第1单元 第4讲 氧化还原反应方程式的配平与计算（教师用书Word）-【正禾一本通】2026年新高考化学高三一轮总复习高效讲义（人教版 单选）

第4讲　氧化还原反应方程式的配平与计算 【备考目标】　1.掌握氧化还原反应的配平方法。2.掌握氧化还原反应的常用计算方法。3.能够根据情境信息书写指定条件的氧化还原反应方程式。 考点1　氧化还原方程式的配平 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．氧化还原反应方程式配平的基本原则 2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤 (1)标变价 标明反应前后变价元素的化合价。 (2)列得失 根据化合价的变化值，列出变价元素得失电子数。 (3)求总数 通过求最小公倍数使得失电子总数相等。 (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。 (5)查守恒 检查元素、电荷、电子是否守恒。 【典例训练】 一、正向配平 [示例] 配平化学方程式：____H2S＋____HNO3===____S↓＋____NO↑＋____H2O。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【对点练】 1.配平下列化学方程式。 (1)____H2S＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____S↓＋____H2O (2)____Fe2＋＋____Cr2O＋____H＋===____Fe3＋＋____Cr3＋＋____H2O (3)____C2H6O＋____KMnO4＋____H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____CO2↑＋____H2O (4)____KClO3＋____H2C2O4＋____H2SO4===____ClO2↑＋____CO2↑＋____KHSO4＋____H2O 答案：(1)5　2　3　1　2　5　8 (2)6　1　14　6　2　7 (3)5　12　18　6　12　10　33 (4)2　1　2　2　2　2　2 【关键点拨】1.正向配平的原则 (1)氧化剂、还原剂易于区分时，一般从左边反应物着手配平。正向配平时将氧化剂、还原剂作为研究对象，根据得失电子守恒首先给氧化剂、还原剂确定系数。 (2)正向配平适用于某种物质只作氧化剂或只作还原剂，而且涉及化合价变化的元素的化合价要全部发生改变而不能只改变一部分。 2．有机化合物中碳元素化合价的确定 在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中，一般有机物中H显＋1价，O显－2价，根据物质中元素化合价代数和为零的原则，确定碳元素的平均价态，然后进行配平。 二、逆向配平 【对点练】 2.配平下列化学方程式。 (1)____I2＋____NaOH===____NaI＋____NaIO3＋____H2O (2)____(NH4)2Cr2O7===____N2↑＋____Cr2O3＋____H2O (3)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 答案：(1)3　6　5　1　3　(2)1　1　1　4　 (3)2　9　3　3　5 【关键点拨】自身氧化还原反应中，氧化产物、还原产物容易区分，一般从右边着手配平。逆向配平时将氧化产物、还原产物作为研究对象，根据得失电子守恒首先给氧化产物、还原产物确定系数。 三、缺项配平 [示例] 完成以下氧化还原反应的离子方程式： (　　)MnO＋(　　)C2O＋________===(　　)Mn2＋＋(　　)CO2↑＋________ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【对点练】 3.(1)ClO＋Fe2＋＋________===Cl－＋Fe3＋＋________ (2)ClO－＋Fe(OH)3＋________===Cl－＋FeO＋H2O (3)MnO＋H2O2＋________===Mn2＋＋________＋H2O (4)将高锰酸钾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。完成下列化学方程式： KMnO4＋K2S＋________===K2MnO4＋K2SO4＋S↓＋________ 答案：(1)1　6　6　H＋　1　6　3　H2O (2)3　2　4　OH－　3　2　5 (3)2　5　6　H＋　2　5　O2↑　8 (4)28　5　24　KOH　28　3　2　12　H2O, 【关键点拨】1．缺项配平原则 缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)。 2．缺项配平氧化还原反应方程式的流程 第一步：找出变价元素，利用氧化还原反应方程式的配平方法确定含变价元素物质的化学计量数。 第二步：利用原子守恒确定缺项物质是H2O、H＋或OH－；在酸性条件下缺H或多O补H＋，少O补H2O，在碱性条件下缺H或多O补H2O，少O补OH－。 第三步：利用原子守恒和电荷守恒确定缺项物质的化学计量数。 四、含有未知数的配平 【对点练】 4.(1)____FexS＋____HCl===____S＋____FeCl2＋____H2S (2)____Na2Sx＋____NaClO＋____NaOH===____Na2SO4＋____NaCl＋____H2O 答案：(1)　2　(－1)　1　1 (2)1　3x＋1　2x－2　x　3x＋1　x－1 考点2　电子守恒与相关计算 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．计算依据 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数 2．守恒法解题的思维流程 一、利用电子守恒确定元素化合价或物质配比 1．已知某强氧化剂RO(OH)中的R元素被Na2SO3还原到较低价态。如果还原2.4×10－3 mol RO(OH)至较低价态，需要60 mL 0.1 mol·L－1的Na2SO3溶液。那么，R元素被还原成的价态是________。 解析：设RO(OH)中的R的化合价从＋5还原(降低)至x价，亚硫酸钠中的S元素的化合价从＋4升高到＋6，根据氧化还原反应中的得失电子守恒、化合价升降相同的原理，有2.4×10－3×(5－x)＝6×10－3×(6－4)，解得x＝0。 答案：0 2．将Cl2通入400 mL 0.5 mol·L－1 KOH溶液中，二者恰好完全反应得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液，经测定ClO－与ClO的物质的量之比是1∶2，则所得混合液中n(KClO3)等于________mol。 解析：Cl2通入KOH溶液中，恰好完全反应生成KCl、KClO、KClO3，根据元素守恒，反应后的混合液中n(KCl)＋n(KClO)＋n(KClO3)＝n(KOH)＝0.4 L×0.5 mol/L＝0.2 mol；又知ClO－与ClO的物质的量之比是1∶2，设n(KClO)＝x mol，推知n(KClO3)＝2x mol，n(KCl)＝(0.2－3x) mol，据得失电子守恒可得：n(KCl)×e－＝n(KClO)×e－＋n(KClO3)×5e－，即(0.2－3x)mol＝x mol＋2x mol×5，解得x≈0.014 3 mol，从而推知n(KClO3)＝2×0.014 3 mol＝0.028 6 mol。 答案：0.028 6 二、利用电子守恒解多步反应题 3．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： (1)NO的体积为__________L，NO2的体积为__________L。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是____________。 (3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______________mol·L－1。 (4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要30%的双氧水________ g。 解析：(1)n(Cu)＝＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L，有x＋y＝0.5 mol，根据得失电子守恒，有3x＋y＝0.51×2 mol。解得x＝0.26 mol，y＝0.24 mol。则V(NO)＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V(NO2)＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。(2)参加反应的HNO3分两部分：一部分没有被还原，显酸性，生成Cu(NO3)2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。(3)HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以NO的形式留在溶液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶液中的Cu2＋全部转化为沉淀，则溶液中只有NaNO3，其物质的量为10－3aV mol，也就是以NO形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10－3aV mol。所以，c(HNO3)＝ mol·L－1。(4)由得失电子守恒得2×n(Cu)＝2×n(H2O2)，×2＝n(H2O2)×2，n(H2O2)＝0.51 mol，则m(H2O2)＝17.34 g。需30%的双氧水：＝57.8 g。 答案：(1)5.824　5.376　(2)1.52 mol (3)　(4)57.8 4．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－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是________mL。 解析：由题意可知，，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等，即n(Cu)＝2n(O2)＝2×＝0.15 mol。根据元素守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。 答案：60 三、电子守恒在氧化还原滴定中的应用 5．某废水中含有Cr2O，为了处理有毒的Cr2O，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(Cr2O)为________________。 解析：Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O，5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O。根据守恒关系列等式：c1 mol·L－1×V1×10－3 L＝20×10－3 L×6c(Cr2O)＋5c2 mol·L－1×V2×10－3 L，解得c(Cr2O)＝ mol·L－1。 答案： mol·L－1 6．草酸钙沉淀经稀H2SO4处理后，用KMnO4标准溶液滴定，通过测定草酸的量可间接获知钙的含量，滴定反应为MnO＋H＋＋H2C2O4―→Mn2＋＋CO2↑＋H2O。实验中称取0.400 g草酸钙样品，滴定时消耗了0.050 0 mol·L－1的KMnO4溶液36.00 mL，则该样品中钙的质量分数为________________________________________________________________________。 解析：根据化合价升降法、电荷守恒和质量守恒配平可得：2MnO＋6H＋＋5H2C2O4===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，设含钙的物质的量为x mol，由反应方程式和钙元素守恒可得关系式： 5Ca2＋　～　5H2C2O4　～　2MnO 　5　　　　　　　　　 　　　2 x mol　0.050 0 mol·L－1×36.00×10－3 L 解得x＝4.5×10－3，则0.400 g样品中钙元素的质量为4.5×10－3 mol×40 g·mol－1＝0.180 g，故该样品中钙的质量分数为×100%＝45.0%。 答案：45.0% 　　　　　　　　　　　　　　　　　【真题演练·感悟高考】　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　 1．(2023·北京高考节选)以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。 已知：酸性条件下，MnO2的氧化性强于Fe3＋。 (1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出，同时去除FeS2，有利于后续银的浸出；矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。 在H2SO4溶液中，银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应，则浸锰液中主要的金属阳离子有____________。 (2)“浸银”时，使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂，将Ag2S中的银以[AgCl2]－形式浸出。 将“浸银”反应的离子方程式补充完整： Fe3＋＋Ag2S＋________===________＋2[AgCl2]－＋S (3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。 该步反应的离子方程式有_______________________。 答案：(1)Fe3＋、Mn2＋　(2)2　4　Cl－　2　Fe2＋ (3)2[AgCl2]－＋Fe===Fe2＋＋2Ag＋4Cl－、2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ 2．(2022·辽宁高考节选)取2.50 g H2O2产品，加蒸馏水定容至100 mL摇匀，取20.00 mL于锥形瓶中，用0.050 0 mol·L－1酸性KMnO4标准溶液滴 定。平行滴定三次，消耗标准溶液体积分别为19.98 mL、20.90 mL、20.02 mL。假设其他杂质不干扰结果，产品中H2O2质量分数为______。 解析：根据得失电子守恒可得关系式2KMnO4～5H2O2。三组数据中20.90 mL偏差较大，舍去，故消耗酸性高锰酸钾标准溶液的平均体积为20.00 mL，H2O2的质量分数w(H2O2)＝ ×100%＝17%。 答案：17% 3．(2022·江苏高考节选)FeS2、FeS在空气中易被氧化。将FeS2在空气中氧化，测得氧化过程中剩余固体的质量与起始FeS2的质量的比值随温度变化的曲线如图所示。800 ℃时，FeS2氧化成含有两种元素的固体产物为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (填化学式，写出计算过程)。 答案：Fe2O3；设FeS2氧化成含有两种元素的固体产物化学式为FeOx，M(FeS2)＝120 g·mol－1，则M(FeOx)＝120 g·mol－1×66.7%＝80.04 g·mol－1，则56＋16x＝80.04，x≈，即固体产物为Fe2O3 学科网（北京）股份有限公司 $