2026届高三化学一轮复习 1.3.2氧化还原反应方程式的配平与计算 课件
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普通
内容正文:
第三节 氧化还原反应
1.32 氧化还原反应的的计算与方程式的配平
第1板块 变化观念
lijinhu (l) -
高考指向
考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年
氧化还原反应方程式的配平 √选择题
非选择题 浙江6月卷,6,3分
江苏卷,6,3分
湖南卷,6,3分 ——
氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 √选择题
非选择题 北京卷,14,3分 浙江1月卷,6,3分
北京卷,12,3分
2
考情透视·目标导航
考情分析 氧化还原反应方程式的配平、书写及计算属于高频考点,从近几年高考试题来看,化工流程题或实验综合题中有关氧化还原反应的化学(或离子)方程式的书写仍是高考命题的热点。
预测新的一年高考可能会在化工流程或综合实验题中考查氧化还原反应方程式的书写和氧化还原滴定计算,题目的难度较大,如:
(1)氧化还原反应与离子方程式、电极反应式相结合,考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等;
(2)氧化还原反应的计算等;
(3)最近几年出现氧化还原反应的循环图中陌生氧化还原方程式的书写与配平。
复习目标
1.掌握常见氧化还原反应的书写、配平和相关计算。
2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
3
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
知识点1 电子守恒规律
1. 内容:
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价______总数=化合价_____总数
升高
降低
2. 应用:
①计算变价元素反应前后化合价
②计算转移电子数目、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等的物质的量
③配平氧化还原方程式。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
知识点1 电子守恒规律
考向1 计算变价元素反应前后化合价
[典例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Cr元素在还原产物中的化合价为 ( )
A.+2 B.+3 C.+4 D.+5
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
知识点1 电子守恒规律
解题思路
第一步 由题意可知, 为还原剂, 为氧化剂,
为氧化产物,求还原产物中Cr元素的化合价
第二步 ① ,n(e-)=0.02×20×10-3×2× ;
②Na2O3→Na2 O4,n(e-)=0.05×24×10-3×1×______
第三步 根据得失电子守恒:
0.02×20×10-3×2×(6-n)=0.05×24×10-3×1×(6-4),解得n=_____
Na2SO3 K2Cr2O7 Na2SO4
(6-n)
(6-4)
3
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
知识点1 电子守恒规律
思维建模 守恒法解题的思维流程
第一步
找物质
找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物
第二步
列关系
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:
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价一低价)
=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)
第三步
列关系
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
【训练1 】1.(2025·广东深圳一模)某强氧化剂XO(OH被Na2SO3还原。如果还原2.4×10-3 mol XO(OH,需用30 mL 0.2 mol·L-1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的价态是( )
A.+2 B.+1 C.0 D.-1
考向1 计算变价元素反应前后化合价
题点一:单一氧化还原反应中得失电子守恒的应用
解析:强氧化剂XO(OH中X元素的化合价是+5价,Na2SO3被氧化为Na2SO4,S元素的化合价从+4价升高到+6价,设X元素被还原后的化合价为a,根据得失电子守恒,有2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03 ×(6-4),解得a=0。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
考向1 计算变价元素反应前后化合价
题点一:单一氧化还原反应中得失电子守恒的应用
【训练2 】6.将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是 。
0.100 mol·L-1
解析:根据得失电子守恒,FeO中+2价铁所失电子的物质的量与Cr2中+6价铬所得电子的物质的量相等,有×(3-2)=0.025 L ×c(Cr2)×(6-3)×2,解得c(Cr2)=0.100 mol·L-1。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
考向1 计算变价元素反应前后化合价
题点一:单一氧化还原反应中得失电子守恒的应用
【训练3 】2.(2025·山东济南一模)FeS2与硝酸反应的产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8,则HNO3的唯一还原产物是 ( )
A.NO2 B.NO C.N2O D.N2O3
解析:设参加反应的FeS2、HNO3物质的量分别为1 mol、8 mol,由质量守恒可知生成1 mol Fe(NO3)3、2 mol H2SO4,则起酸作用的HNO3为3 mol,作氧化剂的HNO3为5 mol,HNO3的唯一还原产物中,N元素化合价为+x,根据得失电子守恒,有1×(3-2)+2×[6-(-1)]=5× (5-x),解得x=2,即HNO3的唯一还原产物是NO。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
[典例2] 3. 在反应3BrF3+5H2O === 9HF+Br2+HBrO3+O2↑中,若有5 mol H2O参加反应,则被水还原的溴为( )
A.1 mol B. mol C. mol D.2 mol
考向2 计算转移电子数目、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等的物质的量
题点二:多元素之间得失电子守恒问题
解: 3BrF3 + 5H2O === 9HF + Br2+ HBrO3+ O2↑
+3 -1 -2 0 +5 0
失4e-
得6e-
失2e-
∴ 被水还原的溴占被还原溴的4/6=2/3.当有5mol水参与反应时将还原产生2mol溴,其中被水还原的溴:2×2/3=4/3
方法一
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
题点二:多元素之间得失电子守恒问题
解: 3BrF3 + 5H2O === 9HF + Br2+ HBrO3+ O2↑
+3 -1 -2 0 +5 0
失4e-
得6e-
失2e-
当有5mol水参与反应时将转移4mole-, BrF3被还原为 Br时转移3e-
被还原的溴:4/3mol
方法二
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
[训练] 4.在P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)反应中,7.5mol CuSO4可氧化P的物质的量为 mol,生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量 mol
考向2 计算转移电子数目、氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等的物质的量
题点二:多元素之间得失电子守恒问题
1.5 2.2
解析:→→Cu3 →,P元素部分被氧化,部分被还原,P既作氧化剂,又作还原剂,CuSO4作氧化剂。设7.5 mol CuSO4 可氧化P的物质的量为x,生成1 mol Cu3P 时,被氧化的P的物质的量为y;根据得失电子守恒,有7.5 mol×(2-1)=x×(5-0),1 mol ×3 ×(2-1)+1 mol×[0-(-3)]=y×(5-0),解得x=1.5 mol,y=1.2 mol,所以生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为1.2 mol+1 mol=2.2 mol。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
题点三:多步反应中得失电子守恒问题
典例3(2025·湖南长沙模拟)5.乙二醇的生产工艺中,需使用热的K2CO3溶液(脱碳液)脱除CO2,脱碳液中含有的V2O5能减少溶液对管道的腐蚀。可使用“碘量法”测定脱碳液中V2O5的含量,操作中涉及两个反应如下:
①V2O5+6HCl+2KI === 2VOCl2+2KCl+I2+3H2O;
②I2+2Na2S2O3 === 2NaI+Na2S4O6。
下列说法错误的是( )
A.反应①中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2
B.反应①生成1 mol VOCl2时,转移1 mol电子
C.V的最高价为+5价,推测V2O5有氧化性和还原性
D.溶液酸性过强时,反应②易发生其他反应
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
题点三:多步反应中得失电子守恒问题
训练:金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl=SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3=SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl=6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
考点一
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
题点三:多步反应中得失电子守恒问题
解:Sn与K2Cr2O7物质的量的关系:
3Sn~3SnCl2~6FeCl2~K2Cr2O7
3×119 g 1 mol
x 0.100×0.016 mol
x==0.571 2 g
w(Sn)=×100%≈93.2%。
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
1.氧化还原方程式配平的基本原则——配平三大原则
电子守恒
质量守恒
电荷守恒
氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价______总数=化合价_____总数
升高
降低
反应前后原子的______和______不变
种类
个数
离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数______
相等
2.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
标变价
列得失
求总数
配系数
查守恒
列出化合价的
变价值
标明反应前后变价元素的________
通过求最小公倍数使得失电子总数________
检查______、______、______是否守恒
确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物__________数,观察法配平其他物质__________数
化合价
相等
化学计量
化学计量
质量
电荷
电子
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
3.记住元素的价态
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
CuFeS2 FeS2 K2FeO4 Li2NH、LiNH2、AlN中 N; Na2S2O3 MO2- C2O42-
HCN KSCN CuH NaBH4 LiAIH4 FeO4n- Si3N4 SiH4 CH4
+2 +2 -2 +2-1 +6 -3 +2 +5 +3
+2 -3 -2 +4 -3 +1 -1 +3-1 -1 +8-n +4 -3 +4 -1 -4 +1
考点二
氧化还原反应方程式配平
考向1 配平化学反应方程式
K2Cr2O7+ H2C2O4+ H2SO4 === Cr2(SO4)3+ CO2↑+ K2SO4+ H2O
1 3 4 1 6 1 7
[解题流程]
考点二
氧化还原反应方程式配平
考向2 配平离子反应方程式
ClO-+ Fe(OH)3+ === Cl-+ Fe+ 。
3 2 4OH- 3 2 5H2O
[解题流程]
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
4. 氧化还原反应的配平方法
(1)正向配平类—从左到右,先配氧化剂、还原剂的系数
①完全氧化还原反应(变价元素全部变)
②归中反应:
高价 + 低价 → 中间价
KI + KIO3 + H2SO4 —— I2 + K2SO4 + H2O
4 5 4 6
5 1 3 3 3 3
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
练习:补全下列反应的化学方程式。
(1) NaBO2+ SiO2+ Na+ H2 === NaBH4+ Na2SiO3
(2) Mn+ C2+ H+ === Mn2++ CO2↑+ H2O
1 2 4 2 1 2
2 5 16 2 10 8
(2)逆向配平类——先配氧化产物、还原产物的系数
①部分氧化还原反应(变价元素部分被氧化或还原)
Cu + HNO3(稀) === Cu(NO3)2 + NO↑ + H2O
3 8 3 2 4
0
+5
+2
+2
3×2
2×3
②歧化反应:中间价 → 高价 + 低价
Cl2 + KOH(浓) === KCl + KClO3 + H2O
3 6 5 3
0
-1
+5
1×5
5×1
③自身氧化还原反应
KClO3==== KCl+ O2
△
↓2×6 ↑3×4
+5 -2 -1 0
2 2 3
4. 氧化还原反应的配平方法
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
练习:补全下列反应的化学方程式。
(1) S+ KOH === K2S+ K2SO3+ H2O
(2) P4+ KOH+ H2O === K3PO4+ PH3
3 6 2 1 3
2 9 3 3 5
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
4. 氧化还原反应的配平方法
(3) 缺项配平类——先配氧化产物、还原产物的系数
给出的方程式,缺少一种或几种反应物(生成物),一般是H+或OH-或H2O
方法一:需要溶液环境判断
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
方法二: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
注意: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。
(3) □Cr2+□Fe2++□ === □Cr3++□Fe3++□H2O
(4)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:
□NaBiO3+□Mn2++ === □Na++□Bi3++□_______
答案:(1)2 5 6H+ 2 5 8 (2)5 2 4 5 1 8H+
(3)1 6 14 H+ 2 6 7 (4) 5 2 14 H+ 5 5 2 Mn 7 H2O
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
(4) 有机物参与反应的配平
练习:补全下列反应的化学方程式
(1) KClO3+ H2C2O4+ H2SO4 === ClO2↑+ CO2↑ + KHSO4+ H2
2 1 2 2 2 2 2
(2) C2H6O+ KMnO4+ H2SO4 === K2SO4+ MnSO4+
CO2↑+ H2O
5 12 18 6 12
10 33
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
(5) 含有未知数的配平:
将含未知数的物质的系数设为1,然后按电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平
练习:补全下列反应的化学方程式
(1) FexS+ HCl = S↓+ FeCl2+ H2S↑
2 1 1
(2) Na2Sx+ NaClO+ NaOH === Na2SO4+ NaCl+ H2O
1 3x+1 2x-2 x 3x+1 x-1
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
(6) 整体配平法
练习:补全下列反应的化学方程式
(1) FeS2 + O2 → Fe2O3+ SO2
(2)Fe3C + HNO3 → Fe(NO3)3 + CO2 + NO2+ H2O
(3) Cu2S2+ MnO4-+H+ → Cu2++SO2↑+ Mn2++H2O (S22-的结构与O22-相似)
(4) NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。
-4
考点二
氧化还原反应方程式的书写与配平
(7) 按比例进行反应的化学反应方程式配平
1.“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
考点三
信息型氧化还原反应方程式的书写
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步:按“氧化剂还原剂-还原产物氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
考点三
信息型氧化还原反应方程式的书写
2.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化
剂 Cl2 KClO3 、ClO-
浓H2SO4 HNO3 KMnO4(H+)、MnO2 Fe3+ O2 H2O2
还原
产物
还原
剂 I- S2-
(H2S) CO、C Fe2+ NH3 SO2、SO32- H2O2
氧化
产物
SO2
NO、
NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
Cl-
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
O2-
考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写
【典例】根据图示信息书写方程式
(1)NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++N3-)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下:
①反应I的化学方程式为__________________________________________。
2NaNH2+N2O ======
NaN3+NH3+NaOH
210~220℃
考点三信息型氧化还原反应方程式的书写
【典例】根据图示信息书写方程式
(1)NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++N3-)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下:
②销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为_____________________________________________(N3-被氧化为N2)。
ClO-+2N3-+H2O=Cl-+2OH-+3N2↑
考点三信息型氧化还原反应方程式的书写
【典例】根据图示信息书写方程式
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为________________________________。
2Co(OH)3+SO32-+4H+=2Co2++SO42-+5H2O
考点三信息型氧化还原反应方程式的书写
练习:
1. 根据信息完成下列方程式。
(1)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为
。
(2)酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放ClO2,该反应的离子方程式为
。
(3)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为
。
(4)在45~50 ℃时向CuCl悬浊液中持续通入空气,得到碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O],该反应的化学方程式为
。
NaAlH4+4H2O === Na[Al(OH)4]+4H2↑
4H++5Cl === Cl-+4ClO2↑+2H2O
PbO+ClO- === PbO2+Cl-
4CuCl+O2+8H2O === 2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]
考点三信息型氧化还原反应方程式的书写
【训练2】
SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放,其工作原理如图:
(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2,该反应的化学方程式:_______________________。
(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式:____________________________________。
CO(NH2)2+H2O
CO2↑+2NH3↑
8NH3+6NO2
7N2+12H2O
考点三信息型氧化还原反应方程式的书写
(3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_______________________________________。
2SO2+O2+4NH3+2H2O=2(NH4)2SO4
3.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。
(1)已知Te为第ⅥA族元素,TeO2被浓NaOH溶液溶解,所生成盐的化学式为 。
(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,发生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 。
[对点训练]
4.(1)__MnO+__H2O2+________===___Mn2++__O2↑+___H2O
(2)__Mn2++___ClO+__H2O===__MnO2↓+__Cl2↑+________
$