第1单元 第5讲 氧化还原反应的配平与计算(Word学案)-【高考快车道】2026年高考化学大一轮专题复习总复习

第5讲　氧化还原反应的配平与计算 　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。 考点一　氧化还原反应方程式的配平 氧化还原反应方程式的配平 (1)配平原则 (2)配平氧化还原反应方程式的“五个步骤” 【对点自测】 1.正向配平。 (1)　　HCl(浓)+　　MnO2　　Cl2↑+　　MnCl2+　　H2O  (2)　　Cu+　　HNO3(稀)　　Cu(NO3)2+　　NO↑+　　H2O  (3)　　KI+　　KIO3+　　H2SO4 　　I2+　　K2SO4+　　H2O  (4)　　Mn+　　H++　　Cl- 　　Mn2++　　Cl2↑+　　H2O  2.逆向配平。 (1)　　S+　　KOH　　K2S+　　K2SO3+　　H2O  (2)　　P4+　　KOH+　　H2O　　K3PO4+　　PH3↑  3.缺项配平。 (1)　　ClO-+　　Fe(OH)3+　　　　　 　　Cl-+　　Fe+　　H2O  (2)　　Mn+　　H2O2+　　　　　 　　Mn2++　　O2↑+　　H2O  (3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有Al2O3、C、N2、CO。 请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。 　　　+　　　+　　　　AlN+　　　　　　　　　　　　 题组　氧化还原反应方程式的配平 1.[2024·广东佛山顺德区质检] 为减少对环境的污染,工业上常用电解法对煤进行脱硫处理。原理:利用电极反应先将Mn2+变为Mn3+,Mn3+再与煤中的含硫物质(主要为FeS2)发生反应:FeS2+Mn3++H2OFe3++Mn2++S+H+(未配平)。下列说法不正确的是 (　) A.FeS2中存在离子键 B.氧化性:Mn3+>Fe3+ C.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶15 D.生成1 mol S,转移电子的物质的量为7 mol 2.[2024·山东齐鲁名校联盟联考] NaNO2是一种食品添加剂,但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式为Mn+N+H+Mn2++N+　　　　(未配平)。下列叙述正确的是 (　)  A.Mn2+的还原性强于N B.反应生成1 mol N需消耗0.4 mol Mn C.反应过程中溶液的酸性增强 D.横线上的微粒是OH- 3.(1)完成NaClO3 氧化FeCl2 的离子方程式: 　Cl+　Fe2++　　　　 　Cl-+　Fe3++　　　　　。  (2)完成Mn氧化C2的离子方程式: 　Mn+　C2+　　　　 　Mn2++　CO2↑+　　　　　。  方法技巧 “三步法”配平缺项氧化还原反应方程式 考点二　电子守恒法计算及应用 1.电子得失守恒法的基本依据 　　　　得到电子总数=　　　　失去电子总数。即n(氧化剂)×　　　　原子个数×化合价变化值  (高价-低价)=n(　　　　剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。  2.氧化还原反应的计算步骤 (1)一般步骤 (2)多步连续进行的氧化还原反应的有关计算 有的试题反应过程多,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,若用常规方法求解比较困难,若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系,则解题就变得很简单。解这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应,要理清具体的反应过程,分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素原子得电子数目和失电子数目。 【对点自测】 判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)在反应KIO3+6HIKI+3I2+3H2O中,每生成3 mol I2,转移的电子数为6NA (设NA为阿伏伽德罗常数的值) (　) (2)(NH4)2PtCl6晶体受热分解,生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂,在此分解反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比是2∶3 (　) (3)反应11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4,氧化产物和还原产物的物质的量之比为6∶5 (　) (4)反应2NH4Cl+4CuO3Cu+CuCl2+N2↑+4H2O,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1(　) (5) 若溶液中的S2和Cl2反应的产物之一为S,则每生成1 mol S,可消耗2 mol Cl2 (　) 题组一　应用电子守恒确定物质化合价或化学式 1.现有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 2.多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值是 (　) A.2 B.3 C.4 D.5 题组二　应用电子守恒进行多步反应计算 3.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1.68 L O2(标准状况)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 4.工业上采用碘酸钾滴定法测定SnO2中Sn元素的含量,其方法如下:将SnO2样品灰化后用Na2O2熔融,将熔融物酸溶后,再用还原铁粉将Sn(Ⅳ)转化为Sn2+,加入指示剂,用KIO3标准溶液进行滴定,滴定反应的离子方程式如下(均未配平): ⅰ.Sn2++I+H+Sn4++I-+H2O ⅱ.I+I-+H+I2+H2O (1)该滴定反应达到滴定终点的现象为 　 。  (2)称取m g SnO2样品,用上述方法滴定,若滴定终点时消耗0.010 00 mol·L-1 KIO3标准溶液V mL,则测得SnO2样品纯度为　　　　　%。  经典真题·明考向 1.[2024·黑吉辽卷] 某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的Cl-并制备Zn,流程如下。“脱氯”步骤仅Cu元素化合价发生改变。下列说法正确的是 (　) 锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰) 离子 Zn2+ Cu2+ Cl- 浓度/(g·L-1) 145 0.03 1 A.“浸铜”时应加入足量H2O2,确保铜屑溶解完全 B.“浸铜”反应:2Cu+4H++H2O22Cu2++H2↑+2H2O C.“脱氯”反应:Cu+Cu2++2Cl-2CuCl D.脱氯液净化后电解,可在阳极得到Zn 2.[2024·北京卷] 不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。 反应 序号 起始 酸碱性 KI KMnO4 还原 产物 氧化 产物 物质的量/mol 物质的量/mol ① 酸性 0.001 n Mn2+ I2 ② 中性 0.001 10n MnO2 I 已知:Mn的氧化性随酸性减弱而减弱。 下列说法正确的是 (　) A.反应①,n(Mn2+)∶n(I2)=1∶5 B.对比反应①和②,x=3 C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱 D.随反应进行,体系pH变化:①增大,②不变 3.[2023·湖北卷节选] 铜与过量H2O2反应的探究如下: (1)用足量NaOH处理实验②新制的溶液得到沉淀X,元素分析表明X为铜的氧化物,提纯干燥后的X在惰性氛围下加热,m g X完全分解为n g黑色氧化物Y,=。X的化学式为　　　　　　。  (2)取含X粗品0.050 0 g(杂质不参加反应)与过量的酸性KI完全反应后,调节溶液至弱酸性。以淀粉为指示剂,用0.100 0 mol·L-1 Na2S2O3标准溶液滴定,滴定终点时消耗Na2S2O3标准溶液15.00 mL。(已知:2Cu2++4I-2CuI↓+I2,I2+2S22I-+S4)标志滴定终点的现象是  　, 粗品中X的相对含量为　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第5讲　氧化还原反应的配平与计算 考点一 ● 夯实必备知识 【对点自测】 1.(1)4　1　1　1　2　(2)3　8　3　2　4 (3)5　1　3　3　3　3　(4)2　16　10　2　5　8 2.(1)3　6　2　1　3 (2)2　9　3　3　5 3.(1)3　2　4OH-　3　2　5 (2)2　5　6H+　2　5　8 (3)Al2O3　3C　N2　2　3CO [解析] (3)根据氮元素、碳元素的化合价变化,N2是氧化剂,C是还原剂,AlN为还原产物,CO为氧化产物。 ● 提升关键能力 题组 1.D　[解析] Mn3+与煤中FeS2发生反应:FeS2+15Mn3++8H2OFe3++15Mn2++2S+16H+。FeS2为离子化合物,存在离子键,A正确;Mn3+与FeS2的反应中,Mn3+作氧化剂,Fe3+为氧化产物,则氧化性:Mn3+>Fe3+,B正确;Mn3+与FeS2的反应中,FeS2作还原剂,Mn3+作氧化剂,根据分析可知,还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶15,C正确;根据分析,每生成2 mol S转移15 mol电子,则生成1 mol S,转移电子的物质的量为7.5 mol,D错误。 2.B　[解析] 该反应中,Mn元素由+7价降低为+2价,N元素由+3价升高为+5价,配平可得2Mn+5N+6H+2Mn2++5N+3H2O。N为还原剂,Mn2+为还原产物,则Mn2+的还原性弱于N,A错误;由电子守恒可知,生成1 mol N需消耗0.4 mol Mn,B正确;反应过程中消耗H+,酸性减弱,C错误;横线上的微粒是H2O,D错误。 3.(1)1　6　6　H+　1　6　3　H2O (2)2　5　16　H+　2　10　8　H2O 考点二 ● 夯实必备知识 1.氧化剂　还原剂　变价　还原 2.(1)还原产物　氧化产物　化合价　化合价 【对点自测】 (1)×　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√ ● 提升关键能力 题组一 1.B　[解析] 题目中指出被还原的元素是Cr,则得电子的物质是K2Cr2O7,失电子的物质是Na2SO3,其中S元素的化合价从+4→+6,Cr元素的化合价将从+6→+n。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律,有0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020 L×2×(6-n),解得n=3。 2.D　[解析] Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-价升高为+6价,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-1价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据电子转移守恒,列方程:x×[6-(-)]=16×[1-(-1)],解得x=5,故合理选项是D。 题组二 3.A　[解析] 由题意可知,HNO3,则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等,即n(Cu)=2n(O2)==0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得:n(NaOH)=2n[Cu(NO3)2]= 2n(Cu)=0.3 mol,则V(NaOH)==0.06 L=60 mL。 4.(1)当加入最后半滴KIO3标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色　(2) [解析] (1)KIO3将Sn2+反应完全后,开始将I-氧化为I2,故滴定终点的现象为当加入最后半滴KIO3标准溶液时,溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色。 (2)配平反应ⅰ为3Sn2++I+6H+3Sn4++I-+3H2O,可得关系式,3SnO2~3Sn2+~I,则SnO2样品纯度为×100%=%。 经典真题·明考向 1.C　[解析] 铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,再加入锌浸出液进行“脱氯”,“脱氯”步骤中仅Cu元素化合价发生改变,得到CuCl固体,可知“脱氯”步骤发生反应的离子方程式为Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,过滤得到脱氯液。由分析得,“浸铜”时,铜屑不能溶解完全,Cu在“脱氯”步骤还需要充当还原剂,故A错误;“浸铜”时,铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+,反应的离子方程式为Cu+2H++H2O2Cu2++2H2O,故B错误;“脱氯”步骤中仅Cu元素化合价发生改变,得到CuCl固体,即Cu的化合价升高,Cu2+的化合价降低,发生归中反应,离子方程式为Cu2++Cu+2Cl-2CuCl,故C正确;脱氯液中主要含ZnSO4,经净化后电解,Zn2+应在阴极得到电子变为Zn,故D错误。 2.B　[解析] 根据得失电子守恒,反应①的离子方程式是10I-+2Mn+16H+2Mn2++5I2+8H2O,氧化还原关系是10I-~2Mn~2Mn2+~5I2,所以n(Mn2+)∶n(I2)=2∶5,A错误;根据A项分析和表格数据,可以求得n=0.000 2,所以反应②的n(I-)∶n(Mn)=1∶2,则反应②对应的氧化还原关系是I-~2Mn~2MnO2~I~6e-,x=3,反应②的离子方程式是I-+2Mn+H2O2MnO2↓+I+2OH-,B正确;对比反应①和②,KMnO4的用量以及溶液酸性不同,不能判断I-的还原性随酸性减弱的变化规律,C错误;根据反应①和②的离子方程式,反应①消耗H+,产生水,pH增大,反应②产生OH-,消耗水,pH增大,D错误。 3.(1)CuO2 (2)溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原来的颜色　96% [解析] (1)最后得到的黑色氧化物Y为CuO,铜元素的质量m(Cu)=n g×= g,因为=,则X中氧元素的质量m(O)= g- g= g,则X中铜原子和氧原子的物质的量之比为==,所以X为CuO2。(2)滴定终点时,单质碘消耗完,则标志滴定终点的现象是溶液蓝色消失,且半分钟内不恢复原来的颜色;在CuO2中铜元素为+2价,氧元素为-1价,根据2CuO2+8I-+8H+2CuI+3I2+4H2O,I2+2S22I-+S4,可以得到关系式:2CuO2~3I2~6S2,则n(CuO2)=×0.100 0 mol·L-1×0.015 L=5×10-4 mol,粗品中X的相对含量为×100%=96%。 学科网（北京）股份有限公司 $