2027届高三化学一轮复习：第8讲　氧化还原反应的配平和计算 讲义

该高中化学高考复习讲义围绕氧化还原反应配平与计算核心考点，按配平方法（正向、逆向、缺项、有机物参与等）和计算技巧（电子守恒法）构建知识体系，通过自我诊断、要点梳理、考向探究、真题演练环节，帮助学生突破配平难点和计算瓶颈，体现复习的系统性与针对性。 讲义突出科学思维与科学探究，如归纳缺项配平补项原则培养证据推理能力，设计电子守恒法计算流程建构解题模型，设置基础应用、考向探究、高考真题分层练习。通过教材溯源链接高考考点，助力学生高效掌握解题方法，为教师把控复习节奏提供清晰路径，提升学生应考能力。

第8讲　氧化还原反应的配平和计算 思维引航 目标驱动 1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 2.能提取有效信息书写化学方程式并进行相关计算 走进教材 自我诊断 【教材链接1】 (鲁科版必修第二册P35[拓展视野])在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。 【教材链接2】 (苏教版必修第一册P84T3)某工厂采用如下步骤从海水中提取镁:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,过滤,洗涤;③将沉淀物与盐酸反应,蒸发结晶,过滤,得到含结晶水的晶体;④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁;⑤电解熔融氯化镁,得到金属镁。 试判断下列说法的正误。 (一)流程中氧化还原反应的判断与分析 1.海带提碘中的两个过程都涉及氧化还原反应(　　) 2.向含I−、I的水层中加入45%的硫酸溶液,硫酸作氧化剂(　　) 3.45%的硫酸溶液可用更稀的硫酸代替(　　) 4.得到含I2的悬浊液后,通过重结晶得到碘单质(　　) 5.海水提镁的转化流程为MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(　　) 6.把贝壳制成石灰乳不涉及氧化还原反应(　　) (二)氧化还原反应的配平及计算 7.向碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液,反应的离子方程式为3I2+6OH−===5I−+I+3H2O(　　) 8.向含I−、I的水层中加入45%的硫酸溶液,每生成3 mol I2,反应中转移电子数为6NA(　　) 9.海水提镁过程中,每得到1 mol Mg,转移电子数为NA(　　) 查缺补漏 记录不足 ____________________________________________________ ___________________________________________________ ____________________________________________________ 复习任务一:氧化还原反应的配平 【要点梳理夯基固本】 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 3.配平方法 (1)正向配平——适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。 1C+4HNO3(浓)1CO2↑+4NO2↑+2H2O 【解题步骤】 (2)逆向配平——适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。 3NO2+1H2O===2HNO3+1NO 【解题步骤】 (3)含有未知数的配平 1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x−2)NaOH===xNa2SO4+(3x+1)NaCl+ (x−1)H2O 【解题步骤】 (4)有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+ 3CH3COOH+11H2O 有机物中化合价的判断 得到1个O 失去2 e− C2H5OH→CH3COOH 得到1个O,失去2个H,则失去 4__e− 失去2个H 失去2 e− 失去1个O 得到2 e− 得到2个H 得到2 e− (5)缺项配平 1Mn+5Fe2++8H+===1Mn2++5Fe3++4H2O 【应用】 1.____KI+____CuSO4===____I2+____CuI↓+____K2SO4  2.____P4+____KOH+____H2O ===____K3PO4+____PH3↑  3.____CO+____NOx===____CO2+____N2  4.____CH2＝CH2+____KMnO4+____H2SO4===____K2SO4+ ____MnSO4+____CO2+____H2O  5.____Cl+____Fe2++____===____Cl−+____Fe3++____  【考向探究考法洞察】 考向一:氧化还原反应方程式的配平 1.____I−+____I+____CH3COOH===____CH3COO−+____H2O+ ____I2  2.____S+____H++____N===____S+____NO↑+____  【提炼升华】 缺项配平的原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH− 考向二:氧化还原反应方程式的书写 3.溴(Br2)及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等,应用氧化还原反应原理进行苦卤提溴的工业流程如下: 吸收塔中,若用NaOH溶液吸收Br2,得到的溶液中含有Br−和Br,则反应的离子方程式是______________________________。  4.KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应,生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式是____________________ 复习任务二:氧化还原反应的计算 【要点梳理夯基固本】 1.电子守恒法原理 氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 2.电子守恒法计算的流程 【应用】工业上常用Fe2+还原Cr2以消除铬污染,若0.6 mol Fe2+恰好与50 mL 2 mol·L−1的Cr2溶液发生氧化还原反应,则Cr元素在还原产物中的化合价是__________。  【考向探究考法洞察】 1.某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,其中ClO−与Cl的个数之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为__________。  2.某研究小组对废水中锰含量进行如下测定:取1 mL废水置于 10 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用 c mol·L−1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水中锰的含量为________ g·mL−1。  【提炼升华】滴定操作中计算的思维模型 【教材溯源链接高考】 制备金属钛工艺中的氧化还原反应 ——出自《鲁科版必修第一册P72【化学与技术】》 　金属钛具有许多优异的性能,是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛(TiO2)]是地壳中钛矿石中的一种。目前大规模生产钛的方法是:第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制得四氯化钛(TiCl4);第二步,在氩气氛围中加热,使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。 从教材中来　核心落实——素材这样用 1.高温下,向金红石与碳的混合物中通入氯气,得到TiCl4和一种可燃性气体,其反应的化学方程式为________________________。  到高考中去　迁移应用——高考这样考 2.(2022·湖南卷节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图所示: TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如表: 物质 TiCl4 CO CO2 Cl2 分压 MPa 4.59× 10−2 1.84× 10−2 3.70× 10−2 5.98× 10−9 该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为______________ __________________________________________。  体验高考·淬炼考能 1.(2025·浙江1月卷)关于溴的性质,下列说法不正确的是(　　) A.Br−可被Cl2氧化为Br2 B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br− C.Br2+ 2Fe2+===2Fe3++2Br−,说明氧化性:Br2>Fe3+ D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子 2.(2025·广东卷节选)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如图所示。 “高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为 ____+O2+____H2O____Fe2O3↓+____H+  【走出真题淬炼考能】 相似素材整合 　【素材一】(2025·河北卷)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下: 已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。 【素材二】(2021·河北卷)某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图: 命题视角拓展 　考查陌生情境下氧化还原反应方程式的书写。 (1)素材一中,煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式: __________________________________________________。  (3)素材二中,物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。  - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 第8讲　氧化还原反应的配平和计算 思维引航 目标驱动 1.掌握氧化还原反应方程式的配平方法及技巧。 2.能提取有效信息书写化学方程式并进行相关计算 走进教材 自我诊断 【教材链接1】 (鲁科版必修第二册P35[拓展视野])在“海带提碘”的实验中,通常以四氯化碳为萃取剂对碘单质进行萃取、富集。 【教材链接2】 (苏教版必修第一册P84T3)某工厂采用如下步骤从海水中提取镁:①把贝壳制成石灰乳;②在引入的海水中加入石灰乳,沉降,过滤,洗涤;③将沉淀物与盐酸反应,蒸发结晶,过滤,得到含结晶水的晶体;④将所得晶体在一定条件下加热得到无水氯化镁;⑤电解熔融氯化镁,得到金属镁。 试判断下列说法的正误。 (一)流程中氧化还原反应的判断与分析 1.海带提碘中的两个过程都涉及氧化还原反应(　√　) 2.向含I−、I的水层中加入45%的硫酸溶液,硫酸作氧化剂(　×　) 3.45%的硫酸溶液可用更稀的硫酸代替(　×　) 4.得到含I2的悬浊液后,通过重结晶得到碘单质(　×　) 5.海水提镁的转化流程为MgCl2(aq)Mg(OH)2(s)MgCl2(aq)Mg(　×　) 6.把贝壳制成石灰乳不涉及氧化还原反应(　√　) (二)氧化还原反应的配平及计算 7.向碘的四氯化碳溶液中加入浓NaOH溶液,反应的离子方程式为3I2+6OH−===5I−+I+3H2O(　√　) 8.向含I−、I的水层中加入45%的硫酸溶液,每生成3 mol I2,反应中转移电子数为6NA(　×　) 9.海水提镁过程中,每得到1 mol Mg,转移电子数为NA(　×　) 查缺补漏 记录不足 ____________________________________________________ ___________________________________________________ ____________________________________________________ 复习任务一:氧化还原反应的配平 【要点梳理夯基固本】 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 3.配平方法 (1)正向配平——适合氧化剂、还原剂是不同反应物的反应。 1C+4HNO3(浓)1CO2↑+4NO2↑+2H2O 【解题步骤】 (2)逆向配平——适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。 3NO2+1H2O===2HNO3+1NO 【解题步骤】 (3)含有未知数的配平 1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x−2)NaOH===xNa2SO4+(3x+1)NaCl+ (x−1)H2O 【解题步骤】 (4)有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 3C2H5OH+2K2Cr2O7+8H2SO4===2K2SO4+2Cr2(SO4)3+ 3CH3COOH+11H2O 有机物中化合价的判断 得到1个O 失去2 e− C2H5OH→CH3COOH 得到1个O,失去2个H,则失去 4__e− 失去2个H 失去2 e− 失去1个O 得到2 e− 得到2个H 得到2 e− (5)缺项配平 1Mn+5Fe2++8H+===1Mn2++5Fe3++4H2O 【解题步骤】 【应用】 1.____KI+____CuSO4===____I2+____CuI↓+____K2SO4  2.____P4+____KOH+____H2O ===____K3PO4+____PH3↑  3.____CO+____NOx===____CO2+____N2  4.____CH2＝CH2+____KMnO4+____H2SO4===____K2SO4+ ____MnSO4+____CO2+____H2O  5.____Cl+____Fe2++____===____Cl−+____Fe3++____  答案:1.4　2　1　2　2 2.2　9　3　3　5 3.2x　2　2x　1 4.5　12　18　6　12　10　28 5.1　6　6H+　1　6　3H2O 【考向探究考法洞察】 考向一:氧化还原反应方程式的配平 1.____I−+____I+____CH3COOH===____CH3COO−+____H2O+ ____I2  答案:5　1　6　6　3　3 2.____S+____H++____N===____S+____NO↑+____  答案:3　2　2　3　2　H2O 【提炼升华】 缺项配平的原则 条件 补项原则 酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O 碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH− 考向二:氧化还原反应方程式的书写 3.溴(Br2)及其化合物广泛用于医药、塑料阻燃剂等,应用氧化还原反应原理进行苦卤提溴的工业流程如下: 吸收塔中,若用NaOH溶液吸收Br2,得到的溶液中含有Br−和Br,则反应的离子方程式是______________________________。  【解析】由信息可知氧化剂和还原剂均为Br2,氧化产物为Br,还原产物为Br−。根据电子得失守恒可知n(Br)∶n(Br−)=1∶5,再根据原子守恒配平方程式。 答案:3Br2+6OH−===Br+5Br−+3H2O 4.KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应,生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式是____________________ 【解析】由信息可知氧化剂为Mn,还原剂为C2,氧化产物为CO2,还原产物为Mn2+。根据电子得失守恒可知n(Mn)∶n(C2)=2∶5,再根据原子守恒配平方程式。 答案:2Mn+5C2+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O 复习任务二:氧化还原反应的计算 【要点梳理夯基固本】 1.电子守恒法原理 氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 2.电子守恒法计算的流程 【应用】工业上常用Fe2+还原Cr2以消除铬污染,若0.6 mol Fe2+恰好与50 mL 2 mol·L−1的Cr2溶液发生氧化还原反应,则Cr元素在还原产物中的化合价是__________。  【解析】设还原产物中Cr元素的化合价为x,则依据得失电子守恒,可建立如下等量关系式:2 mol·L−1×0.05 L×2×(+6−x)=0.6 mol×1,则x=+3。 答案:+3 【考向探究考法洞察】 1.某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,其中ClO−与Cl的个数之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为__________。  【解析】设ClO−、Cl、Cl−的个数比为11∶1∶x,根据得失电子守恒11+5×1=x×1,x=16,ClO−与Cl是氧化产物,Cl−是还原产物,则被还原的氯原子和被氧化的氯原子的个数之比为16∶12=4∶3。 答案:4∶3 2.某研究小组对废水中锰含量进行如下测定:取1 mL废水置于 10 mL磷酸介质中,加入HClO4,将溶液中的Mn2+氧化为Mn3+,用 c mol·L−1 (NH4)2 Fe(SO4)2溶液进行滴定,达到滴定终点时,滴定管刻度由V0 mL变为V1 mL,废水中锰的含量为________ g·mL−1。  【解析】由信息可知氧化剂为Mn3+,还原剂为Fe2+,氧化产物为Fe3+,还原产物为Mn2+。根据电子得失守恒可知Fe2+ ∶Mn2+=1∶1,则废水中锰的含量为55c(V1−V0)×10−3 g·mL−1。 答案:55c(V1−V0)×10−3 【提炼升华】滴定操作中计算的思维模型 【教材溯源链接高考】 制备金属钛工艺中的氧化还原反应 ——出自《鲁科版必修第一册P72【化学与技术】》 　金属钛具有许多优异的性能,是航空、军工、电力等领域的必需材料。金红石[主要成分为二氧化钛(TiO2)]是地壳中钛矿石中的一种。目前大规模生产钛的方法是:第一步,让金红石、碳单质在高温下与氯气反应,制得四氯化钛(TiCl4);第二步,在氩气氛围中加热,使金属镁与四氯化钛反应制得金属钛。 从教材中来　核心落实——素材这样用 1.高温下,向金红石与碳的混合物中通入氯气,得到TiCl4和一种可燃性气体,其反应的化学方程式为________________________。  答案:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 到高考中去　迁移应用——高考这样考 2.(2022·湖南卷节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如图所示: TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如表: 物质 TiCl4 CO CO2 Cl2 分压 MPa 4.59× 10−2 1.84× 10−2 3.70× 10−2 5.98× 10−9 该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为______________ __________________________________________。  【解析】根据表中数据可知,该温度下C主要生成CO和CO2,根据相同条件下气体的压强之比等于物质的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5∶2∶4,再根据电子得失守恒规律,可得TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2。 答案:5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2 体验高考·淬炼考能 1.(2025·浙江1月卷)关于溴的性质,下列说法不正确的是(　　) A.Br−可被Cl2氧化为Br2 B.Br2与SO2水溶液反应的还原产物为Br− C.Br2+ 2Fe2+===2Fe3++2Br−,说明氧化性:Br2>Fe3+ D.1 mol Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,转移5 mol电子 【解析】选D。 氯气具有强氧化性,可将Br−氧化为Br2,A正确;Br2与SO2水溶液反应,生成HBr和H2SO4,还原产物为Br−,B正确;根据反应Br2+ 2Fe2+===2Fe3++2Br−,氧化剂为Br2,氧化产物为Fe3+,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,C正确;Br2与足量NaOH溶液反应生成NaBr和NaBrO3,根据得失电子守恒规律可知3 mol Br2转移5 mol电子,D错误。 2.(2025·广东卷节选)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如图所示。 “高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式为 ____+O2+____H2O____Fe2O3↓+____H+  【解析】由于通入SO2 “酸浸”,故浸取液中不含有Fe3+,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为Fe2O3,离子方程式为4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+。 答案:4Fe2+　4　2　8 【走出真题淬炼考能】 相似素材整合 　【素材一】(2025·河北卷)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下: 已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。 【素材二】(2021·河北卷)某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图: 命题视角拓展 　考查陌生情境下氧化还原反应方程式的书写。 (1)素材一中,煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式: __________________________________________________。  【解析】(1)煅烧工序中Fe(CrO2)2与过量KOH、空气中氧气反应生成K2CrO4、Fe2O3、H2O,根据得失电子守恒、原子守恒,化学方程式:4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2CrO4+8H2O; (2)素材一中,补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式: Fe(CO)5+______+____===Cr(OH)3↓+______+______+______CO↑  【解析】(2)Fe(CO)5作还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3,铁元素由0价升高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒、原子守恒,化学方程式: Fe(CO)5+K2CrO4+4H2O===Cr(OH)3↓+Fe(OH)3↓+2KOH+5CO↑; (3)素材二中,物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。  【解析】(3)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠,发生的主要反应为高温下,Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+ 16CO2+8H2O。 答案:(1)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2CrO4+8H2O (2)K2CrO4　4H2O　Fe(OH)3↓ 2KOH　5 (3)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2Fe2O3+ 16CO2+8H2O - 11 - 学科网（北京）股份有限公司 $