第一章　化学物质及其变化 第一章　化学物质及其变化 3．(2024·新课标卷节选)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下： 第一章　化学物质及其变化 已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(c≤1.0×10－5 mol·L－1)时的pH：   Fe3＋ Fe2＋ Co3＋ Co2＋ Zn2＋ 开始沉淀的pH 1.5 6.9 － 7.4 6.2 沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2 回答下列问题： (1)“过滤1”后的溶液中加入MnO2的作用是____________________。 取少量反应后的溶液，加入化学试剂_________检验____________，若出现蓝色沉淀，需补加MnO2。 第一章　化学物质及其变化 (2)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为________________ ____________、_______________________________。 解析：(1)由表中数据可知,当Fe3+完全沉淀时,Co2+未开始沉淀,而当Fe2+完全沉淀时,Co2+已有一部分沉淀,因此为了除去溶液中的铁元素且Co2+不沉淀,应先将Fe2+氧化为Fe3+再调节pH使Fe3+完全沉淀,则MnO2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+。常用K3[Fe(CN)6]溶液检验Fe2+,若生成蓝色沉淀,则说明溶液中仍存在Fe2+,需补加MnO2。(2)由流程分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,结合电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出离子方程式:3Co2++Mn+7H2O===3Co(OH)3↓ +MnO2↓+5H+、3Mn2++2Mn+2H2O===5MnO2↓+4H+。 第一章　化学物质及其变化 答案:(1)将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+,以便在调pH时除去铁元素　K3[Fe(CN)6]　Fe2+　(2)3Co2++Mn+7H2O===3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+　3Mn2++2Mn+2H2O===5MnO2↓+4H+ 第一章　化学物质及其变化 ①标变价：＋H2O ②列变化，求总数：―→C＋＋S＋＋H2O ③配系数：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O ④查守恒：C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋ 2NO＋5H2N2＋2OH－＋4H2O 已知：Ce3＋能被有机萃取剂(简称HA)萃取，其萃取原理可表示为Ce3＋(水层)＋3HA(有机层)CeA3(有机层)＋3H＋(水层)。下列说法正确的是(　　) D　[S2O的中心原子是其中的一个硫原子，则中心原子S的孤电子对数为×(6＋2－1×2－3×2)＝0，故价层电子对数为4＋0＝4，其空间结构是四面体形，不是正四面体形，SO的中心原子S的孤电子对数为×(6＋2－4×2)＝0，故价层电子对数为4＋0＝4，其空间结构为正四面体形，A错误；反应Ⅰ中只有S元素被氧化，反应Ⅱ中As元素和S元素均被氧化，B错误；反应Ⅰ的化学方程式为2As2S3＋6O2＋3H2O2As2O3＋3H2S2O3，反应Ⅱ的化学方程式为 As2S3＋7O2＋6H2O2H3AsO4＋3H2SO4，反应Ⅰ中参加反应的＝＝2，反应Ⅱ中参加反应的＝，故参加反应的：Ⅰ>Ⅱ，C错误；根据化学方程式可得出，反应Ⅰ：As2S3～3O2～12e－，反应Ⅱ：As2S3～7O2～28e－，所以氧化1 mol As2S3转移的电子数之比为12∶28＝3∶7，D正确。] A．汽车尾气处理：2NO＋4CON2＋4CO2 B．NO电催化为N2的阳极反应：2NO＋12H＋＋10e－===N2↑＋6H2O C．硝酸工业中NH3的氧化反应：4NH3＋3O22N2＋6H2O D．CO2和H2催化制二甲醚：2CO2＋6H2CH3OCH3＋3H2O D　[根据氧原子守恒可知，A错误；阳极应发生失电子的反应，B错误；NH3发生催化氧化反应生成NO，该反应的化学方程式应为4NH3＋5O24NO＋6H2O，C错误。] $$