内容正文:
第
13
天
氧化还原反应化学方程式的配平
任务一
探学新知
知识点1
氧化还原反应方程式的配平
定要观察反应物和生成物,考虑化学式中的下
1.依据:氧化剂和还原剂得失电子总数相
标。如
等或化合价升降值相等。
Mg+HNOs -Mg(NO)2+N2O+
2.方法:化合价升降法配平。
H2O
3.三大配平原则
HNO3→N2O,降低4×2价,则最小公倍
(1)原子个数守恒原则:反应前后各元素
数不是4而是8。[若按4来配(Mg前面配2),
的种类及相应的原子个数不变。
肯定是配不平的]
(2)电荷守恒原则:反应物所带正、负电荷
2.“打包计价”(整体计价)法
总和等于生成物所带正、负电荷总和。
一种化合物中多种元素的化合价都升高
(3)转移电子守恒原则:氧化剂得电子的
或都降低时,把这多个原子“打包”,作为一个
总数等于还原剂失电子的总数。
整体计价。如:
4。一般配平步骤
3+H0,
+2
标变价
→CINO)2+S+0个
元素的
举例H,3+HO,(浓)
H,50,+i0,
价
1个“Cu2S”升高4价,HNO3→NO,降低
化合价
+H2O
得e
3价,则最小公倍数为12。
列
列出化
合价的
HS+HNO3(浓)
3.逆向配平技巧
H,SO,+NO,+H,O
变化值
失8e
对于歧化反应,可以逆向思考,由生成物
求化合价升
H,3+H成O,(浓)
H2S0,+No。
到反应物判断化合价的升降,先确定生成物的
求
降总值的最
8X11×8
化学计量数,再确定反应物的化学计量数。如:
小公倍数
+H2O
升高1价
配
先配变价
物质再配
H,S+8Hi0,(浓)H,50,+8NO,
Br2十CO
Br+BrO3+CO2个
其他物质
+4H2O
降低5价
检查原子、
查守恒
电荷、得失
H2S+8HNO ()-H2SO,+8NO2
可确定最小公倍数为5,先配出Br、
+4H2O
电子守恒
BrO3的化学计量数分别为5、1,再配其他粒
氧化还原反应方程式的配平
子的化学计量数。
知识点
技巧
4.缺项配平技巧
1.察下标,定总数
(1)如果所缺的是氧化产物或还原产物,
确定化合价升降总数和最小公倍数时,一:则该产物虽未给出但有确定性,先根据氧化还
53
重难点手册预备新高一
化学
原反应规律补写氧化产物或还原产物(如SO,
方法总结
的氧化产物是SO?,C1O2、ClO2、C1O的还
抓住一个关键,掌握一个顺序
原产物是C1,H2C2O4的氧化产物是CO2,
(1)一个关键
H2O2的氧化产物是O2等),然后依据化合价
准确判断并标出变价元素的化合价,求出化合
升降相等进行配平。
价升降数及其最小公倍数,进而判断氧化剂、还原
剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(2)如果所缺的是酸或碱等反应介质,则
确定最小公倍数最为关键,最小公倍数就是配
依据反应中微粒的存在环境判断是在酸性还
平后的化学方程式中转移电子的总数。
是在碱性溶液中反应。在配平了“两剂两物”
(2)一个顺序
后用H、OH和H2O来使电荷和原子守恒。
按得失电子守恒→电荷守恒→原子守恒的顺
酸性条件下:加H、HO来平衡电荷、原子;
序配平。
对于有H2O参与或生成且H2O不属于“两剂
碱性条件下:加OH、H2O来平衡电荷、
两物”的反应,都是最后确定H2O的化学计量数。
原子。
任务二
精研典例
题型1
简单氧化还原方程式的配平
物一定是C1。
例]配平以下化学方程式和离子
.o+Ck
So;+c+
个4×2V1×2
方程式。
,转移电子总数为8,则可写出S2O?十4CL2
(1)☐As2S3+☐O2+☐H20
2S0+8C1+
,反应在酸
☐H3AsO4+☐H2S04。
性溶液中进行,则用H中平衡电荷;右边比左边多10个
(2)☐S2O?+☐C2+■
负电荷,则加上10个H+;最后在左边加5个H2O,
即完成配平。
□S0-+■
+口
(酸性溶
(3)反应是制备高铁酸盐的反应,则氧化产物是
液中)。
FeO。
(3)☐CIO+☐Fe(OH)3+☐
+
+3
FeO+Cl
+☐CI+□
(制备
9+go,
个3
高铁酸盐)。
,转移电子总数为6,则可写出3C10十
解析“配系数”应先由化合价升降确定氧化剂、
2Fe (OH)3+
-3C1+2FeO+
还原剂、氧化产物、还原产物(简称“两剂两物"”)的化
CIO、Fe(OH)3均在碱性条件下存在,反
学计量数,再由电荷守恒确定缺项是H+还是OH及
应肯定在碱溶液中进行,则用OH平衡电荷,在左边
其化学计量数,最后由原子守恒确定其他物质的化学
加4个OH;最后配H20,在右边加5个H2O。
计量数。
答案(1)As2S+7O2+6H20-2H3AsO4+
1)A,S+O,+H,0—H,A0,+H,50,
3H2SO4。
2×2个↑8×3V2X2
(2)S20?+4CL2+5H20=2S0?+8CI-+
“打包计价”:As2S共升高28价、O2降低4价,
10H+.
最小公倍数为28,As2S和O2前面依次标1、7。
(3)3C1O-+2Fe(OH)3+4OH-3C1+
(2)反应中S,O号被氧化,CL2被还原,则还原产:2FO?+5H2O。
第13天
氧化还原反应化学方程式的配平
任务三
自主测评
A基础练
硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、
FeAsS包裹),以提高金的浸出率并治炼金,
1.若做实验时不小心使皮肤上沾了高锰酸钾,
工艺流程如下图所示:
则形成的黑斑很久才能消除,如果用草酸
足量空气H,SO
(乙二酸,化学式为H2C2O4)的稀溶液清洗,
滤渣
…→Au
那么黑斑可以迅速褪去,其离子方程式为
矿粉
细菌氧化
pH=2
滤液」
MnO+H2 C2O+H+-CO2+Mn2+
(未配平)。下列叙述错误的是
“细菌氧化”过程中,FeS2发生反应的离子方
(
)。
程式为
5.工业中制取高铁酸钾(K,FeO4)通常先制取
四
A.发生氧化反应的是H2C2O4
B.每消耗6个H,转移5个电子
高铁酸钠(Na2FeO4),然后在低温下,向高铁
C.还原性:Mn2+<HzC2O
酸钠溶液中加人KOH至饱和时即可析出高
铁酸钾。
D.离子方程式右侧横线上的产物是H2O
(1)干法制备Na2FeO4的主要反应如下,请
2.我国古代用炉甘石炼锌,主要反应为aC十
配平该化学方程式:
ZnC0,高温Zn十bC0个,下列叙述错误的是
FeSO+6Na2 O2
()。
Naz FeO+
Na2 SO4++2Na2 O+
Aa、b的数值分别为2、3
02个。
B.该反应中ZnCO3作氧化剂
(2)写出由高铁酸钠制备高铁酸钾的化学方
C.每生成3个C0分子,转移4个电子
程式:
D.氧化产物和还原产物的数目比为3:1
(3)高铁酸钾常用于饮用水的杀菌消毒,原
3.“天宫课堂”中,太空教师王亚平利用化学变
因是
化“变”出了奥运五环,其中一个环是由乙
6.氧化还原反应是一种重要的化学反应类型。
酸、KI、KIO3与淀粉溶液混合反应后变成
回答下列问题:
的,涉及生成I2的反应为CH3COOH+
(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,
十IO3→CH COO+I2十H2O(未配
再向浓缩液中加入MnO2和H2SO4,即可
平)。下列说法不正确的是(
)。
得到I2,该反应的还原产物是
A.该环的颜色为蓝色
(2)高锰酸钾是常见的强氧化剂,在高锰酸
B.乙酸的作用是提供H
钾溶液中加入适量的稀硫酸可使其氧化
C.KIO3在反应中作氧化剂
性更强。
D.氧化产物与还原产物的分子数之比为1:5
①配平离子方程式:
MnO+
4.回答下列问题。
C2O+
H
已知金属硫化物在“细菌氧化”过程中转化
Mn2++
CO24十
为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金
H2O。
55
重难点手册预备新高一
化学
②
(填“能”或“不能”)用盐酸代
应的钾盐(K2Cr2O,)能氧化氧元素的
替硫酸?请说明原因:
种氢化物,Cr元素被还原为十3价,该反
应的离子方程式是
®能力练
(2)焦亚硫酸钠(Na2S2O,)是一种食品抗氧
7.把图2中的物质补充到图1中,可得
化剂。向某些饮料中添加少量焦亚硫酸
到一个完整的氧化还原反应离子方
钠可降低饮料中溶解氧的含量,反应的
程式(未配平)。对于该离子方程式,
离子方程式是
下列说法不正确的是(
).
0
(3)一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含C0、
Mn
H
Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收
图1
得到含锰高钴成品的工艺如下图:
+MnO
+IO
+IO
+HO
H,SO,
KMnO
图2
MnO,ZnO
A.IO4作氧化剂,具有氧化性
銮酸液过滤]
1调pH=4过滤2
氧化沉钴Co(OHD
pH=5
MnO,
B.氧化剂和还原剂的化学计量数之比为5:2
滤渣1
滤渣2
除钴液→回收利用
C.若有2个Mn+参加反应,则转移10个电子
经过“过滤2”步骤后,溶液中的离子有
D,氧化性:MnO4>IO4
Mn2+、Co2+等,“氧化沉钴”过程中氧化
8.书写下列反应的离子方程式。
还原反应的离子方程式为
(1)在稀硫酸中,Cr元素的最高价含氧酸对
56氧化产物是C12,还原产物是C1O2,若4个HC1参与反
应,则2个HC1被氧化,转移2个电子。
(3)参加反应的8个HNO3(NO)中2个被还原,6个
未被还原而生成盐。故HNO3体现了氧化性和酸性。
7.C【解析】由c十L2十H2O→d十HI可知,c作还原
剂,d是氧化产物,因此S元素化合价:d>c;由d十b
→c十H2O可知,b、d发生归中反应,则S元素化合
价:dc>b;由c+e→b十H2O可知,c、e发生归中
反应,则S元素化合价:c>b>e;由a→b十c十H2O
可知,a发生歧化反应,则S元素化合价:c>a>b。综
上可知,S元素化合价:e<b<a<c<d,C正确。
8.(1)Cu2+。(2)2Au+3H2O2+8HC1-2 HAuCl+
6H20。(3)3:4。
【解析】(1)结合图示流程转化可知,Cu在酸性条件下
被H2O2氧化为Cu+,发生的反应为Cu十H2O2+
2H—Cu++2H2O,故“浸出液1”中含有的金属离
子主要是Cu+。
(2)“浸取2”步骤中,Au与盐酸、H2O2发生氧化还原
反应,氧化产物是HAuCl,还原产物是H2O,根据得
失电子守恒及质量守恒,可得反应化学方程式为2Au
+3H2 O2+8HCl-2HAuCl+6H2O.
(3)“还原”步骤中,HAuCl被还原为Au,Au元素化合
价由十3价变为0价,1个HAuCL得到3e,N2H4被
氧化为N2,N元素的化合价由一2价变为0价,1个
N2H4分子失去4e,根据得失电子守恒,被氧化的
N2H4分子与产物Au原子的个数之比为3:4。
第13天氧化还原反应化学方程式的配平
1.B【解析】该反应中Mn的化合价由+7降低到+2,C
的化合价由十3升高到十4,所以高锰酸钾是氧化剂,草
酸是还原剂,则发生氧化反应的是H2C2O4,A正确;
根据守恒规律,得离子方程式为2MnO4+5H2C2O,十
6H一10C02个十2Mm2+十8H2O,每消耗6个H,
转移10个电子,B错误,D正确;H2C2O4作还原剂,
M+作还原产物,根据还原剂的还原性大于还原产物
的还原性,得还原性:Mn2+<H2C2O4,C正确。
2.D【解析】根据得失电子守恒可列式2a=2十2,解得
a=2,根据原子守恒可知b=3,A、B、C正确;由上述分
析可知,Z是还原产物,CO既是氧化产物又是还原产
10
物,则氧化产物和还原产物的数目比为1:1,D错误。
3.D【解析】CH COOH、KI、KIO3反应生成2,2遇淀
粉显蓝色,A项正确;KI、KIO3发生归中反应生成2
需要在酸性条件下进行,所以乙酸的作用是提供H,
B项正确;KIO3中I的化合价由十5降为0,发生还原
反应,在反应中作氧化剂,C项正确;配平离子方程式
可得6 CH COOH+5IT+IO3-6CHC00+3L2
+3H2O,氧化产物(12)与还原产物(12)的分子数之比
为5:1,D项错误。
4.4FeS,十150,十2H,0细菌4Fe+十8S0十4H。
【解析】“细菌氧化”过程中,空气中的氧气将FS2氧化
为Fe3+和SO:FeS2十O2—Fe+十SO(未配平),
1个Fe和2个S共升高15价,1个O2中2个0共降
低4价,根据化合价升降总数相等,局部配平为4FS2+
15O2一4Fe3+十8S0,再用H+平衡电荷,则在右
边加上4个H+,最后加H2O配平原子,则在左边加
2个H2O。
5(1)2;2;2。
(2NaFe0,十2KOH低温KFe0,Y+2NaOH.
(3)K2FeOa中Fe为+6价,具有强氧化性。
【解析】(1)由方程式可知,Fe的化合价由+2升高至
+6,0的化合价一部分由一1升高至0,一部分由一1
降低至一2,结合得失电子守恒及原子守恒可配平该化
学方程式为2FeSO4十6Na2O2一2 NazFeO4+
2Na2SO4+2Na0+O2↑。
(2)由“低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和
时即可析出高铁酸钾”可知,Na2FeO4和KOH在低温
条件下反应生成K2FeO4,根据元素守恒可知,还有
NaOH生成,结合守恒原则可写出反应的化学方程式。
(3)K2FeO,中Fe为十6价,容易得到电子,具有强氧
化性,可用于饮用水的杀菌消毒。
6.(1)MnSO4(或Mn2+)。
(2)①2;5;16;2;10;8。②不能;酸性高锰酸钾能将
CI厂氧化为C2,故不能用盐酸代替硫酸。
【解析】(1)海藻中的碘元素以I厂形式存在,由于厂具
有还原性,故加入的MnO2和H2SO,可与T发生氧
化还原反应,I厂被氧化为l2,MnO2被还原为Mn2+,根
据守恒原则,可得离子方程式2I厂+MnO2+4H
Mn2+十12十2H2O,该反应前后,MnO2中锰元素的化
合价降低,故MnO2作氧化剂,生成的MnSO4(或
Mn+)为还原产物。
(2)①由反应方程式可知,Mn的化合价由十7降低至
十2,碳元素的化合价由+3升高至十4,结合得失电子
守恒及原子守恒可知,该反应的离子方程式为2MnO:
+5C2O+16Ht-2Mm2++10C02个+8H20。②由
于酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,而盐酸中的C1
具有还原性,二者可发生氧化还原反应,故不能用盐酸
替代硫酸。
7.D【解析】已知Mn+是反应物,反应后生成MnO4,
Mn2+→MnO:是氧化反应,则还原反应是IO→
IO3。可写出反应离子方程式:2Mn2++5IO4+3H20
一2MnO+5IO3十6H十。IOA在反应中作氧化
剂,氧化剂IO与还原剂Mn2+的个数比为5:2,2个
M+失去10个电子,A、B、C三项正确。氧化剂的氧
化性比氧化产物强,即IO,>MnO,D项错误。
8.(1)Cr20号+3H202+8Ht—2Cx3++302个+
7H2O。
(2)S2O+O2+H20-2S0+2H+。
(3)MnO4+3Co2++7H20-MnO2¥+3Co(OHD3¥
+5H;
3Mn2++2MnO4+2H2O-5MnO2↓+4H。
【解析】(1)氧元素的氢化物被K2Cr2O2氧化,该氢化
物必为H2O2,氧化产物是O2,还原产物是Cx3+。
Cr2O号+H2O2→Cr3++O2↑
¥3×2
↑1×2
→Cr20号+3H202→2Cr3++302个→左边加8个
H平衡电荷,右边加7个H2O平衡原子。
(2)S2O号与O2在溶液中反应,S2O号被氧化成
S0:S20%+02
→2S0,根据电子守恒,
个2×2V2×2
S2O号和O2的化学计量数均为1,在右边加2个H+
平衡电荷,在左边加1个H2O平衡原子即可。
(3)“氧化沉钴”过程中Co2+与MO,反应生成Co(OHD3
和MnO2,先配“两剂两物”:Co+失eCo(OHD
MO:得3e,MnO,故有3Co2++MhO:一
3Co(OHD,Y十MnO,Y,再平衡电荷H=5右边加
5个H,最后平衡原子,左边加7个H2O。
另外,Mn2+也与MnO,反应,该反应为归中反应:
Mn2++MnO,→MnO2,Mn2+和MnO4前面
个2×1¥3×1
分别配3和2,再用4个H和2个H20平衡电荷和
原子即可。
第14天阶段复习检测
1.B【解析】由一种元素组成的物质不一定是纯净物,如
O2和O3的混合物,①错误;同素异形体是同种元素组
成的不同单质,H20和H2O2均为化合物,不属于同
素异形体,②错误;CuSO4·H2O是纯净物,③正确;酸
性氧化物不一定是非金属氧化物,如MzO,是酸性氧
化物,④错误;所有诚性氧化物都是金属氧化物,金属
氧化物不一定是碱性氧化物,如M2O,是酸性氧化
物,⑤正确,故选B。
2.B【解析】碳纳米管均匀分散到蒸馏水中形成胶体,胶
体粒子能透过滤纸,B项错误。
3.D【解析】HC1为强酸,在离子方程式中要拆成离子形
式,而醋酸为弱酸,在离子方程式中不可拆,要保留化
学式,故两者的离子方程式不同,A错误;BaCl,溶液与
Na2 SO,溶液反应的离子方程式为Ba2++SO
BaSO,↓,但Ba(OH)2和CuSO,溶液反应的离子方程
式为Ba++2OH+Cu++SO?—BaSO4+
Cu(OD2Y,故两者的离子方程式不同,B错误;NaHSO4
在水溶液中电离出Na、H和SO,NaHCO,在水
溶液中电离出a+与HCO,NaCO,在水溶液中电
离出Na与CO号,NaHCO3、NaCO3分别和NaHSO4
反应的离子方程式为H+HCO一H2O十CO2个、
2H+CO一H2O+CO2个,C错误;NaHCO3(过
量)和澄清石灰水的反应及Ca(HCO3)2和NaOH(过
量)反应的离子方程式均可以表示为2OH十Ca2++
2HCO3-CaCO3¥+2H20+CO号,D正确。
4.C【解析】液态HCI不导电,但HCI水溶液可以导电,
所以HCl是电解质,A错误;固体NaCl不导电,但熔
融态NaCl和NaCl水溶液可以导电,所以NaCl是电解
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