第5讲 氧化还原反应方程式的配平及计算——守恒规律的应用(课件PPT)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义(新高考·单选)
2026-06-15
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 物质结构与性质 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 5.66 MB |
| 发布时间 | 2026-06-15 |
| 更新时间 | 2026-06-15 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2026-06-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58144850.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“氧化还原反应方程式的配平及计算”专题,依据课程标准明确配平方法、相关计算及守恒规律三大考查要求,通过考点梳理对接高考评价体系,分析得出配平技巧(占比约55%)和守恒计算(占比约45%)的高频考点分布,归纳正向配平、缺项配平及多步反应计算等常考题型。
课件亮点在于“真题精讲+技巧建模+素养提升”,如以2024浙江选考NO₃⁻转化反应为实例,运用“列物质-标得失-看环境-配系数”四步法突破情境型方程式书写,培养学生科学思维和化学观念素养。设置“关键能力提升”板块,通过守恒法解决多元素电子转移计算,帮助学生掌握答题模板,教师可依托此课件实现考点精准突破,提升复习效率。
内容正文:
第5讲
氧化还原反应方程式的配平及计算——守恒规律的应用
第一章 物质性质及变化
高三总复习讲义 化学单选
1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。
2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。
3.理解质量守恒定律。
课程标准
考点一 氧化还原反应方程式的配平
考点二 氧化还原反应的计算
内容索引
教考衔接2
课时测评
考点一
氧化还原反应方程式的配平
返回
必备知识 整合
(一)守恒规律概述
1.内容
(1)质量守恒:反应前后元素的______和原子______不变。
(2)得失电子守恒:即氧化剂得电子的______等于还原剂失电子的______,这是配平氧化还原反应方程式的依据,也是有关氧化还原反应计算的
依据。
(3)电荷守恒:离子方程式中,反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的______总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒,如Fe3++CuFe2++Cu2+(错误),2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+
(正确)。
种类
个数
总数
总数
电荷
2.应用
(1)利用“守恒规律”进行氧化还原反应方程式的配平。
(2)利用“守恒规律”,可不写化学方程式,不考虑中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思考,直接计算反应物与产物或转移电子的数量关系,便可迅速获得正确结果。
(二)氧化还原反应方程式的配平
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步骤
一标 标出价态变化元素的化合价
二等 根据化合价升降值相等,找出最小公倍数
三定 确定氧化剂及还原产物,还原剂及氧化产物的化学计量数
四平 用观察法配平其他物质的化学计量数
五查 检查电荷和原子个数是否守恒
3.氧化还原反应方程式配平的常用技巧
(1)正向配平
① HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
② KI+ KIO3+ H2SO4 I2+ K2SO4+ H2O
③ Mn+ H++ Cl- Mn2++ Cl2↑+ H2O
(2)逆向配平
① S+ KOH K2S+ K2SO3+ H2O
② P4+ KOH+ H2O K3PO4+ PH3
4
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1
1
2
5
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16
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2
5
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3
6
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1
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9
3
3
5
(3)有机物参与的方程式的配平
① KClO3+ H2C2O4+ H2SO4 ClO2↑+ CO2↑+
KHSO4+ H2O
② C2H6O+ KMnO4+ H2SO4 K2SO4+ MnSO4+
CO2↑+ H2O
2
1
2
2
2
2
2
5
12
18
6
12
10
33
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,根据物质中各元素正、负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。
归纳总结
(4)整体配平
① FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
② P+ CuSO4+ H2O Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
4
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2
8
11
15
24
5
6
15
以含有两种元素化合价升高或降低的物质为着手点,将化合价升降总数作为一个整体,再用一般方法配平。
如:Cu2S+HNO3Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O,有Cu、S、N三种元素的化合价变化,Cu2S中Cu、S元素化合价均升高,看作一个整体,
(NO3)2+O↑+H2O4+H2O
配平得:3Cu2S+22HNO36Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O。
归纳总结
(5)含有未知数的配平
① FexS+ HCl S+ FeCl2+ H2S
② Na2Sx+ NaClO+ NaOH Na2SO4+
NaCl+ H2O
2
1
1
1
(3x+1)
(2x-2)
x
(3x+1)
(x-1)
(6)缺项方程式的配平
①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、AlN、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+
②将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫红色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ ____ Na++ Bi3++ ______+ ______。
Al2O3
3C
N2
2
3CO
5
2
14
H+
5
5
2
Mn
7
H2O
1.配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子和电荷守恒进行配平。
2.补项原则
归纳总结
条件 补项原则
酸性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下 缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
3.组合方式
归纳总结
反应物 生成物 使用条件
组合一 H+ H2O 酸性溶液
组合二 H2O H+ 酸性溶液或酸碱性未知
组合三 OH- H2O 碱性溶液
组合四 H2O OH- 碱性溶液或酸碱性未知
关键能力 提升
1.向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,发生如下反应,补全方程式并配平。
______Mn+______Na2O2+______________Mn2++________Na++________+________
2
5
16H+
2
10
5O2↑
8H2O
酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末,观察到溶液褪色,说明高锰酸根离子被还原为Mn2+,则Na2O2中O失电子生成O2,为保持电荷守恒和原子守恒,反应物还有氢离子,产物中有水,根据得失电子守恒可得高锰酸根离子和Na2O2的化学计量数之比为2∶5。
2.高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。一种制备高铁酸钠的方法如下,请配平该离子反应方程式:
_____ClO-+_____Fe3++_____OH-_____Fe+_____Cl-+_____H2O
3
2
10
2
3
5
3.以NaIO3为原料制备I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反应得到I2。上述制备I2的总反应的离子方程式为___________________________________
______。
2I+5HSI2+5S+3H++
H2O
先向NaIO3溶液中加入过量的NaHSO3,生成碘化物,即含I-的物质;再向混合溶液(含I-)中加入NaIO3溶液,反应得到I2,上述制备I2的两个反应中I-为中间产物,总反应为I与HS发生氧化还原反应生成S和I2,根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒即可得离子方程式:2I+5HSI2+5S+3H++H2O。
4.工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰,写出该反应的化学方程式:________________________________________
________。
MnO2+MnS+2H2SO42MnSO4+S+
2H2O
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考点二
氧化还原反应的计算
返回
必备知识 整合
1.计算依据
氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数_______,即得、失电子守恒。
相等
2.守恒法解题的思维流程
关键能力 提升
考向1 根据得失电子守恒确定化合价或物质组成
1.在溶液中0.2 mol X2恰好能使0.6 mol S被完全氧化,则X2被还原后X元素的化合价为
A.+1 B.+2
C.+3 D.+4
√
0.6 mol S被完全氧化为S,S元素的化合价由+4价升高为+6价,失去1.2 mol电子,由得失电子数目相等,相应地0.2 mol X2被还原得到1.2 mol电子,所以X元素的化合价由+6价降低为+3价。
2.(2025·黑龙江哈尔滨期中)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
√
Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,S元素化合价由-升高为+6,而NaClO被还原为NaCl,Cl元素化合价由+1价降低为-l价,反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据得失电子守恒,列方程:x×[6-(-)]=16×[1-(-1)],解得x=5。
考向2 多元素之间得失电子守恒问题
3.用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时,发生反应Ⅰ:Mn+Cu2S+H+Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ:Mn+FeS2+H+Fe3++S+Mn2++H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.反应Ⅰ中Cu2S既是氧化剂又是还原剂
B.反应Ⅰ中每生成1 mol S,转移电子的物质的量为10 mol
C.反应Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶3
D.若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为2∶3
√
反应Ⅰ中Cu的化合价从+1升高到+2,S的化合价从-2升高到+6,Cu2S只作还原剂,A错误;反应Ⅰ中每生成1 mol S,有2 mol Cu+失去2 mol电子,1 mol S2-失去8 mol电子,总共转移电子的物质的量为
10 mol,B正确;反应Ⅱ:3Mn+FeS2+8H+Fe3++2S+3Mn2++4H2O,得出氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶1,C错误;若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2,D错误。
4.在P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4(未配平)的反应中,
7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为_____ mol;生成1 mol Cu3P时,参加反应的P的物质的量为_____ mol。
1.5
2.2
设7.5 mol CuSO4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,
根据得失电子守恒得:
7.5 mol×(2-1)=x×(5-0)
则x=1.5 mol
1 mol×3×(2-1)+1 mol×[0-(-3)]=y×(5-0)
则y=1.2 mol
所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol+1 mol=2.2 mol。
考向3 守恒法在多步反应中的计算
5.取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原,只产生
8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于_______。
9.20
反应流程为
x g=17.02 g-m(OH-),
而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓HNO3得到电子的物质的量,即:n(OH-)=×1+×2×1=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1=9.20 g。
6.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________________。
60 mL(或0.06 L)
由题意可知,HNO3 ,则Cu失去电子的物质的量与O2得到电子的物质的量相等,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。
Cu
O2H2O
考向4 守恒法在滴定中的应用
7.某实验小组测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品m g,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴入适量稀硫酸(发生反应Cl+4I-+4H+2I2+Cl-+2H2O),配成250 mL待测液。移取25.00 mL待测液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol/L的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL(已知:I2+2S22I-+S4)。
该样品中NaClO2的质量分数为_________________(用含m、c、V的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,此实验测得结果偏高,其可能的原因是_________________________________。
×100%
I-被空气中的氧气氧化成了碘单质
根据题意可得关系式:Cl~2I2~4S2,则样品中NaClO2的质量分数为×100%=×100%,由于碘离子具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化成为碘单质,导致消耗的Na2S2O3的量增多,进一步导致测得NaClO2的质量分数偏高。
高考真题 感悟
1.(2024·浙江6月选考)利用CH3OH可将废水中的N转化为对环境无害的物质X后排放。反应原理为H++CH3OH+NX+CO2+H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示NO2
B.可用O3替换CH3OH
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为6∶5
D.若生成标准状况下的CO2气体11.2 L,则反应转移的电子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
√
由题中信息可知,利用CH3OH可将废水中的N转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示N2,NO2仍然是大气污染物,A不正确;反应中C元素的化合价由-2价升高到+4价,CH3OH是该反应的还原剂,O3有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用O3替换CH3OH,B不正确;该反应中,还原剂CH3OH中C元素的化合价由-2价升高到+4价,氧化剂N中N元素的化合价由+5价降低到0价,由得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为6∶5,C正确;C元素的化合价由-2价升高到+4价,若生成标准状况下的CO2气体11.2 L,即生成0.5 mol CO2,反应转移的电子数为0.5×6×NA=3NA,D不正确。
2.(高考题节选)配平下列反应的化学方程式:
(1)____I+____HS____I2+____S+____H2O+____H+
(2)若反应物用量比=1.5,反应为
____FeI2+____Cl2____I2+____FeCl3
(3)____Fe(CrO2)2+____O2+____NaHCO3____Na2CrO4+____Fe2O3+____CO2+____H2O
(4)____N+____Fe2++____H+____NO↑+____Fe3++____H2O
(5)____Mn2++____H2O2+____OH-____MnO2+____H2O
(6)____MnO2+____S+____H+____Mn2++____S+____H2O
2
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1
3.(辽宁卷,节选)测定氢醌法制取的H2O2样品含量的方法如下:
取2.50 g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______。
17%
滴定反应的离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O,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=×100%=17%。
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教考衔接 2 情境型方程式的书写
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核心精讲
情境型方程式的书写步骤
精研真题
1.(2025·北京卷,改编)乙烯、醋酸和氧气在钯(Pd)催化下高效合成醋酸乙烯酯(CH2CHOOCCH3)的过程示意图如下。
则①中反应为_______________________________________________。
4CH3COOH+O2+2Pd2Pd(CH3COO)2+2H2O
由题图可知,①中反应物为CH3COOH、O2、Pd,生成物为H2O和Pd(CH3COO)2。
2.(2025·黑、吉、辽、蒙卷,节选)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
已知:①“氧化浸出”时,PbSO4不发生变化,ZnS转变为[Zn(NH3)4]2+;
②Ksp[Pb(OH)2]=10-14.8;
③酒石酸(记作H2A)结构简式为HOOC(CHOH)2COOH。
回答下列问题:
(1)“氧化浸出”时,过二硫酸根(S2)转变为_______(填离子符号)。
(2)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为__________________________
____________________。
S
Zn+[Cu(NH3)4]2+
[Zn(NH3)4]2++Cu
(3)290 ℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为
_______________________________________________。
Pb[OOC(CHOH)2COO]Pb+4CO↑+2H2O↑
废渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出过滤,滤液中有[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+,滤渣1为PbSO4和Fe(OH)3,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的溶液加(NH4)2S沉锌,得到ZnS,滤渣1用H2A和Na2A浸铅后过滤,滤渣2含Fe元素,滤液经过结晶得到PbA,再真空热解得到纯Pb。
模拟演练
(一)依据反应事实书写方程式
1.书写下列反应的方程式。
(1)加入30%H2SO4“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被MnO2氧化成V,写出VO+转化为V反应的离子方程式:______________________________
_____________。
(2)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化剂,在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,用碘标准溶液进行滴定,该反应的离子方程式为________
_________________________________。
VO++MnO2+2H+V+
Mn2++H2O
+2I2+3H2O2S+4I-+6H+
S2
(3)烟气中含有SO2和NO,写出用NaClO2溶液将烟气中NO转化成N的离子方程式:____________________________________________。
(4)CuSO4溶液中加入亚硫酸铵和氯化铵溶液反应生成CuCl沉淀的离子方程式为__________________________________________________。
4NO+3Cl+4OH-4N+3Cl-+2H2O
2Cu2++S+2Cl-+H2O2CuCl↓+S+2H+
(二)提取流程信息书写方程式
2.(1)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+S+4H+2Co2+
+S+5H2O
(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。该法工艺原理示意图如下:
其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为__________________________
_______________________。
2NaClO3+4HCl2ClO2↑
+Cl2↑+2NaCl+2H2O
(三)探究反应机理书写方程式
3.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2,其中S为
-1价)催化氧化反应的转化如图所示。
总反应:2FeS2+7O2+2H2O2Fe2++
4S+4H+。
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式。
①反应Ⅰ:____________________________________________。
②反应Ⅱ:_____________________________________________。
(2)NO在总反应中的作用是__________。
4Fe(NO)2++O2+4H+4Fe3++4NO+2H2O
14Fe3++FeS2+8H2O15Fe2++2S+16H+
作催化剂
4.NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去):
NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为_____________________________
__________。
2NH3+3NaClON2+3H2O
+3NaCl
循环转化关系图中物质变化分析思路
1.根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。
2.若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。
3.若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
归纳总结
(四)依据实验信息书写方程式
5.铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为________________________________;产生的气体为_____(写化学式)。
Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O
O2
6.某小组同学研究FeCl3与Na2S2O3的反应,实验操作及现象如下:
资料:
①[Fe(S2O3)3]3-溶液为暗紫色,S2溶液及S4溶液均为无色。
②酸性条件下,S2及S4均易发生自身氧化还原反应。
(1)写出生成暗紫色物质的反应的离子方程式:________________________
_______________。
Fe3++3S2⥫⥬
[Fe(S2O3)3]3-
由资料可知[Fe(S2O3)3]3-溶液为暗紫色,故向Na2S2O3中滴加FeCl3先发生络合反应Fe3++3S2⥫⥬[Fe(S2O3)3]3-;
(2)经检验,溶液b中含有S4。生成S4的离子方程式是
Fe3++_______________+__________。
2
2
S2
2
Fe2+
S4
{或4Fe3++2[Fe(S2O3)3]3-6Fe2++3S4}
放置一段时间后,溶液颜色消失,可知紫色的[Fe(S2O3)3]3-被氧化生成S4。
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课 时 测 评
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√
1.某反应体系中的物质有NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。下列方框中对应的物质或有关叙述正确的是
Au2O3+ + + +
A.Na2S4O6、H2O、Na2S2O3、Au2O、NaOH
B.Na2S2O3、NaOH、Na2S4O6、Au2O、H2O
C.Na2S2O3、H2O、Na2S4O6、Au2O、NaOH
D.当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子8 mol
2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
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Au2O3为反应物,则反应中Au2O3→Au2O,Au的化合价由+3变为+1,化合价总共降低2×2=4价,Na2S4O6中硫元素平均化合价为+2.5,Na2S2O3中硫元素平均化合价为+2,所以Na2S2O3为反应物,Na2S4O6为生成物,由于2Na2S2O3→Na2S4O6,根据钠元素守恒可知NaOH是生成物,由氢元素守恒可知水是反应物,根据得失电子守恒配平反应的化学方程式:Au2O3+4Na2S2O3+2H2OAu2O+2Na2S4O6+4NaOH,当1 mol Au2O3完全反应时,转移电子的物质的量为4 mol,A、B、D错误,C正确。
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√
2.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3 HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是
A.配平后H2O的化学计量数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的物质的量之比为5∶3
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A项,配平后方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O,错误;B项,NH4NO3中N所含N元素化合价升高,部分N所含N元素化合价降低,则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,正确;C项,该反应中反应物只有一种,则属于分解反应,该反应中有元素化合价变化,则属于氧化还原反应,正确;D项,氧化产物(5→)和还原产物(3→)的物质的量之比为∶=5∶3,正确。
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3.(2025·四川内江二中月考)高铜酸钠(NaCuO2)是黑色难溶于水的固体,具有强氧化性,在中性或碱性环境下稳定。一种制备高铜酸钠的原理为Cu+NaClO+NaOHNaCuO2+NaCl+H2O(未配平)。下列说法错误
的是
A.NaCuO2中铜的化合价为+3
B.1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子
C.反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶3
D.NaCuO2与稀硫酸反应的离子方程式为4Cu+12H+4Cu2++O2↑+6H2O
√
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根据元素守恒,得失电子守恒配平可得:2Cu+3NaClO+2NaOH 2NaCuO2+3NaCl+H2O。NaCuO2中Na为+1价、O为-2价,则铜的化合价为+3价,A正确;ClO-→Cl-,氯元素的化合价由+1价降低到-1价,则1 mol ClO-参加反应转移2 mol电子,B正确;该反应中Cu元素化合价升高,则NaCuO2为氧化产物,Cl元素化合价降低,则NaCl为还原产物,两者的物质的量之比为2∶3,C正确;NaCuO2在酸性环境中不稳定且为难溶于水的固体,故与稀硫酸反应的离子方程式为4NaCuO2+12H+4Na++4Cu2++O2↑+6H2O,D错误。
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4.已知:①KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O(未配平);
②检验Mn2+的存在:5S2+2Mn2++8H2O10S+2Mn+
16H+。下列说法错误的是
A.S2中存在一个过氧键(—O—O—),则S2中硫元素的化合价为+7
B.反应②若有0.1 mol还原剂被氧化,则转移电子0.5 mol
C.K2S2O8与浓盐酸混合可得到黄绿色气体
D.反应①中消耗0.2 mol KMnO4时,被氧化的HCl为1 mol
√
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过氧键整体显-2价,S2中存在一个过氧键,则S2中硫元素的化合价为+6价,A错误;反应②中Mn2+为还原剂,若有2 mol还原剂被氧化,转移电子的物质的量为2 mol×(7-2)=10 mol,故若有0.1 mol还原剂被氧化,转移电子0.5 mol,B正确;根据反应②,K2S2O8的氧化性比高锰酸钾强,故其与浓盐酸混合可得到氯气,C正确;根据守恒规律配平:2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,2 mol KMnO4参与反应时,消耗16 mol HCl,只有10 mol HCl被氧化为Cl2,则消耗0.2 mol KMnO4时,被氧化的HCl为1 mol,D
正确。
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5.草酸溶液能使酸性KMnO4溶液褪色,其离子方程式为Mn+H2C2O4+H+CO2↑+Mn2++ (未配平)。关于此反应的叙述正确的是
A.该反应的还原产物是CO2
B.该反应右框内的产物是OH-
C.配平该反应后,H+计量数是6
D.1个Mn在反应中失去5个电子
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CO2是H2C2O4中碳元素被氧化的产物,属于氧化产物,A错误;反应在酸性条件下进行,产物中不可能有OH-,右框内的产物应为H2O,B错误;配平后离子方程式为2Mn+5H2C2O4+6H+2Mn2++10CO2↑+8H2O,H+的计量数为6,C正确;Mn中的Mn从+7价降至+2价,每个Mn得到5个电子,D错误。
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6.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的反应的离子方程式是N+ Mn2++N+H2O。下列叙述正确的是
A.该反应中N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-
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反应中氮元素的化合价从+3价升高到+5价,每个N原子失去2个电子,被氧化,A不正确;Mn元素的化合价从+7价降低到+2价,每个Mn原子得到5个电子,根据得失电子守恒可知,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,反应消耗氢离子,所以B和D都是错误的。
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7.(2025·辽宁阜新实验中学一模)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
√
XO(OH中X的化合价是+5,Na2SO3被氧化,S的化合价从+4升高到+6,设X元素被还原后的化合价为a,根据氧化还原反应中化合价升降总数必相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
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8.(2025·黑龙江鸡西一中一模)FeS2与硝酸反应产物有Fe3+和H2SO4,若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8时,则HNO3的唯一还原产物是
A.NO2 B.NO
C.N2O D.N2O3
√
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设参加反应的FeS2、HNO3物质的量分别为1 mol、8 mol,HNO3的唯一还原产物中N元素的化合价为+x。反应中有 (NO3)3+2H2 O4,1 mol FeS2失去电子15 mol,且有3 mol HNO3体现酸性;HO3,只有5 mol HNO3作氧化剂得电子5×(5-x) mol。则5×(5-x)=15,解得x=2。
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9.(2025·山东菏泽一模)已知PbO2受热分解为Pb的+4价和+2价的混合氧化物(+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2)。1 mol PbO2受热分解得到固体和
a mol氧气,固体与足量的浓盐酸反应得氯气b mol,若a∶b为3∶2,则分解所得固体的成分及物质的量之比可能是
①PbO2、PbO;1∶2 ②PbO2、Pb3O4;1∶3
③Pb3O4、PbO;1∶1 ④PbO2、Pb3O4、PbO;1∶1∶4
A.③④ B.②③
C.①② D.①④
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PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物(Pb为+4、+2价),铅的氧化物的混合物再与浓盐酸作用,+4价Pb被还原为+2价,Cl-被氧化为Cl2,此时得到溶液为PbCl2溶液,根据化合价变化可知1 mol PbO2在上述转化过程中共转移2 mol e-,设该过程得到O2的物质的量为a=3x mol,则Cl2的物质的量为b=2x mol,利用得失电子守恒可得:3x×4+2x×2=2,解得x=0.125,故知1 mol PbO2在受热分解过程中产生0.375 mol O2,利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n(Pb)∶n(O)=4∶5,结合选项可知只有③、④项满足n(Pb)∶n(O)=4∶5,故A正确。
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10.(2025·内蒙古呼和浩特市二中一模)已知酸性KMnO4溶液能被Na2SO3溶液还原成Mn2+而使溶液褪色。欲使20.00 mL 1.00×10-2 mol·L-1酸性KMnO4溶液恰好褪色,需消耗25.00 mL Na2SO3溶液,则该Na2SO3溶液的物质的量浓度(单位:mol·L-1)为
A.2.00×10-2 B.3.00×10-2
C.4.00×10-2 D.5.00×10-2
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酸性KMnO4溶液能被Na2SO3溶液还原成Mn2+而使溶液褪色,发生的反应为2Mn+5S+6H+2Mn2++5S+3H2O,则有关系式:2Mn~5S,使20.00 mL 1.00×10-2 mol·L-1酸性KMnO4溶液恰好褪色,需消耗25.00 mL Na2SO3溶液,则该Na2SO3溶液的物质的量浓度为=2.00×10-2 mol·L-1。
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11.(14分)按要求回答问题。
(1)以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:
写出酸溶1发生反应的化学方程式:_________________________________
___________________。
CuS+MnO2+2H2SO4MnSO4+
S+2H2O+CuSO4
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(2)纳米ZnFe2O4用于除去废气时转化关系如图:
①x=3.5时,上述转化反应中消耗的n(ZnFe2O4)∶n(H2)=______。
1 mol ZnFe2O4变为ZnFe2O3.5时,Fe元素的化合价降低1价,由得失电子守恒知,H元素的化合价应该升高1价,参加反应的H2的物质的量为
0.5 mol,即n(ZnFe2O4)∶n(H2)=2∶1。
2∶1
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②ZnFe2O3.5除去SO2的化学方程式为__________________________________。
SO2+4ZnFe2O3.5S+4ZnFe2O4
ZnFe2O3.5与SO2反应生成S和ZnFe2O4,化学方程式为SO2+4ZnFe2O3.5 S+4ZnFe2O4。
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(3)工业上制备锰时,会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气,可用以下方法处理。
方法一:
①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰,从而达到资源的循环使用。写出一定
条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式:_________________________。
MnO2+SO2MnSO4
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②研究表明,用Fe2+/Fe3+可强化脱硫效果,其过程如图所示:
过程Ⅰ:……
过程Ⅱ:2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++S+4H+
过程Ⅰ的离子方程式是___________________________________________。
2Fe2++MnO2+4H+Mn2++2Fe3++2H2O
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方法二:
③用MnCO3进行脱硫,可提高脱硫率。结合化学用语解释原因:_______
________________________________________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________。
存在平衡:MnCO3(s)⥫⥬Mn2+(aq)+C(aq),C消耗溶液中的
H+,促进SO2溶解:SO2+H2O⥫⥬H2SO3⥫⥬H++HS,生成的Mn2+
溶液中
有催化作用,可促进反应2SO2+O2+2H2O2H2SO4发生
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12.(6分)(1)向NaClO2中加入盐酸可得到ClO2气体。已知:反应产物中只有一种气体和一种盐,则消耗1 mol NaClO2可生成ClO2的物质的量为__________。
0.8 mol
发生反应的化学方程式为5NaClO2+4HCl5NaCl+4ClO2↑+2H2O,则消耗1 mol NaClO2时,可生成0.8 mol ClO2;
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(2)ClO2可将碱性废水中的CN-氧化为N2和C,自身转化为Cl-。经测定,某废水中CN-含量为104.0 mg·L-1,处理该废水10 m3,理论上需要通入标准状况下ClO2的体积为______L(相对原子质量:C—12,N—14)。
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发生反应的离子方程式为2ClO2+2CN-+4OH-N2+2C+2Cl-+2H2O,废水中m(CN-)=104.0×10-3 g·L-1×10×103 L=1 040 g,n(CN-)==40 mol,消耗40 mol ClO2,标准状况下,ClO2的体积=40 mol×22.4 L·mol-1=896 L;
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(3)某含锰废液中c(Mn2+)=0.2 mol·L-1、c(Na+)=0.6 mol·L-1、c(Fe2+)=0.2 mol·L-1,还含有S及少量Ca2+、Mg2+。“氧化”1 L该废液,需要加入H2O2的物质的量为__________[H2O2用量为理论用量的1.1倍]。
0.11 mol
c(Fe2+)=0.2 mol·L-1,1 L该废液中含有的n(Fe2+)=0.2 mol,H2O2将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2 2Fe3++2H2O,结合反应可知,0.2 mol Fe2+消耗0.1 mol H2O2,H2O2的用量为理论用量的1.1倍,则需要加入0.11 mol H2O2。
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第5讲 氧化还原反应方程式的配平及
计算——守恒规律的应用
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