【2026年新高一化学衔接课程】第5讲 氧化还原反应原理的应用

高一暑假衔接课程 第5讲 氧化还原反应原理的应用 【内容导航】 1．氧化还原反应的基本规律； 2．氧化还原反应方程式的配平； 3．氧化还原反应的有关计算。 一、氧化还原反应的基本规律 1．守恒规律 (1)原子守恒：反应前后原子的种类和个数不变。 (2)电子守恒：氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即电子守恒原理。 (3)电荷守恒：离子反应前后阴、阳离子所带电荷总数相等。 2．强弱规律 氧化还原反应中，氧化剂和氧化产物都有氧化性，还原剂和还原产物都有还原性。 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 【交流讨论】已知下列反应： ①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 ②2KI＋Br2===2KBr＋I2 ③Na2S＋I2===2NaI＋S↓ (1)Cl－、Br－、I－、S2－的还原性由强到弱的顺序是____________________。 (2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________________。 (3)判断Cl2与Na2S能否反应？______(填“能”或“否”)。 (4)判断I2与NaCl能否共存？______(填“能”或“否”)。 答案：(1)S2－>I－>Br－>Cl－　(2)Cl2>Br2>I2>S　(3)能　(4)能 解析：(1)根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，由反应①知还原性：Br－>Cl－，由反应②知还原性：I－>Br－，由反应③知还原性：S2－>I－，即还原性：S2－>I－>Br－>Cl－。(2)根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性知，由①得氧化性：Cl2>Br2，由②得氧化性：Br2>I2，由③得氧化性：I2>S，故氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2>S。(3)由(2)知氧化性：Cl2>S，故Cl2与Na2S能发生反应：Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓。(4)氧化性：Cl2>I2，则I2与NaCl不能反应，故I2与NaCl可以共存。 3．氧化性和还原性强弱的比较方法 (1)根据元素单质的活动性顺序比较 ①金属单质的 (2)根据氧化产物的价态高低判断 同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性越强。如： ①2Fe＋3Cl22FeCl3 ②Fe＋SFeS 可判断氧化性：氯气>硫。 (3)根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强。如： ①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 可判断氧化性：KMnO4>MnO2。 【即学即练1】根据反应O2＋2H2S===2S↓＋2H2O，Na2S＋I2===2NaI＋S↓，4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O判断下列物质的氧化性强弱，正确的是(　　) A．O2＞I2＞S B．H2S＞NaI＞H2O C．S＞I2＞O2 D．H2O＞NaI＞H2S 答案：A 解析：在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，在反应O2＋2H2S===2S↓＋2H2O中，氧化性：O2＞S；在反应Na2S＋I2===2NaI＋S↓中，氧化性：I2＞S；在反应4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O中，氧化性：O2＞I2，因此，氧化性：O2＞I2＞S。 【即学即练2】一定条件下，KClO3与I2发生下列反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2，下列推断正确的是(　　) A．该反应属于复分解反应 B．氧化性：I2>KClO3 C．还原性：KClO3>I2 D．还原剂为I2，氧化剂为KClO3 答案：D 【即学即练3】已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是(　　) ①2W－＋X2===2X－＋W2 ②2Y－＋W2===2W－＋Y2 ③2X－＋Z2===2Z－＋X2 A．还原性：X－>Y－ B．在Y－、X－、W－、Z－中以Z－的还原性最强 C．氧化性：Z2>W2 D．反应2Z－＋Y2===2Y－＋Z2能发生 答案：C 解析：在氧化还原反应中氧化性：氧化剂>氧化产物；还原性：还原剂>还原产物，由此得出三个反应中有关微粒的氧化性、还原性强弱：①中氧化性X2>W2，还原性W－>X－；②中氧化性W2>Y2，还原性Y－>W－；③中氧化性Z2>X2，还原性X－>Z－。所以氧化性大小：Z2>X2>W2>Y2，还原性大小：Y－>W－>X－>Z－，D中反应不能发生。 二、氧化还原反应方程式的配平 1．配平原理 (1)配平氧化还原反应方程式必须遵循三个守恒原理：电子守恒、原子守恒、电荷守恒。 (2)配平方法：化合价升降法（即化合价升降总数相等），电子守恒原理。 2．基本步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) (1)标变价——标出变化元素的化合价 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O (2)列变化——列出一分子氧化剂和还原剂的降、升价数 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O ↑4　 ↓2 (3)求总数——用最小公倍数法求出化合价升、降总数 ＋ H2O4(浓)——O2↑＋O2↑＋H2O ↑4×1　 ↓2×2 (4)配系数——先配平变价物质的系数，再用观察法配平其他物质的系数 C＋2H2SO4(浓)——SO2↑＋CO2↑＋H2O (5)将方程式写完整——检查反应前后的原子是否守恒，电子是否守恒，电荷是否守恒。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O 【交流讨论】配平下列氧化还原反应方程式： (1)______HCl(浓)＋______MnO2______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O (2)______Cu＋______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋______NO↑＋______H2O (3)______KI＋______KIO3＋______H2SO4===______I2＋______K2SO4＋______H2O (4)______MnO＋______H＋＋______Cl－===______Mn2＋＋______Cl2↑＋______H2O 答案：(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 【归纳小结】氧化还原反应方程式的配平技巧 (1)全变价，选多数：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从原子数多的反应物或生成着手配平。 (2)部分变价，从右配：氧化剂或还原剂中某元素化合价部分变价，先从还原产物或氧化产物着手配平。 (3)自身变价，从右配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。 (4)归中从左配：归中反应一般从反应物着手配平。 (5)同升同降合并配：同一反应物或生成物中两种元素变价，如果化合价都升高或降价，合并计算该物质的化合价升高和降低数。 (6)缺项配平技巧：先配平氧化剂和还原剂，在根据介质的酸碱性，通过电荷守恒找出缺项。 【即学即练4】配平下列氧化还原反应方程式： (1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O (2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 (3)____NO2＋____H2O===_____HNO3＋_____NO (4)____KMnO4＋____FeSO4＋__H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____Fe2(SO4)3＋____H2O (5)____Na2SO3＋____KIO3＋____H2SO4===____Na2SO4＋____K2SO4＋____I2＋____H2O 答案：(1)3　6　2　1　3 (2)2　9　3　3　5 (3)3　1　2　1 (4)2　10　8　1　2　5　8 (5)5　2　1　5　1　1　1 【即学即练5】配平下列氧化还原反应方程式： (1)____Cl2＋_____KOH===______KCl＋_____KClO3＋______H2O (2)____Mn2＋＋___ClO＋____H2O===____MnO2↓＋_____Cl2＋_________ (3)____ClO－＋___Fe(OH)3＋________===____Cl－＋____FeO＋____H2O (4)____Fe3＋＋____SO2＋____H2O===____Fe2＋＋____SO＋____H＋ (5)____C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O (6)____MnO＋___H2O2＋________===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 答案(1)3　6　5　1　3 (2)5　2　4　5　1　8H＋ (3)3　2　4OH－　3　2　5 (4)2　1　2　2　1　4 (5)5　2　16　10　2　8 (6)2　5　6H＋　2　5　8 三、氧化还原反应的有关计算 计算依据： ①守恒规律即电子守恒、电荷守恒、质量守恒。 ②化学方程式中计量系数之比等于物质个数之比。 【交流讨论】 (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目之比是______。 (2)在反应2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl中，氧化产物和还原产物的质量之比为________。 (3)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)1∶2　(2)98∶73　(3)1∶5　AB 【即学即练6】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 答案：C 解析：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。 【即学即练7】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 答案：D 解析：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。 【即学即练8】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为(　　) A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 答案：A 解析：设被氧化的氮原子数为x，被还原的氮原子数为y，根据得失电子守恒列式x×|－3－0|＝y×|＋5－0|，得＝。 第5讲 氧化还原反应原理的应用 课堂检测 1．下列微粒只有还原性的是(　　) A．H＋ B．Fe2＋ C．Zn D．HCl 答案：C 解析：只有还原性的元素应处于最低价。金属单质0价就是最低价。HCl中虽然Cl为－1价，为最低价，但是H为＋1价，为最高价，有氧化性。 2．在反应3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2中，被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量比为(　　) A．3∶8 B．1∶4 C．3∶4 D．1∶3 答案：D 解析：从方程式的系数可看出，参与反应的NH3有8个，其中有2个NH3被氧化生成N2,6个未被氧化生成NH4Cl。 3．下列氧化还原反应方程式正确的是(　　) A．Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ B．Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ C． D．2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 答案：D 解析：A中电荷不守恒，错；B中电荷不守恒，错；C中不同价态的氯元素只能价态相互靠拢，不能交叉，错。 4．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 答案：A 解析：根据同一氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，由第一个方程式知，还原性：Fe2＋>Ce3＋，由第二个方程式知，还原性：Sn2＋>Fe2＋。综上所述，还原性：Sn2＋>Fe2＋>Ce3＋。 5．已知反应： Co2O3＋HCl(浓)―→CoCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　) A．每生成1个Cl2，转移6个电子 B．Cl2被氧化，发生氧化反应 C．配平后HCl的系数为4 D．该反应生成35.5 g Cl2，被氧化的HCl为36.5 g 答案：D 6．配平下列化学方程式 (1)_____Cl2+______SO2+______H2O —— ______HCl+______H2SO4 (2)______Fe3++______SO2+_______H2O ——_______Fe2++_______SO42-+_______H+ (3)______NH3+_______O2 _______NO+_______H2O (4)_____H2S+_____KMnO4+____H2SO4 ——_____MnSO4+_____K2SO4+_____S↓+_____H2O (5)____KMnO4 +____Na2C2O4+_________——____K2SO4+____Na2SO4 + ___ CO2↑ + ___MnSO4 + ___H2O 答案：本题5分，每小题1分 (1)1 1 2 1 1 (2)2 1 2 2 1 4 (3)4 5 4 6 (4)5 2 3 2 1 5 8 (5)2 5 8H2SO4 1 5 10 2 8 第5讲 氧化还原反应原理的应用 同步练习 1．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法中，不正确的是(　　) A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．反应过程中NH得电子，ClO－失电子 C．反应中每生成1分子N2，转移6个电子 D．由此反应可知，ClO－的氧化性强于N2 答案：B 解析：Cl元素的化合价由＋1价降低为－1价被还原，N元素的化合价由－3价升高为0价被氧化，故A正确；N元素的化合价由－3价升高为0价被氧化，失电子，ClO－得电子，故B错误；N元素的化合价由－3价升高为0价被氧化，所以反应中每生成1分子N2，转移3×2×1个＝6个电子，故C正确；由此反应可知，ClO－是氧化剂，N2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故D正确。 2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是(　　) A．＋3　　 B．＋4　　 C．＋5　　 D．＋6 答案：D 解析：根据氧化还原反应得失电子守恒(化合价升降相等)，反应中氯元素化合价由＋1―→－1(化学计量数为3)，因此R元素的化合价由＋3升高到＋6(化学计量数为2)，由此判断D正确。(另解可以根据电荷守恒快速判断n＝2，进而确定R的化合价为＋6价)。 3．关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　) A．K2H3IO6发生氧化反应 B．KI是还原产物 C．生成4个 I2时，转移7个电子 D．还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7 答案：C 解析：反应中K2H3IO6中的I元素得电子，化合价降低，发生还原反应，A错误；KI既不是氧化产物也不是还原产物，B错误；每生成4个 I2转移7个电子，C正确；反应中HI为还原剂，K2H3IO6为氧化剂，在反应中每消耗1个K2H3IO6就有7个HI失电子，则还原剂与氧化剂的数目之比为7∶1，D错误。 4．稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应1中氧化剂是Mn3＋ B．氧化性：Mn3＋>Ce4＋>Fe3＋>I2 C．能发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋ D．反应2的还原产物为Fe3＋ 答案：C 解析：由图像可知，反应1为Ce4＋＋Mn2＋===Ce3＋＋Mn3＋，反应2为Mn3＋＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋，反应3为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2。反应1中的氧化剂为Ce4＋，Mn3＋是氧化产物，A错误；氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，由反应1可知氧化性：Ce4＋＞Mn3＋，由反应2可知氧化性：Mn3＋＞Fe3＋，由反应3可知氧化性：Fe3＋＞I2，故有氧化性：Ce4＋＞Mn3＋＞Fe3＋＞I2，B错误；氧化性：Mn3＋＞I2，因此可以发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋，C正确；反应2为Mn3＋＋Fe2＋===Mn2＋＋Fe3＋，还原产物为Mn2＋，D错误。 5．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)： MnO＋________Fe2＋＋________H＋===________Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O 下列说法正确的是(　　) A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物 B．Mn2＋的还原性强于Fe2＋ C．离子方程式中按物质顺序的化学计量数是：1、5、8、1、5、4 D．生成1 mol 水时，转移2.5 mol电子 答案：C 解析：A项，在该反应中，MnO中Mn元素的化合价为＋7价，反应后变为Mn2＋中的＋2价，化合价降低，得到电子，被还原，作氧化剂；Fe2＋中的Fe化合价为＋2价，反应后变为Fe3＋中的＋3价，化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂，Fe3＋是氧化产物，错误；B项，根据在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的还原性，可知还原性Fe2＋的强于Mn2＋，错误；C项，在氧化还原反应中电子得失数目相等，同时还符合电荷守恒及原子守恒，则相应的离子方程式是MnO＋5Fe2＋＋8H＋=== Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O，所以离子方程式中按物质顺序的化学计量数是1、5、8、1、5、4，正确；D项，根据C选项的离子方程式可知，每产生4 mol的水，转移电子的物质的量是5 mol，则生成1 mol 水时，转移1.25 mol电子，错误。 6．有时候，将氧化还原反应方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式： ________MnO＋________H＋＋________e－===________Mn2＋＋________H2O 该反应方程式的配平化学计量数是(　　) A．1，8，4，1，4 B．2，16，5，2，8 C．1，6，5，1，3 D．1，8，5，1，4 答案：D 7．现有下列几个离子反应： ①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ ③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 下列有关性质的比较正确的是(　　) A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O C．还原性：SO2<Fe2＋<Br－ D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋ 答案：A 解析：根据同一氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律可推知，氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。 8．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述正确的是(　　) A．该反应中NO被还原 B．反应过程中溶液的pH变小 C．生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4 D．中的粒子是OH－ 答案：C 解析：反应中氮元素的化合价从＋3价升高到＋5价，失去2个电子，被氧化，作还原剂，A不正确；Mn元素的化合价从＋7价降低到＋2价，得到5个电子，根据电子得失守恒可知，氧化剂和还原剂的物质的量之比是2∶5，所以选项C正确；再根据电荷守恒可知，反应前消耗氢离子，所以B和D都是错误的。 9．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 (6)____MnO＋____H2O2＋________===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O (7)____ClO－＋____Fe(OH)3＋________===____Cl－＋____FeO＋____H2O (8)____Mn2＋＋____ClO＋____H2O===____MnO2↓＋____Cl2↑＋__________ 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)2　5　6H＋　2　5　8 (7)3　2　4OH－ 3　2　5 (8)5　2　4　5　1　8H＋ 10．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________________。 答案：(1)＋6　2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋3Cl2↑＋8H2O　(2)1∶3　(3)Ce4＋＞Fe3＋＞Sn4＋ 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)从化学方程式的计量系数可看出，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＋。 11．(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，写出并配平该化学方程式：_________________________________________________。 (2)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为______________________________________________________。 (3)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2＋反应生成一种无色气体M，气体M对该反应有催化作用，其催化反应过程如图所示： ①反应过程 Ⅱ 中，铁元素的化合价未发生变化，则M的化学式为__________，过程 Ⅱ 的离子方程式为___________________________________。 ②根据图示信息，写出反应过程 Ⅰ 的离子方程式：____________________________________。 ③写出在酸性条件下，O2氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________。 答案：(1)K2Cr2O7＋14HCl===3Cl2↑＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O (2)Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O (3)①NO　Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋ ②O2＋4Fe(NO)2＋＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O ③4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高一暑假衔接课程 第5讲 氧化还原反应原理的应用 【内容导航】 1．氧化还原反应的基本规律； 2．氧化还原反应方程式的配平； 3．氧化还原反应的有关计算。 一、氧化还原反应的基本规律 1．守恒规律 (1)原子守恒：反应前后原子的_______和_______不变。 (2)电子守恒：氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数_______，即电子守恒原理。 (3)电荷守恒：离子反应前后阴、阳离子所带___________相等。 2．强弱规律 氧化还原反应中，氧化剂和氧化产物都有_______性，还原剂和还原产物都有_______性。 氧化性：氧化剂>氧化产物 还原性：还原剂>还原产物 【交流讨论】已知下列反应： ①Cl2＋2NaBr===2NaCl＋Br2 ②2KI＋Br2===2KBr＋I2 ③Na2S＋I2===2NaI＋S↓ (1)Cl－、Br－、I－、S2－的还原性由强到弱的顺序是____________________。 (2)Cl2、Br2、I2、S的氧化性由强到弱的顺序是________________________。 (3)判断Cl2与Na2S能否反应？______(填“能”或“否”)。 (4)判断I2与NaCl能否共存？______(填“能”或“否”)。 3．氧化性和还原性强弱的比较方法 (1)根据元素单质的活动性顺序比较 ①金属单质的 (2)根据氧化产物的价态高低判断 同一物质在相同条件下，被不同氧化剂氧化的程度越大，氧化剂的氧化性_______。如： ①2Fe＋3Cl22FeCl3 ②Fe＋SFeS 可判断氧化性：氯气_______硫。 (3)根据反应条件来判断 当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性) _______。如： ①2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O ②MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 可判断氧化性：KMnO4_______MnO2。 【即学即练1】根据反应O2＋2H2S===2S↓＋2H2O，Na2S＋I2===2NaI＋S↓，4NaI＋O2＋2H2SO4===2I2＋2Na2SO4＋2H2O判断下列物质的氧化性强弱，正确的是(　　) A．O2＞I2＞S B．H2S＞NaI＞H2O C．S＞I2＞O2 D．H2O＞NaI＞H2S 【即学即练2】一定条件下，KClO3与I2发生下列反应：2KClO3＋I2===2KIO3＋Cl2，下列推断正确的是(　　) A．该反应属于复分解反应 B．氧化性：I2>KClO3 C．还原性：KClO3>I2 D．还原剂为I2，氧化剂为KClO3 【即学即练3】已知下列三个反应在同温、同浓度的情况下进行。下列结论正确的是(　　) ①2W－＋X2===2X－＋W2 ②2Y－＋W2===2W－＋Y2 ③2X－＋Z2===2Z－＋X2 A．还原性：X－>Y－ B．在Y－、X－、W－、Z－中以Z－的还原性最强 C．氧化性：Z2>W2 D．反应2Z－＋Y2===2Y－＋Z2能发生 二、氧化还原反应方程式的配平 1．配平原理 (1)配平氧化还原反应方程式必须遵循三个守恒原理：电子守恒、原子守恒、电荷守恒。 (2)配平方法：化合价升降法（即化合价升降总数_______），电子守恒原理。 2．基本步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例) (1)标变价——标出变化元素的化合价 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O (2)列变化——列出一分子氧化剂和还原剂的降、升价数 ＋ H2O4(浓) —— O2↑ ＋ O2↑ ＋ H2O ↑4　 ↓2 (3)求总数——用最小公倍数法求出化合价升、降总数 ＋ H2O4(浓)——O2↑＋O2↑＋H2O ↑4×1　 ↓2×2 (4)配系数——先配平变价物质的系数，再用观察法配平其他物质的系数 C＋2H2SO4(浓)——SO2↑＋CO2↑＋H2O (5)将方程式写完整——检查反应前后的原子是否守恒，电子是否守恒，电荷是否守恒。 C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O 【交流讨论】配平下列氧化还原反应方程式： (1)______HCl(浓)＋______MnO2______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O (2)______Cu＋______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋______NO↑＋______H2O (3)______KI＋______KIO3＋______H2SO4===______I2＋______K2SO4＋______H2O (4)______MnO＋______H＋＋______Cl－===______Mn2＋＋______Cl2↑＋______H2O 【归纳小结】氧化还原反应方程式的配平技巧 (1)全变价，选多数：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从原子数多的反应物或生成着手配平。 (2)部分变价，从右配：氧化剂或还原剂中某元素化合价部分变价，先从还原产物或氧化产物着手配平。 (3)自身变价，从右配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。 (4)归中从左配：归中反应一般从反应物着手配平。 (5)同升同降合并配：同一反应物或生成物中两种元素变价，如果化合价都升高或降价，合并计算该物质的化合价升高和降低数。 (6)缺项配平技巧：先配平氧化剂和还原剂，在根据介质的酸碱性，通过电荷守恒找出缺项。 【即学即练4】配平下列氧化还原反应方程式： (1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O (2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3 (3)____NO2＋____H2O===_____HNO3＋_____NO (4)____KMnO4＋____FeSO4＋__H2SO4===____K2SO4＋____MnSO4＋____Fe2(SO4)3＋____H2O (5)____Na2SO3＋____KIO3＋____H2SO4===____Na2SO4＋____K2SO4＋____I2＋____H2O 【即学即练5】配平下列氧化还原反应方程式： (1)____Cl2＋_____KOH===______KCl＋_____KClO3＋______H2O (2)____Mn2＋＋___ClO＋____H2O===____MnO2↓＋_____Cl2＋_________ (3)____ClO－＋___Fe(OH)3＋________===____Cl－＋____FeO＋____H2O (4)____Fe3＋＋____SO2＋____H2O===____Fe2＋＋____SO＋____H＋ (5)____C2O＋____MnO＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O (6)____MnO＋___H2O2＋________===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O 三、氧化还原反应的有关计算 计算依据： ①守恒规律即电子守恒、电荷守恒、质量守恒。 ②化学方程式中计量系数之比等于物质个数之比。 【交流讨论】 (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目之比是______。 (2)在反应2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl中，氧化产物和还原产物的质量之比为________。 (3)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 【即学即练6】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 【即学即练7】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 【即学即练8】一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO32HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为(　　) A．5∶3 B．5∶4 C．1∶1 D．3∶5 第5讲 氧化还原反应原理的应用 课堂检测 1．下列微粒只有还原性的是(　　) A．H＋ B．Fe2＋ C．Zn D．HCl 2．在反应3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2中，被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量比为(　　) A．3∶8 B．1∶4 C．3∶4 D．1∶3 3．下列氧化还原反应方程式正确的是(　　) A．Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－ B．Fe3＋＋Fe===2Fe2＋ C． D．2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O 4．已知常温下，在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此推断Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋的还原性由强到弱的顺序是(　　) A．Sn2＋、Fe2＋、Ce3＋ B．Fe2＋、Ce3＋、Sn2＋ C．Fe2＋、Sn2＋、Ce3＋ D．Ce3＋、Fe2＋、Sn2＋ 5．已知反应： Co2O3＋HCl(浓)―→CoCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　) A．每生成1个Cl2，转移6个电子 B．Cl2被氧化，发生氧化反应 C．配平后HCl的系数为4 D．该反应生成35.5 g Cl2，被氧化的HCl为36.5 g 6．配平下列化学方程式 (1)_____Cl2+______SO2+______H2O —— ______HCl+______H2SO4 (2)______Fe3++______SO2+_______H2O ——_______Fe2++_______SO42-+_______H+ (3)______NH3+_______O2 _______NO+_______H2O (4)_____H2S+_____KMnO4+____H2SO4 ——_____MnSO4+_____K2SO4+_____S↓+_____H2O (5)____KMnO4 +____Na2C2O4+_________——____K2SO4+____Na2SO4 + ___ CO2↑ + ___MnSO4 + ___H2O 第5讲 氧化还原反应原理的应用 同步练习 1．废水脱氮工艺中有一种方法是在废水中加入过量NaClO使NH完全转化为N2，该反应可表示为2NH＋3ClO－===N2↑＋3Cl－＋2H＋＋3H2O。下列说法中，不正确的是(　　) A．反应中氮元素被氧化，氯元素被还原 B．反应过程中NH得电子，ClO－失电子 C．反应中每生成1分子N2，转移6个电子 D．由此反应可知，ClO－的氧化性强于N2 2．已知在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O。则RO中R的化合价是(　　) A．＋3　　 B．＋4　　 C．＋5　　 D．＋6 3．关于反应K2H3IO6＋9HI===2KI＋4I2＋6H2O，下列说法正确的是(　　) A．K2H3IO6发生氧化反应 B．KI是还原产物 C．生成4个 I2时，转移7个电子 D．还原剂与氧化剂的数目之比为1∶7 4．稀硫酸中几种离子的转化关系如图所示。下列说法正确的是(　　) A．反应1中氧化剂是Mn3＋ B．氧化性：Mn3＋>Ce4＋>Fe3＋>I2 C．能发生反应：2Mn3＋＋2I－===I2＋2Mn2＋ D．反应2的还原产物为Fe3＋ 5．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)： MnO＋________Fe2＋＋________H＋===________Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O 下列说法正确的是(　　) A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物 B．Mn2＋的还原性强于Fe2＋ C．离子方程式中按物质顺序的化学计量数是：1、5、8、1、5、4 D．生成1 mol 水时，转移2.5 mol电子 6．有时候，将氧化还原反应方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式： ________MnO＋________H＋＋________e－===________Mn2＋＋________H2O 该反应方程式的配平化学计量数是(　　) A．1，8，4，1，4 B．2，16，5，2，8 C．1，6，5，1，3 D．1，8，5，1，4 7．现有下列几个离子反应： ①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O ②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－ ③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋ 下列有关性质的比较正确的是(　　) A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O C．还原性：SO2<Fe2＋<Br－ D．还原性：Cl－>Cr3＋>Fe2＋ 8．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述正确的是(　　) A．该反应中NO被还原 B．反应过程中溶液的pH变小 C．生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4 D．中的粒子是OH－ 9．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 (6)____MnO＋____H2O2＋________===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O (7)____ClO－＋____Fe(OH)3＋________===____Cl－＋____FeO＋____H2O (8)____Mn2＋＋____ClO＋____H2O===____MnO2↓＋____Cl2↑＋__________ 10．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________________。 11．(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，写出并配平该化学方程式：_________________________________________________。 (2)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为______________________________________________________。 (3)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2＋反应生成一种无色气体M，气体M对该反应有催化作用，其催化反应过程如图所示： ①反应过程 Ⅱ 中，铁元素的化合价未发生变化，则M的化学式为__________，过程 Ⅱ 的离子方程式为___________________________________。 ②根据图示信息，写出反应过程 Ⅰ 的离子方程式：____________________________________。 ③写出在酸性条件下，O2氧化Fe2＋的离子方程式：______________________________。 第1页 学科网（北京）股份有限公司 $