内容正文:
氧化还原方程式的配平
1.配平原则
2.配平步骤(建构模型)
3.配平示例
配平方程式:Zn+HNO3(稀)―→Zn(NO3)2+NO↑+H2O
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标变价
+HO3(稀)―→ (NO3)2+O↑+H2O
列变化
求总数
配系数
(1)先配变价元素:
(2)再用观察法配平其他的物质:3Zn+8HNO3(稀)===3Zn(NO3)2+2NO↑+4H2O
查守恒
检验质量、得失电子是否守恒
类型一 正向配平
配平下列氧化还原反应的化学方程式。
(1)__HCl(浓)+__MnO2__Cl2↑+__MnCl2+__H2O
(2)__KMnO4+__FeSO4+__H2SO4===__K2SO4+__MnSO4+__Fe2(SO4)3+__H2O
(3)____Na2SO3+____KIO3+____H2SO4===____Na2SO4+____K2SO4+____I2+____H2O
答案:(1)4 1 1 1 2
(2)2 10 8 1 2 5 8
(3)5 2 1 5 1 1 1
类型二 逆向配平
配平下列氧化还原反应的化学方程式。
(1)__S+__KOH__K2S+__K2SO3+__H2O
(2)__KClO3__KCl+__O2↑
(3)__Fe+__HNO3(浓)__Fe(NO3)3+__NO2↑+__H2O
答案:(1)3 6 2 1 3
(2)2 2 3
(3)1 6 1 3 3
类型三 氧化还原型离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在此基础上根据电荷守恒,配平两边离子所带电荷数,最后根据质量守恒配平其余物质的化学计量数。
配平下列离子方程式。
(1)__Fe3++__SO2+__H2O===__Fe2++__SO+__H+
(2)__C2O+__MnO+__H+===__CO2↑+__Mn2++__H2O
答案:(1)2 1 2 2 1 4
(2)5 2 16 10 2 8
配平下列离子方程式(缺项)。
(1)__MnO+__H2O2+__===__Mn2++__O2↑+__H2O
(2)__ClO-+__Fe(OH)3+__===__Cl-+__FeO+__H2O
(3)__Mn2++__ClO+__H2O===__MnO2↓+__Cl2↑+__
答案:(1)2 5 6H+ 2 5 8 (2)3 2 4OH- 3 2 5 (3)5 2 4 5 1 8H+
配平技巧
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。
类型四 氧化还原方程式的计算
在3NO2+H2O===2HNO3+NO中,氧化剂与还原剂的分子个数比为( )
A.2∶1 B.1∶2
C.3∶1 D.1∶3
B [在3NO2+H2O===2HNO3+NO中氮元素化合价从+4价降低到+2价,从+4价升高到+5价,NO2既是氧化剂也是还原剂,根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的分子个数比为1∶2,答案选B。]
解题建模
应用电子守恒法解题的思维流程
1.“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
2.“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。
3.“三列关系式”:根据题中各物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式:
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
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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之比为( )
A.1∶1 B.2∶1
C.1∶2 D.3∶2
C [在氧化还原反应3S+6KOH===K2SO3+2K2S+3H2O中,部分S元素化合价从0价升高为+4价,发生氧化反应,部分S元素从0价降为-2价,发生还原反应,则被氧化与被还原的硫原子数之比为1∶2,故答案为C。]
2.在反应MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O中,氧化剂与还原剂的质量之比为( )
A.87∶146 B.146∶87
C.87∶73 D.73∶87
C [反应中二氧化锰为氧化剂,氯化氢为还原剂,反应中的氯化氢有一半做还原剂,所以氧化剂和还原剂的质量比为87∶(36.5×2)=87∶73。故选C。]
3.据报道:“染色”馒头中添加柠檬黄铬酸铅(PbCrO4)会使人体致癌,已被明文禁用。已知铅元素(Pb)化合价为+2,则铬元素(Cr)的化合价为( )
A.+5 B.+6 C.+7 D.+8
B [铅元素的化合价为+2价,氧元素显-2价,设铬元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:(+2)+x+(-2)×4=0,解得x=+6价,故选B。]
1.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
C [OCN-中C显+4价,N显-3价,反应中只有N和Cl的化合价改变,根据OCN-N2、Cl22Cl-,由得失电子守恒可知6个Cl2完全反应,有4个OCN-被氧化,故选C。]
2.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 [由反应可知,锌元素的化合价升高,则氮元素的化合价降低。若M为NO2,由得失电子守恒可知,b==8,A、B错误;若M为NH4NO3,由得失电子守恒可知,b==1,结合原子守恒可知,a=4,c=3,C正确;若M为NO,由得失电子守恒可知,b==,D错误。]
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
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.(1)在反应2H2O+Cl2+SO2===H2SO4+2HCl中,氧化产物和还原产物的质量之比为________。
(2)在反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,氧化剂与还原剂个数之比为________,浓HCl表现出的性质是__________(填字母)。
A.还原性 B.酸性 C.氧化性
答案:(1)98∶73 (2)1∶5 AB
5.配平下列氧化还原反应方程式。
(1)____Au2O3+____Na2S2O3+____NaOH===____Au2O+____Na2SO4+____H2O
(2)____FeS+____O2===____Fe2O3+____SO2
(3)____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
(4)____Cl2+____NaOH____NaCl+____NaClO3+____H2O
(5)____(NH4)2SO4===____NH3↑+____SO2↑+____N2↑+____H2O
答案:(1)2 1 2 2 2 1
(2)4 7 2 4
(3)5 1 3 3 3 3
(4)3 6 5 1 3
(5)3 4 3 1 6
6.(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+______
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反应中氧化剂是____________(填化学式),被氧化的元素是____________(填元素符号)。
答案:(1)①1 4 1 2 2 ②2 2 2 1
(2)3 1 10 2 3 8 H2O
+10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O H2O2 Cr
7.回答下列问题。
(1)高铁酸钾K2FeO4是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,且无二次污染。K2FeO4中Fe为________价,盐酸中加入少量K2FeO4固体,产生Cl2,K2FeO4被还原成FeCl3,该反应的化学方程式是______________________________________________________________。
(2)Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2。反应中被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为________。
(3)已知常温下在溶液中可发生如下反应:Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+,Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+。由此可以确定Ce4+、Sn4+、Fe3+三种离子的氧化性由强到弱的顺序是________。
解析:(1)高铁酸钾中钾元素化合价为+1价,氧元素化合价为-2价,依据化合物正、负化合价代数和为零,可知铁元素化合价为+6价;依据题意可知,高铁酸钾与盐酸发生氧化还原反应生成氯化铁和氯气,根据得失电子守恒和原子守恒可知,反应的化学方程式为2K2FeO4+16HCl===4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O。(2)从化学方程式的化学计量数可看出,参与反应的NH3有8个,其中有2个NH3被氧化成N2,6个未被氧化生成NH4Cl。(3)氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应Ce4++Fe2+===Fe3++Ce3+中,Ce4+是氧化剂、Fe3+是氧化产物,氧化性:Ce4+>Fe3+,反应Sn2++2Fe3+===2Fe2++Sn4+中,Fe3+是氧化剂,Sn4+是氧化产物,氧化性:Fe3+>Sn4+,则氧化性:Ce4+>Fe3+>Sn4+。
答案:(1)+6 2K2FeO4+16HCl===4KCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O (2)1∶3 (3)Ce4+>Fe3+>Sn4+
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