第一章 第三节 第4课时 氧化还原反应方程式的配平（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一化学必修第一册学习笔记（人教版 标准版通用）

本讲义聚焦高中化学氧化还原反应方程式配平核心知识点，系统梳理配平依据（得失电子、质量、电荷守恒）与一般步骤（标价态、列变化、求总数等），并通过正向配平、逆向配平、离子方程式及缺项配平技巧构建递进式学习支架。 资料以具体反应实例（如H₂O₂与H₂CrO₄反应）示范配平过程，结合歧化反应（S与KOH）、离子反应（MnO₄⁻与H₂O₂）等题型训练科学思维，课时对点练强化守恒应用，课中辅助教师教学，课后助力学生查漏补缺，提升科学探究与实践能力。

第4课时　氧化还原反应方程式的配平 [核心素养发展目标]　1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据，学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。 一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤 1.氧化还原反应方程式配平的依据 (1)得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数=化合价降低总数。 (2)质量守恒：反应前后元素的种类和原子的个数不变。 (3)电荷守恒(离子方程式)：反应前后电荷总数不变。 2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤 以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例 (1)标价态：标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。 H2+H2O4——↑+(OH)3↓+H2O (2)列变化：标出反应前后元素化合价的变化，分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值，“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。 (3)求总数：配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。 计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6，使化合价升高和降低的总数相等，即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。 (4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。 3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O (5)查守恒：原子个数是否守恒，配平后，把单线改成长等号，标注反应条件。 3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O 1.配平下列化学方程式。 (1)　　Mg+　　CO2　　C+　　MgO  答案　2　1　1　2 (2)　　Na2SO3+　　KIO3+　　H2SO4===　　Na2SO4+　　K2SO4+　　I2+　　H2O  答案　5　2　1　5　1　1　1 解析　(2)反应中各元素化合价的变化：S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价，共升高2价，I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价，共降低10价，化合价变化值的最小公倍数为10，故Na2SO3的化学计量数为5，I2的化学计量数为1。 2.运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷，撞击时发生的化学反应为KClO3+PP2O5+KCl(未配平)。下列有关该反应的叙述正确的是(　　) A.氯酸钾被氧化 B.反应中每生成1个P2O5时，转移5个电子 C.单质P被还原，发生还原反应 D.配平后反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl 答案　D 解析　在该反应中，KClO3中氯元素由+5价降为-1价，得到电子被还原；单质P被氧化，反应中每生成1个P2O5时，转移10个电子。 二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧 题型1　逆向配平法 分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应，一般使用逆向配平的方法，即先从氧化产物和还原产物开始配平。 例1　　　S+　　KOH　　K2S+　　K2SO3+　　H2O  分析 硫单质既是氧化剂又是还原剂，K2S是还原产物，K2SO3是氧化产物。 (1)化合价的变化，生成“1个K2S”化合价降低2价，生成“1个K2SO3”化合价升高4价，化合价变化的最小公倍数为4，因而K2S化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1。 (2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。 (3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。 (4)最后定H2O的化学计量数为3。 1.一定条件下，硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3HNO3+N2↑+H2O，下列说法错误的是(　　) A.配平后H2O的系数为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质量之比为5∶3 答案　A 解析　利用化合价升降法，配平化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O。由配平后的化学方程式可知，H2O的化学计量数为9，A错误；NH4NO3中所含N元素化合价升高，部分所含N元素化合价降低，则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂，B正确；该反应中反应物只有一种，属于分解反应，该反应中有元素化合价改变，属于氧化还原反应，C正确；氧化产物(→)和还原产物(→)的质量之比为∶=5∶3，D正确。 题型2　离子方程式的配平 首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物，根据电荷守恒，配平离子方程式两边电荷数，最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。 例2　　　Mn+　　H++　　H2O2===　　Mn2++　　O2↑+　　H2O  分析 先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5；根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6，根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8，最后用O原子守恒检验。 2.已知在碱性条件下，发生反应：Fe3++ClO-+OH-→Fe+Cl-+H2O(未配平)。 (1)Fe中铁元素化合价为　　　　。  (2)Fe是　　　　　(填“氧化”或“还原”)产物。  (3)配平该离子方程式：　　　　。  答案　(1)+6　(2)氧化　(3)2Fe3++3ClO-+10OH-===2+3Cl-+5H2O 解析　铁元素化合价由+3价变为+6价，升高3价，氯元素化合价由+1价变为-1价，降低2价，由得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平得2Fe3++3ClO-+10OH-===2+3Cl-+5H2O。 题型3　缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水] (1)先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加H+，生成物一般加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH-，生成物一般加水，然后根据两边电荷数进行配平。 (2)当化学方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 例3　　　Mn+　　I-+　　===　　Mn2++　　I2+　　H2O   答案　2　10　16H+　2　5　8 3.已知离子方程式：As2S3+H2O+N→As+S+NO↑+　　　　(未配平)，下列说法错误的是(　　)   A.配平后H2O的化学计量数为4 B.反应后溶液呈酸性 C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28 D.氧化产物为As和S 答案　C 解析　根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得3As2S3+4H2O+28N===6As+9S+28NO↑+8H+，据此可知A、B、D正确；氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3，C错误。 课时对点练 [分值：100分] [1~8题，每小题5分] 题组一　氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断 1.(2025·甘肃高一期末)已知反应： ①2K2CrO4+H2SO4===K2Cr2O7+K2SO4+H2O ②K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4===3Fe2+Cr2+K2SO4+7H2O ③Fe2+2HI===2FeSO4+I2+H2SO4 下列结论正确的是(　　) A.反应①②③均是氧化还原反应 B.氧化性的强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2>I2 C.反应②中氧化剂与氧化产物的个数之比为3∶1 D.反应③中，1个还原剂失去的电子个数为2个 答案　B 解析　反应①中各元素的化合价均未发生变化，不是氧化还原反应，反应②中Cr元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，为氧化还原反应，反应③中Fe元素的化合价降低，I元素的化合价升高，为氧化还原反应，A错误；在反应②中，K2Cr2O7为氧化剂，Fe2为氧化产物，在反应③中Fe2为氧化剂，I2为氧化产物，由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性强弱顺序是K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2，B正确；反应②中氧化剂为K2Cr2O7，Fe2为氧化产物，由化学方程式可知，氧化剂与氧化产物的个数之比应为1∶3，C错误；反应③中还原剂为HI，碘元素的化合价从-1价升高到0价，1个HI参加反应时失去的电子个数为1个，D错误。 2.(2024·北京22中高一期中) 通常利用反应：Mn2++PbO2+H+→+Pb2++H2O定性检验Mn2+，关于该反应的下列说法中，不正确的是(　　) A.Mn2+被氧化 B.每消耗1个PbO2，转移2e- C.和Pb2+的个数之比为5∶2 D.在该反应的条件下，氧化性：PbO2> 答案　C 解析　锰元素化合价升高，Mn2+被氧化，A正确；PbO2中Pb元素化合价由+4价降低为+2价，每消耗1个PbO2，转移2e-，B正确；锰元素化合价由+2价升高为+7价，Pb元素化合价由+4价降低为+2价，根据得失电子守恒，和Pb2+的个数之比为2∶5，C错误；反应中PbO2是氧化剂，是氧化产物，在该反应的条件下，氧化性：PbO2>，D正确。 3.(2024·山东威海二中高一月考)氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料，可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成，化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO，下列叙述正确的是(　　) A.Al2O3为氧化剂，C为还原剂 B.每生成1个AlN转移的电子数为6个 C.N2的氧化性大于CO D.氧化产物与还原产物的个数之比为2∶3 答案　C 解析　在反应中，N元素化合价降低，N2为氧化剂，C元素化合价升高，C为还原剂，A错误；该反应中，N元素由0价降低为-3价，每生成1个AlN转移的电子数为3个，B错误；N2为氧化剂，CO为氧化产物，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，C正确；CO为氧化产物，AlN为还原产物，氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2，D错误。 题组二　氧化还原反应方程式配平 4.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCl===dFeCl3+eKCl+fX+gH2O，若b=1，d=3，则X的化学式为(　　) A.N2 B.NO C.NO2 D.NH4Cl 答案　B 解析　根据原子守恒：a=d=3、e=b=1，根据氯原子守恒得，c=4，再由氢原子守恒得，g=2，最后根据N、O原子守恒，推出X的化学式为NO。 5.(2024·佛山一中高一检测)已知反应：Fe3++ClO-+X→Fe+Cl-+Y，下列说法错误的是(　　) A.Fe是氧化产物 B.Fe3+、ClO-的化学计量数之比(系数比)是3∶2 C.配平后X是“10OH-” D.每生成1个Fe就会有3个电子发生转移 答案　B 解析　配平该反应的化学方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-===2Fe+3Cl-+5H2O。该反应中铁元素的化合价升高，被氧化，Fe是氧化产物，故A正确；由化学方程式可知，Fe3+、ClO-的化学计量数之比是2∶3，故B错误；铁元素的化合价由+3价变为+6价，每生成1个Fe就会有3个电子发生转移，故D正确。 6.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+的还原性强于Mn2+ C.生成物水的化学计量数是16 D.生成4个水分子时，转移10个电子 答案　B 解析　根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式：2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O，反应中Mn是氧化剂，Mn2+是还原产物，Fe2+是还原剂，Fe3+是氧化产物，A、C错误，B正确；反应生成8个水分子时，转移10个电子，则生成4个水分子时，转移5个电子，D错误。 7.(2024·宜昌一中高一检测)已知碱性溶液中，Cl2+CN-+X===Cl-+N2+CO2+Y(方程式未配平)，已知CN-中N元素为-3价，下列说法错误的是(　　) A.X为OH-，Y为H2O B.反应中被氧化的元素为N、C C.若生成1个N2，则反应中转移6e- D.氧化性：Cl2>N2 答案　C 解析　该反应中N元素化合价从-3价升高到0价，C元素化合价由+2价升高到+4价，氯元素化合价从0价降低到-1价，则根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平方程式：5Cl2+2CN-+8OH-===10Cl-+N2+2CO2+4H2O。由分析可知，X为OH-，Y为H2O，故A正确；反应中， N、C元素化合价升高，被氧化，故B正确；若生成1个N2，5个Cl2中氯元素化合价由0价降低到-1价，则反应中转移10e-，故C错误；氧化剂的氧化性大于氧化产物，则氧化性：Cl2>N2，故D正确。 8.(2024·天津武清杨村一中高一段考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时，ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2，其离子方程式为xClO2+yCN-===2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是(　　) A.x=y=2 B.氧化性：ClO2>CO2 C.氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2 D.当生成1个N2分子时，转移6个电子 答案　D 解析　根据原子守恒可知，该离子方程式中x=2，y=2，A正确；ClO2是氧化剂，CO2是氧化产物，氧化剂的氧化性强于氧化产物，故氧化性：ClO2>CO2，B正确；该反应中氧化产物是CO2和N2，还原产物是Cl-，故氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2，C正确；该离子方程式为2ClO2+2CN-===2CO2+N2+2Cl-，电子转移为N2~10e-，当生成1个N2时，转移10个电子，D错误。 [9~12题，每小题7分] 9.已知在酸性溶液中，下列物质氧化KI时，自身发生如下变化：Fe3+→Fe2+，Cl2→Cl-，Mn→Mn2+，HNO3→NO，如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI，得到I2最多的是(　　) A.Fe3+ B.Cl2 C.Mn D.HNO3 答案　C 解析　由得失电子守恒可得关系式：2Fe3+~I2、Cl2~I2、2Mn~5I2、2HNO3~3I2，由上述分析可知，分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI，得到的碘单质最多的是Mn。 10.(2024·成都实验外国语学校高一检测)已知反应：①SO2+2Fe3++2H2O===S+2Fe2++W；②Cr2+aFe2++bH+===cCr3++dFe3++eH2O。下列有关说法正确的是(　　) A.还原性：Cr3+>SO2 B.反应②中a=6，b=7 C.Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4 D.反应①中W为4OH- 答案　C 解析　根据氧化还原反应原理，反应②中Fe2+为还原剂，Cr3+是还原产物，还原性：Fe2+>Cr3+；同理，可知反应①中还原性：SO2>Fe2+，据此可知，还原性：SO2>Cr3+，A项错误；根据质量守恒和电荷守恒，可知反应②中a=d=6，b=14，c=2，e=7，B项错误；由反应①可知氧化性：Fe3+>S，由反应②可知，氧化性：Cr2>Fe3+，Fe3+可与SO2、H2O反应生成S，则Cr2能将Na2SO3氧化成Na2SO4，C项正确；根据电荷守恒和质量守恒，可知反应①中W为4H+，D项错误。 11.(2024·广东惠州高一期末)工业上制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下，用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。 下列说法中，不正确的是(　　) A.反应1中，MnO2做氧化剂 B.反应2的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++ C.脱硫的最终产物为MnSO4 D.上述过程中需补充Fe3+ 答案　D 解析　反应1为MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O，反应2为2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++4H++，总反应为MnO2+SO2MnSO4。上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用，不需要补充Fe3+，故选D。 12.(2024·河北衡水高一下开学考试)锅炉水中溶解的氧气易对锅炉造成腐蚀，为了保证锅炉安全正常使用，常使用联氨(N2H4)处理锅炉水中溶解的氧，部分转化关系如图所示。下列说法错误的是(　　) A.反应③中N2H4做氧化剂 B.反应①②③④均属于氧化还原反应 C.反应④的化学方程式为2FeO+N2H4===2Fe+N2+2H2O D.反应①的电子转移可表示为 答案　A 解析　反应③的化学方程式为2Fe3O4+N2H4===N2+6FeO+2H2O，N2H4做还原剂，故A错误。 13.(6分)(2024·福州高一段考)氧化还原反应是一种重要的化学反应，已知氧化性：KMnO4>MnO2>Cl2>I2，Mn的常见化合价为+7、+6、+4、+2。回答下列问题： (1)大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加入MnO2和H2SO4，即可得到I2，该反应的还原产物是　　　　。  (2)高锰酸钾是常见的强氧化剂，若在高锰酸钾溶液中加入适量的稀硫酸可以使其氧化性更强。 ①配平离子方程式： 　　　　Mn+　　　　C2+　　　　H+===　　　　Mn2++　　　　CO2↑+　　　　H2O  ②能否用盐酸代替硫酸　　　　(填“能”或“否”)。  答案　(1)MnSO4(或Mn2+)　(2)①2Mn+5C2+16H+===2Mn2++10CO2↑+8H2O ②否 解析　(1)海藻中的碘应为I-，I-被MnO2氧化为碘单质，MnO2中锰元素的化合价降低，根据信息，生成的MnSO4(或Mn2+)为还原产物。(2)①锰元素的化合价由+7价变为+2价，碳元素的化合价由+3价变为+4价，结合得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒可知，反应为+5C2+16H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。②酸性高锰酸钾能将氯离子氧化为氯气，故不能用盐酸代替硫酸。 14.(10分)(2024·安徽淮南四中高一段考)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化等方面具有重要的价值。回答下列问题： (1)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用，许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+5NaNO3+3H2O，将它改写为离子方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目：　　　　。  (2)新储氢材料——碳纳米管可利用电弧法合成，合成过程中会伴随大量的碳纳米颗粒杂质，这种碳纳米颗粒杂质可用氧化气化法提纯，反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C+8H2SO4===2Cr2+2X+8H2O+3CO2↑。 ①该反应中，生成物X的化学式为　　　　　。  ②该反应中，氧化剂为　　　　　(填化学式)，被氧化的元素为　　　　　(填元素符号)。  ③该反应中，H2SO4表现出　　　　　(填字母)。  A.酸性 B.还原性 C.氧化性 答案　(1) (2)①K2SO4　②K2Cr2O7　C　③A 解析　(1)反应中，Mn元素由+7价降低为+2价，则用双线桥法表示电子转移的方向和数目为。(2)①由元素守恒可知，X为K2SO4。②C元素的化合价升高，被氧化，做还原剂，Cr元素的化合价降低，K2Cr2O7被还原，做氧化剂。③硫酸中H、O、S元素的化合价均没有变化，硫酸只体现酸性，故选A。 15.(16分)(2024·辽宁凤城一中月考)高锰酸盐具有强氧化性，常用于杀菌消毒。 (1)已知XeO3是一种不稳定的物质，具有强氧化性。可发生反应：XeO3+Mn2++H2O→+Xe↑+H+(未配平)。 ①配平该反应的离子方程式：　　　 　　　　。  ②该反应的实验现象为　　　　。  ③上述反应中，发生还原反应的粒子是　　　　(写化学式)，每消耗3个Mn2+，反应转移电子数为　　　　。  (2)已知某容器中发生了一个化学反应，反应过程中存在H2O、、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。 ①写出该反应的离子方程式：　　　 　　　　。  ②该反应中，氧化剂与还原剂的粒子数目之比为　　　　。  ③若消耗11.9 g Mn，则生成氧气的质量为　　　　。  (3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为　　　　。  答案　(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O===+5Xe↑+18H+　②有气泡产生，溶液呈紫红色 ③XeO3　15 (2)①2+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O　②2∶5　③8 g (3)2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2 解析　(1)①反应XeO3+Mn2++H2O→+Xe↑+H+中，Xe元素降6价，Mn元素升5价，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得5XeO3+6Mn2++9H2O===+5Xe↑+18H+。③XeO3化合价降低，被还原，发生还原反应；Mn元素由+2价升高到+7价，升5价，每消耗3个Mn2+，反应转移电子数为15。(2)①由图知，Mn减少，为反应物，氧气增多，为生成物，可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn，还原剂为H2O2，故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5。 +5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O 　2×119　　　　　　　　　　 5×32 11.9 g　　　　　　　　　　 m =，解得m=8 g。(3)“氧的固定”即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2，Mn元素由+2价升高到+4价，升2价，氧气中氧元素降低2价，则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。 学科网（北京）股份有限公司 $