第二单元 第9讲 氧化还原方程式的配平与计算【大单元核心精讲精练】2027届高三化学一轮复习讲义●分层对点训练(新高考通用)
2026-07-16
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2份
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25页
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普通
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 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 | ZIP |
| 文件大小 | 1.14 MB |
| 发布时间 | 2026-07-16 |
| 更新时间 | 2026-07-17 |
| 作者 | 至善教育 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58849287.html |
| 价格 | 3.20储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学讲义聚焦氧化还原方程式配平与计算核心考点,涵盖单一变价、歧化、归中、多元素变价及缺项配平等模型,结合电子守恒计算产物定量、滴定分析等内容。按“考向预测-真题演练-核心梳理-对点训练-考点通关-限时训练”逻辑架构,通过考点梳理(配平三原则、五步骤)、方法指导(正向/逆向/整体配平法)、真题训练(近三年高考题改编)等环节,帮助学生系统突破难点。
资料融合科学思维与科学探究,如缺项配平中依据酸碱条件补H+、OH-或H2O的流程训练,电子守恒计算中多步反应关系式推导。设置基础落实与能力提升分层练习,配合30分钟限时训练,培养学生证据推理与模型建构能力,为教师把控复习节奏提供清晰路径,有效提升学生高考应考效率。
内容正文:
大单元一化学基本概念和基础知识
第二单元化学物质及其变化
第9讲 氧化还原方程式的配平与计算
复习导航
01
考向预测●明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
02
真题演练●悟高考
溯源真题逻辑,感知高考考向
03
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
04
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
05
考点通关●破重难
拆解核心考点,归纳解题范式
06
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
氧化还原方程式的配平与计算以化合价升降法配平为核心,覆盖单一变价、歧化、归中、多元素变价、缺项配平(补H+、OH-、H2O)等配平模型,依托电子守恒开展产物定量、反应物比例、电子转移数、滴定定量、混合物组分等计算,相关内容既会出现在选择题NA判断、方程式正误辨析中,也高频出现在化工流程、综合实验、电化学大题的书写与定量填空;近三年是高考化学持续性高频重难点,缺项陌生氧化还原方程式书写配平每年必考,电子守恒计算穿插各类大题,区分度突出,考频稳定居高;预测2027年命题会加大含多种变价元素的复杂陌生化合物配平考查力度,强化酸碱介质不同带来产物差异的缺项配平陷阱,结合工业废气处理、金属浸出、氧化还原滴定真实化工情境设置定量计算,融合离子反应、物质的量计算、电化学电极反应进行跨模块综合设问,侧重多步连续氧化还原反应关系式推导、混合物多重氧化还原体系的定量求值综合题型。
【真题演练●悟高考】
1.(2025·湖南卷改编)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。回答下列问题:
(1)NaSbO3中Sb元素的化合价为________。
(2)反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)若制备4 mol NaSbO3,则反应中消耗O2物质的量为________,转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数)。
【答案】(1)+5 (2)7∶4 (3)3 mol 20NA
2.(2025·广东卷改编)配平“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式。
________Fe2++O2+_______________Fe2O3↓+________。
【答案】4 4H2O 2 8H+
3.完成下列化学方程式。
(1)(2024·江西卷)________U3O8+________O2+________NaOH===________Na2U2O7+________H2O
(2)(2024·海南卷)在酸性溶液中,沉锰反应:
________Mn2++________Mn+________===________MnO2·nH2O+________。
(3)(2024·河北卷)________Br2+________K2C2O4===________( )+________CO2↑
(4)(2024·广西卷)________(NH2)2CS+________H2O2________(NH2)2CSO2+________( )
【答案】(1)2U3O8+O2+6NaOH===3Na2U2O7+3H2O
(2)3Mn2++2Mn+(5n+2)H2O===5MnO2·nH2O+4H+
(3)Br2+K2C2O4===2KBr+2CO2↑
(4)(NH2)2CS+2H2O2(NH2)2CSO2+2H2O
1. 高考热点:
2. 新考法新角度:
考点一 氧化还原反应方程式的配平
【核心梳理●明考点】
1.配平的三原则
2.配平的五步骤
【考点通关●破重难】
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
【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
2.逆向配平。
(1)________S+________KOH===________K2S+________K2SO3+________H2O
(2)________P4+________KOH+________H2O===________K3PO4+________PH3↑
【答案】(1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5
3.整体配平法。
(1)________FeS2+________O2________Fe2O3+________SO2
(2)________P+________CuSO4+________H2O===________Cu3P+________H3PO4+________H2SO4
【答案】(1)4 11 2 8
(2)11 15 24 5 6 15
4.含有未知数的配平。
(1)________CO+________NOx===________CO2+________N2
(2)________FexS+________HCl===________S+________FeCl2+________H2S
(3)________Na2Sx+________NaClO+________NaOH===________Na2SO4+________NaCl+________H2O
【答案】(1)2x 2 2x 1 (2) 2 (-1) 1 1 (3)1 (3x+1) (2x-2) x (3x+1) (x-1)
5.有机物参与反应的配平。
(1)__________KClO3+__________H2C2O4+__________H2SO4===__________ClO2↑+________CO2↑+________KHSO4+________H2O
(2)__________C2H6O+__________KMnO4+__________H2SO4===__________K2SO4+________MnSO4+________CO2↑+________H2O
【答案】(1)2 1 2 2 2 2 2
(2)5 12 18 6 12 10 33
6.缺项配平。
(1)__________ClO-+__________Fe(OH)3+________===________Cl-+________Fe+________H2O
(2)________Mn+________H2O2+________===____________Mn2++____________O2↑+________H2O
【答案】(1)3 2 4OH- 3 2 5
(2)2 5 6H+ 2 5 8
缺项配平的原则和流程
1.补项原则
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-
2.配平的思维流程
考点二 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
【核心梳理●明考点】
1.电子守恒法原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,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维,便可迅速获得正确结果。
2.电子守恒法解题的思维流程
【考点通关●破重难】
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Cr元素在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3
C.+4 D.+5
【答案】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可得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.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为________。
【答案】5
【解析】Na2→xNa2O4,NaO→Na,得失电子守恒得关系式1×[6-]·x=16×2,解得x=5。
3.(2025·福建上杭一中模拟)废水中锰含量的测定。取1 mL废水置于20 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。
【答案】55c(V1-V0)×10-3
【解析】滴定时发生反应Fe2++Mn3+===Fe3++Mn2+,所以n(Mn)=n(Mn3+)=c(V1-V0)×10-3 mol,所取废水为1 mL,所以废水中锰的含量为55c(V1-V0)×10-3 g·mL-1。
▶我的收获
知识建构
感悟笔记
1.方法规律:
2.盲点误区:
【过关限时●练实战】
(30分钟)
基础落实
1.有Fe3+、Fe2+、N、N、H+和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是( )
A.还原产物为N
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C.若有0.5 mol N参与反应,则转移8 mol电子
D.若把该反应设计为电解池,则阳极反应为Fe2+-e-===Fe3+
【答案】C
【解析】由题意知,离子方程式为8Fe2++10H++N===8Fe3++N+3H2O。C项,若有0.5 mol N参与反应,应转移4 mol电子。
2.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
【答案】C
【解析】XO(OH中X的化合价是+5,Na2SO3中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相等:2.4×10-3×(5-a)=0.2×0.03×(6-4),解得a=0。
3.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知:FeSO4+KMnO4+H2SO4—→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O(未配平),则羟胺的氧化产物是( )
A.N2 B.N2O
C.NO D.NO2
【答案】B
【解析】根据题意,可以认为羟胺被酸性KMnO4溶液氧化,羟胺中N元素的化合价是-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x,根据得失电子守恒,可得25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x+1)=24.50×10-3 L×0.020 mol·L-1×5,解得x=+1,故羟胺的氧化产物为N2O。
4.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是Mn+N+ —→Mn2++N+H2O。下列叙述中正确的是( )
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D. 中的粒子是OH-
【答案】C
【解析】根据原子守恒和电荷守恒可推出化学方程式左边缺正电荷和H元素,所以 内应填H+,配平化学方程式:2Mn+5N+6H+===2Mn2++5N+3H2O;其中N被氧化,反应过程中H+被消耗,pH增大,故A、B、D错误,由上述离子方程式可知,C项正确。
5.(2026·山东青岛检测)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
____KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
下列说法正确的是( )
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的氧化性强于Mn2+的
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.化学计量数依次为2、10、8、1、2、5、8
【答案】D
【解析】该反应中Mn元素化合价由+7价降至+2价,Fe元素化合价由+2价升至+3价,即Mn是氧化剂,Fe3+是氧化产物,A错误;FeSO4作还原剂,MnSO4为还原产物,即还原性:Fe2+>Mn2+,B错误;反应后的溶液中含有Fe3+,滴加KSCN溶液,溶液会变成红色,C错误;配平该氧化还原反应为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,D正确。
6.(2025·河北秦皇岛模拟预测)几种离子在水溶液中有如图转化关系。下列说法正确的是( )
A.该条件下的氧化性:Ce4+>Cr2>Cl
B.反应(1)中,每生成1 mol Cr2,转移3 mol电子
C.将反应(2)设计成原电池,Cr2在负极发生反应
D.Ce4+与Cl反应生成Ce3+和Cl时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
【答案】A
【解析】氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,反应(1)的氧化剂是Ce4+、氧化产物是Cr2,反应(2)的氧化剂是Cr2、氧化产物是Cl,因此氧化性:Ce4+>Cr2>Cl,A正确;反应(1)的离子方程式为6Ce4++2Cr3++7H2O===6Ce3++Cr2+14H+,每生成1 mol Cr2,有6 mol电子转移,B错误;将反应(2)设计成原电池,正极上的电极反应式为Cr2+6e-+14H+===2Cr3++7H2O,C错误;该反应的离子方程式为2Ce4++Cl+H2O===2Ce3++Cl+2H+,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1,D错误。
7.(2025·陕西省西安市一模)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O;
②TeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Te。
以下说法错误的是( )
A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+1价
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是CuSO4和TeO2
C.每制备1 mol Te理论上两个反应共转移12 mol e-
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
【答案】D
【解析】A项,Te和O位于同一主族,为-2价,则Cu2Te中Cu为+1,A正确;B项,反应①中O2化合价降低,得电子,为氧化剂,Cu2Te中Cu和Te均化合价升高,失去电子,则CuSO4和TeO2均是氧化产物,B正确;C项,反应②中每生成1 mol Te,转移4 mol电子,反应①中每生成1 mol TeO2,转移8 mol电子,则每制备1 mol Te,理论上共转移12 mol电子,C正确;D项,氧化剂的氧化性强于氧化产物,根据两个反应可得O2氧化性强于TeO2,TeO2的氧化性大于H2SO4,无法比较O2和SO2的氧化性强弱,且无法证明SO2氧化性强于TeO2,D错误。
8.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
下列对该氧化还原反应的离子方程式说法不正确的是( )
A.I作氧化剂
B.若1 mol Mn2+参加反应则转移5 mol 电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
【答案】D
【解析】分析图1、图2可知,Mn2+作还原剂,那么I作氧化剂,配平后的氧化还原反应的离子方程式为2Mn2++5I+3H2O===6H++2Mn+5I,若有1 mol Mn2+参加反应则转移5 mol 电子,氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2,配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、6,A、B、C项正确,D项错误。
9.按要求完成下列小题。
(1)(2022·广东卷)还原YCl3(Y为钇元素)和PtCl4熔融盐制备合金Pt3Y时,生成1 mol Pt3Y转移________mol电子。
(2)(2022·广东卷)Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应生成无污染气体。完成化学方程式(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(3)(2023·湖南卷)完成下列化学方程式:
CH3I+ Et2O+ Ga2Mg5===
Ga(CH3)3(Et2O)+ MgI2+ CH3MgI
(4)(2023·北京卷)“浸银”时,使用FeCl3、HCl作为浸出剂,将Ag2S中的银浸出,补充完整离子方程式:
Fe3++Ag2S+ _______ ________+2[AgCl2]-+S
(5)(2023·山东卷改编)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式:
________________。
【答案】(1)15 (2)N2 4H2O (3)8CH3I+2Et2O+Ga2Mg5===2Ga(CH3)3(Et2O)+3MgI2+2CH3MgI (4)2 4Cl- 2Fe2+ (5)4K+2F2+CuCl2===K2CuF4+2KCl
【解析】(1)Pt3Y合金中Pt和Y可视为0价,由反应前后化合价的变化:4×3+3=15,故生成1 mol Pt3Y转移电子15 mol;(2)分解反应常用反应物系数定“1”,以此为准进行配平;(3)解一:为了简单的配平反应,采用化合价的虚设:I+Et2O+Mg5——MgI2+()3(Et2O)+MgI;Mg为+2价,I为-1价,Et2O总体为0价,这些价态反应前后不变。CH3I在反应中CH3总体化合价[(+1)-(-1)]=2,降低2价,Ga2Mg5在反应中Ga化合价2×[(+3)-(-5)]=16,升高16价,根据化合价升降守恒得:2×n(CH3I)=16×n(Ga2Mg5),,以此定计量系数配平。
能力提升
10.(2025·安徽皖江名校)天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.8 g CH4中所含极性键数目为2NA
B.20 g O中所含质子数为10NA
C.过程Ⅰ中每脱去1 mol H2S转移电子的数目是2NA
D.总反应每消耗32 g O2理论上最多可生成32 g S
【答案】D
【解析】A.8 g CH4的物质的量为0.5 mol,1 mol CH4中含有4 mol C—H,即含有极性键数目为2NA,故A正确;B.20 g O的物质的量为1 mol,1 mol中含有10 mol质子,即所含质子数为10NA,故B正确;C.过程Ⅰ中有H2S~S~2e-,故过程Ⅰ中每脱去1 mol H2S转移电子的数目是2NA,故C 正确;D.该过程的总反应为O2+2H2S===2S+2H2O,因此每消耗32 g O2理论上最多可生成64 g S,故D错误。
11.(2025·商丘一模)用CuS、Cu2S处理酸性废水中的Cr2,发生反应如下:
反应Ⅰ:CuS+Cr2+H+—→Cu2++S+Cr3++H2O(未配平)
反应Ⅱ:Cu2S+Cr2+H+—→Cu2++S+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ中Cu2+、S都是氧化产物
B.处理1 mol Cr2时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C.反应Ⅱ中还原剂、氧化剂的物质的量之比为3∶5
D.反应Ⅰ、Ⅱ中每处理1 mol Cr2,转移电子数不相等
【答案】C
【解析】配平反应Ⅰ:3CuS+4Cr2+32H+===3Cu2++3S+8Cr3++16H2O,反应中S元素的化合价升高,Cr元素的化合价降低;反应Ⅱ:3Cu2S+5Cr2+46H+===6Cu2++3S+10Cr3++23H2O,反应中Cu、S元素的化合价升高,Cr元素的化合价降低,据此分析。反应Ⅰ中只有S元素被氧化,则只有S是氧化产物,故A错误;处理1 mol Cr2时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量不相等,故B错误;反应Ⅱ中,氧化剂为Cr2,还原剂为Cu2S,则还原剂、氧化剂的物质的量之比为3∶5,故C正确;反应Ⅰ、Ⅱ中每处理1 mol Cr2,都转移6 mol电子,则转移电子数相同,故D错误。
12.工业上处理含铬(Cr2)酸性废水有多种方法,其中两种方法如下:
Ⅰ.NaHSO3还原法:含铬酸性废水Cr3+(含S等)Cr(OH)3沉淀(含CaSO4等沉淀)
Ⅱ.电解法:含铬酸性废水Cr(OH)3沉淀[含Fe(OH)3等沉淀]
下列说法错误的是( )
A.S和S中的S原子都采用sp3 杂化
B.Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2发生还原反应时消耗的H+的量不同
C.Ⅰ中参加反应的=3
D.Ⅱ中处理含1 mol Cr2的废水转移6 mol电子
【答案】D
【解析】S中S原子的孤电子对数==1,价层电子对数=3+1=4,S中S原子的孤电子对数==0,价层电子对数=4,二者都采用sp3 杂化,A项正确;Ⅰ中Cr2发生反应Cr2+3HS+5H+===2Cr3++3S+4H2O,Ⅱ中Cr2发生反应Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,故Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2发生还原反应时消耗的H+的量不同,B项正确;由B项解析中的离子方程式可知,Ⅰ中Cr2为氧化剂,HS为还原剂,则=3,C项正确;Ⅱ中电解槽中的阳极发生反应Fe-2e-===Fe2+,6Fe~6Fe2+,失去12e-,再发生反应Cr2+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O,6Fe2+~6Fe3+,失去6e-,故Ⅱ中处理含1 mol Cr2的废水,转移18 mol电子,D项错误。
13.(2025·安徽淮北、淮南一模)(1)ⅤA族元素及其化合物在生产生活中有着重要地位,将难溶性的NaBiO3加入硫酸和硫酸锰的混合溶液中,溶液由无色变成紫红色,同时得到Bi3+,写出该过程的离子反应方程式________________。
(2)废催化剂中金属资源的回收利用可以降低生产成本。从某废催化剂(主要成分为α-Al2O3、NiAl2O4、Fe2O3等)中回收γ-Al2O3和NiOOH的流程如下:
回答下列问题:“氧化”过程发生的离子反应方程式为________________。
【答案】(1)5NaBiO3+2Mn2++14H+===2Mn+5Bi3++5Na++7H2O
(2)2Ni2++ClO-+4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O
【解析】(1)溶液由无色变成紫红色,可知生成Mn,NaBiO3转化为Bi3+,Mn元素由+2价上升到+7价,Bi元素由+5价下降到+3价,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为5NaBiO3+2Mn2++14H+===2Mn+5Bi3++5Na++7H2O。(2)“氧化”过程KClO将Ni2+氧化成NiOOH而自身被还原为Cl-,根据化合价升降守恒、电荷守恒、元素守恒可确定反应的离子方程式为2Ni2++ClO-+4OH-===2NiOOH↓+Cl-+H2O。
14.以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:
(1)萃铜余液含硫酸30~60 g·L-1,设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰,写出Mn2+被氧化成MnO2的离子方程式________________。
(2)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为________________;
沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O]的化学方程式为________________。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为________________。
【答案】(1) Mn2+ +S2 +2H2O===MnO2↓+2S+4H+
(2) Zn+Cd2+===Zn2++Cd
3ZnSO4+3Na2CO3+3H2O===2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑
(3) 2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O3ZnO+CO2↑+3H2O
【解析】(1)萃铜余液含硫酸30~60 g·L-1,设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰,Mn2+被氧化成MnO2,过硫酸根离子被还原为硫酸根离子,离子方程式为Mn2+ +S2+2H2O===MnO2↓+2S+4H+;(2)锌与镉离子发生取代反应生成锌离子和单质镉,离子方程式为Zn+Cd2+===Zn2++Cd;向硫酸锌溶液中加入碳酸钠溶液生成碱式碳酸锌,相应的方程式为3ZnSO4+3Na2CO3+3H2O===2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O↓+3Na2SO4+ 2CO2↑;(3)由流程可知,工业碱式碳酸锌在煅烧炉中煅烧生成活性氧化锌,则相应的方程式为2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O3ZnO+CO2↑+3H2O。
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大单元一化学基本概念和基础知识
第二单元化学物质及其变化
第9讲 氧化还原方程式的配平与计算
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01
考向预测●明考向
对标核心素养,研判高考命题趋势
02
真题演练●悟高考
溯源真题逻辑,感知高考考向
03
核心梳理●明考点
搭建知识框架,构建系统思维
04
对点训练●夯基础
夯实基础知识,总结易错难点
05
考点通关●破重难
拆解核心考点,归纳解题范式
06
过关限时训练
限定答题时长,模拟考场实战
【考向预测●明考向】
氧化还原方程式的配平与计算以化合价升降法配平为核心,覆盖单一变价、歧化、归中、多元素变价、缺项配平(补H+、OH-、H2O)等配平模型,依托电子守恒开展产物定量、反应物比例、电子转移数、滴定定量、混合物组分等计算,相关内容既会出现在选择题NA判断、方程式正误辨析中,也高频出现在化工流程、综合实验、电化学大题的书写与定量填空;近三年是高考化学持续性高频重难点,缺项陌生氧化还原方程式书写配平每年必考,电子守恒计算穿插各类大题,区分度突出,考频稳定居高;预测2027年命题会加大含多种变价元素的复杂陌生化合物配平考查力度,强化酸碱介质不同带来产物差异的缺项配平陷阱,结合工业废气处理、金属浸出、氧化还原滴定真实化工情境设置定量计算,融合离子反应、物质的量计算、电化学电极反应进行跨模块综合设问,侧重多步连续氧化还原反应关系式推导、混合物多重氧化还原体系的定量求值综合题型。
【真题演练●悟高考】
1.(2025·湖南卷改编)NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂,可用“硝酸钠法”制备,反应方程式为4NaNO3+4Sb+3O24NaSbO3+2NO+2NO2。回答下列问题:
(1)NaSbO3中Sb元素的化合价为________。
(2)反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为________。
(3)若制备4 mol NaSbO3,则反应中消耗O2物质的量为________,转移电子数为________(用NA表示阿伏加德罗常数)。
2.(2025·广东卷改编)配平“高压加热”时,生成Fe2O3的离子方程式。
________Fe2++O2+_______________Fe2O3↓+________。
3.完成下列化学方程式。
(1)(2024·江西卷)________U3O8+________O2+________NaOH===________Na2U2O7+________H2O
(2)(2024·海南卷)在酸性溶液中,沉锰反应:
________Mn2++________Mn+________===________MnO2·nH2O+________。
(3)(2024·河北卷)________Br2+________K2C2O4===________( )+________CO2↑
(4)(2024·广西卷)________(NH2)2CS+________H2O2________(NH2)2CSO2+________( )
考点一 氧化还原反应方程式的配平
【核心梳理●明考点】
1.配平的三原则
2.配平的五步骤
【考点通关●破重难】
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.整体配平法。
(1)________FeS2+________O2________Fe2O3+________SO2
(2)________P+________CuSO4+________H2O===________Cu3P+________H3PO4+________H2SO4
4.含有未知数的配平。
(1)________CO+________NOx===________CO2+________N2
(2)________FexS+________HCl===________S+________FeCl2+________H2S
(3)________Na2Sx+________NaClO+________NaOH===________Na2SO4+________NaCl+________H2O
5.有机物参与反应的配平。
(1)__________KClO3+__________H2C2O4+__________H2SO4===__________ClO2↑+________CO2↑+________KHSO4+________H2O
(2)__________C2H6O+__________KMnO4+__________H2SO4===__________K2SO4+________MnSO4+________CO2↑+________H2O
6.缺项配平。
(1)__________ClO-+__________Fe(OH)3+________===________Cl-+________Fe+________H2O
(2)________Mn+________H2O2+________===____________Mn2++____________O2↑+________H2O
缺项配平的原则和流程
1.补项原则
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-
2.配平的思维流程
考点二 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
【核心梳理●明考点】
1.电子守恒法原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,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维,便可迅速获得正确结果。
2.电子守恒法解题的思维流程
【考点通关●破重难】
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Cr元素在还原产物中的化合价为( )
A.+2 B.+3
C.+4 D.+5
2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为________。
3.(2025·福建上杭一中模拟)废水中锰含量的测定。取1 mL废水置于20 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。
【过关限时●练实战】
(30分钟)
基础落实
1.有Fe3+、Fe2+、N、N、H+和H2O六种微粒,分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物,下列叙述不正确的是( )
A.还原产物为N
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶8
C.若有0.5 mol N参与反应,则转移8 mol电子
D.若把该反应设计为电解池,则阳极反应为Fe2+-e-===Fe3+
2.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
3.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知:FeSO4+KMnO4+H2SO4—→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O(未配平),则羟胺的氧化产物是( )
A.N2 B.N2O
C.NO D.NO2
4.NaNO2是一种食品添加剂,它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是Mn+N+ —→Mn2++N+H2O。下列叙述中正确的是( )
A.该反应中N被还原
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D. 中的粒子是OH-
5.(2026·山东青岛检测)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
____KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
下列说法正确的是( )
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的氧化性强于Mn2+的
C.取反应后的溶液加KSCN溶液,可观察到有红色沉淀生成
D.化学计量数依次为2、10、8、1、2、5、8
6.(2025·河北秦皇岛模拟预测)几种离子在水溶液中有如图转化关系。下列说法正确的是( )
A.该条件下的氧化性:Ce4+>Cr2>Cl
B.反应(1)中,每生成1 mol Cr2,转移3 mol电子
C.将反应(2)设计成原电池,Cr2在负极发生反应
D.Ce4+与Cl反应生成Ce3+和Cl时,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
7.(2025·陕西省西安市一模)工业上以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te)为原料提取碲,涉及反应:
①Cu2Te+2O2+2H2SO4===2CuSO4+TeO2+2H2O;
②TeO2+2SO2+2H2O===2H2SO4+Te。
以下说法错误的是( )
A.Cu2Te中Cu元素的化合价是+1价
B.反应①中氧化剂是O2,氧化产物是CuSO4和TeO2
C.每制备1 mol Te理论上两个反应共转移12 mol e-
D.氧化性强弱顺序为O2>SO2>TeO2
8.把图2中的物质补充到图1中,可得到一个完整的氧化还原反应的离子方程式(未配平)。
下列对该氧化还原反应的离子方程式说法不正确的是( )
A.I作氧化剂
B.若1 mol Mn2+参加反应则转移5 mol 电子
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶2
D.配平后Mn2+、H+的化学计量数分别为2、3
9.按要求完成下列小题。
(1)(2022·广东卷)还原YCl3(Y为钇元素)和PtCl4熔融盐制备合金Pt3Y时,生成1 mol Pt3Y转移________mol电子。
(2)(2022·广东卷)Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备,反应生成无污染气体。完成化学方程式(NH4)2Cr2O7Cr2O3+________+________。
(3)(2023·湖南卷)完成下列化学方程式:
CH3I+ Et2O+ Ga2Mg5===
Ga(CH3)3(Et2O)+ MgI2+ CH3MgI
(4)(2023·北京卷)“浸银”时,使用FeCl3、HCl作为浸出剂,将Ag2S中的银浸出,补充完整离子方程式:
Fe3++Ag2S+ _______ ________+2[AgCl2]-+S
(5)(2023·山东卷改编)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式:
________________。
能力提升
10.(2025·安徽皖江名校)天然气因含有少量H2S等气体开采应用受限,T.F菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫,其原理如图所示。下列说法不正确的是( )
A.8 g CH4中所含极性键数目为2NA
B.20 g O中所含质子数为10NA
C.过程Ⅰ中每脱去1 mol H2S转移电子的数目是2NA
D.总反应每消耗32 g O2理论上最多可生成32 g S
11.(2025·商丘一模)用CuS、Cu2S处理酸性废水中的Cr2,发生反应如下:
反应Ⅰ:CuS+Cr2+H+—→Cu2++S+Cr3++H2O(未配平)
反应Ⅱ:Cu2S+Cr2+H+—→Cu2++S+Cr3++H2O(未配平)
下列有关说法正确的是( )
A.反应Ⅰ和Ⅱ中Cu2+、S都是氧化产物
B.处理1 mol Cr2时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C.反应Ⅱ中还原剂、氧化剂的物质的量之比为3∶5
D.反应Ⅰ、Ⅱ中每处理1 mol Cr2,转移电子数不相等
12.工业上处理含铬(Cr2)酸性废水有多种方法,其中两种方法如下:
Ⅰ.NaHSO3还原法:含铬酸性废水Cr3+(含S等)Cr(OH)3沉淀(含CaSO4等沉淀)
Ⅱ.电解法:含铬酸性废水Cr(OH)3沉淀[含Fe(OH)3等沉淀]
下列说法错误的是( )
A.S和S中的S原子都采用sp3 杂化
B.Ⅰ和Ⅱ中,等量的Cr2发生还原反应时消耗的H+的量不同
C.Ⅰ中参加反应的=3
D.Ⅱ中处理含1 mol Cr2的废水转移6 mol电子
13.(2025·安徽淮北、淮南一模)(1)ⅤA族元素及其化合物在生产生活中有着重要地位,将难溶性的NaBiO3加入硫酸和硫酸锰的混合溶液中,溶液由无色变成紫红色,同时得到Bi3+,写出该过程的离子反应方程式________________。
(2)废催化剂中金属资源的回收利用可以降低生产成本。从某废催化剂(主要成分为α-Al2O3、NiAl2O4、Fe2O3等)中回收γ-Al2O3和NiOOH的流程如下:
回答下列问题:“氧化”过程发生的离子反应方程式为________________。
14.以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:
(1)萃铜余液含硫酸30~60 g·L-1,设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰,写出Mn2+被氧化成MnO2的离子方程式________________。
(2)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为________________;
沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH)2·ZnCO3·H2O]的化学方程式为________________。
(3)煅烧炉中发生反应的化学方程式为________________。
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