届高考化学大一轮复习讲义新人教版第二章第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平1.docx

届高考化学大一轮复习讲义新人教版第二章第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平1.docx

《届高考化学大一轮复习讲义新人教版第二章第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平1.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《届高考化学大一轮复习讲义新人教版第二章第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平1.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

届高考化学大一轮复习讲义新人教版第二章第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配平1

　氧化还原反应的计算及方程式的配平

氧化还原反应方程式的配平的基本方法——顺向法和逆向法

氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数（或元素化合价降低总数）必然等于还原剂失电子总数（或元素化合价升高总数），根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。

配平的步骤：

（1）标好价：

正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。

（2）列变化：

列出元素化合价升高和降低的数值。

（3）求总数：

求元素化合价升高数和降低数的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。

（4）配系数：

用观察法配平其他各物质的化学计量数。

（5）细检查：

利用“守恒”三原则（即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒），逐项检查配平的方程式是否正确。

【例1】　配平下列化学反应的方程式。

（1）____HCl（浓）＋____MnO2===____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O

（2）____FeS2＋____O2===____Fe2O3＋____SO2

（3）____Cu＋____HNO3（稀）===____Cu（NO3）2＋____NO↑＋____H2O

（4）____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O

（5）____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3

【例2】　配平下列离子方程式。

（1）____ClO－＋____Fe（OH）3＋____===____Cl－＋____FeO

＋____H2O

（2）____MnO

＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O

反思感悟　配平的基本技能

（1）全变从左边配：

氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。

（2）自变从右边配：

自身氧化还原反应（包括分解、歧化）一般从右边着手配平。

（3）缺项配平法：

先使得失电子数配平，再观察两边电荷。

若反应物这边缺正电荷，一般加（H＋），生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加（OH－），生成物一边加水。

然后进行两边电荷数配平。

氧化还原反应计算题中重要的解题思想

对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。

利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应历程，只要把物质分为初态和终态，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。

【例3】　14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为（　　）

　A．9.6gB．6.4g

C．3.2gD．1.6g

【例4】　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（　　）

A．2B．3C．4D．5

【例5】　24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。

已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（　　）

A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5

反思感悟　守恒法解题的思维流程

（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2）找准一个原子或离子得失电子数。

（注意化学式中粒子的个数）

（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。

n（氧化剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价－低价）＝n（还原剂）×变价原子个数×化合价变化值（高价—低价）。

氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用

【例6】　高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。

以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。

其消毒原理与下列________（填序号）物质相似。

A．75%酒精B．双氧水

C．苯酚D．84消毒液（NaClO溶液）

（2）写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：

________________________________________________________________________。

（3）向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是____________。

（4）上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、__________和__________（写化学式）。

（5）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得________molKMnO4。

【例7】　传统的自来水处理剂是在自来水中加入规定剂量的液氯，液氯能够溶解于水，并且与水能够发生化学反应。

近年来，科技工作者为了延长液氯的杀菌时间，在液氯中加入适量的液氨。

（1）请你写出液氯与水反应的化学方程式：

_____________________________________，

氧化剂是__________，还原剂是________。

从氧化剂和还原剂来看，该反应的特点是________________________________________________________________________，

从元素化合价的变化来看，该反应的特点是____________________________________。

（2）用液氯作为自来水的杀菌剂，起作用的是HClO，所以液氯加入水中后含氯的物质有氯单质、HClO和________，其中氯单质可以从水中挥发，这正是我们打开自来水管有时能够闻到刺激性气味的原因，HClO也可以分解产生氧气和HCl。

在液氯中加入少量液氨，生成NH2Cl，NH2Cl比HClO稳定。

在HClO浓度大的时候发生的反应是NH3＋HClO===H2O＋NH2Cl，在HClO浓度小的时候发生的反应是H2O＋NH2Cl===NH3↑＋HClO，所以这种方法可以缓慢的放出HClO，起杀菌、消毒的作用，减少了氯的流失。

以上两个反应的反应类型是__________（填序号）。

A．氧化还原反应B．非氧化还原反应

C．置换反应D．复分解反应

从定性和定量两个角度探究有关

氧化还原反应的实验

1．关于物质氧化性、还原性强弱的实验

【例8】　某研究性学习小组在网上收集到如下信息：

Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。

他们对蚀刻银的原理进行了如下探究：

【实验】　制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。

（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是________（填序号）。

a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解为止

b．将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中

c．制备银镜时，用酒精灯的灯焰给试管底部加热

d．银氨溶液具有较弱的氧化性

e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大

【提出假设】

假设1：

Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。

假设2：

Fe（NO3）3，溶液显酸性，在此酸性条件下NO

能氧化Ag。

【设计实验方案，验证假设】

（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出了Fe2＋，验证了假设1成立。

请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：

__________________________________________________________。

（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：

NO

在不同条件下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

实验步骤（不要求写具体操作过程）

预期现象和结论

①

②

……

若银镜消失，假设2成立；

若银镜不消失，假设2不成立

【思考与交流】

（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：

Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO

都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论，并简述理由：

____________________________________。

2．氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法

中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类：

（1）自身指示剂：

有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂，自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自身指示剂。

如MnO

本身在溶液中显紫红色，还原后的产物Mn2＋为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另加指示剂。

（2）显色指示剂：

有些物质本身并没有颜色，但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。

如滴定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉等作为指示剂。

【例9】　

（1）配平氧化还原反应方程式：

C2O

＋____MnO

＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O

（2）称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。

量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol·L－1NaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。

该溶液被中和的H＋的总物质的量为________mol。

②第二份溶液中滴加0.10mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液。

A．KMnO4溶液在滴定过程中作________（填“氧化剂”或“还原剂”），该滴定过程____________（填“需要”或“不需要”）另加指示剂。

滴至16mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为__________。

B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果__________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

C．若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________，KHC2O4的质量分数为__________。

1．（2011·江苏，9）NaCl是一种化工原料，可以制备一系列物质（如下图）。

下列说法正确的是（　　）

A．25℃，NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3的大

B．石灰乳与Cl2的反应中，Cl2既是氧化剂，又是还原剂

C．常温下干燥的Cl2能用钢瓶贮运，所以Cl2不与铁反应

D．图中所示转化反应都是氧化还原反应

2．（2009·全国理综Ⅱ，6）物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（　　）

A．1∶4B．1∶5C．2∶3D．2∶5

3．（2008·上海，6）下列物质中，按只有氧化性、只有还原性、既有氧化性又有还原性的顺序排列的一组是（　　）

A．F2、K、HClB．Cl2、Al、H2

C．NO2、Na、Br2D．O2、SO2、H2O

4．（2010·上海，24）向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水，CCl4层变成紫色。

如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl4层会逐渐变浅，最后变成无色。

完成下列填空：

（1）写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式（如果系数是1，不用填写）：

__

＋__

＋__

―→__

＋__

（2）整个过程中的还原剂是________________。

（3）把KI换成KBr，则CCl4层变成________色，继续滴加氯水，CCl4层的颜色没有变化。

Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是___________________________________。

（4）加碘盐中含碘量为20～50mg·kg－1。

制取加碘盐（含KIO3的食盐）1000kg，若用KI与Cl2反应制KIO3，至少需要消耗Cl2______L（标准状况，保留2位小数）。

5．（2011·浙江理综，26）食盐中含有一定量的镁、铁等杂质，加碘盐中碘的损失主要是由于杂质、水分、空气中的氧气以及光照、受热而引起的。

已知：

氧化性：

IO

＞Fe3＋＞I2；还原性：

S2O

＞I－

3I2＋6OH－===5I－＋IO

＋3H2O

KI＋I2KI3

（1）某学习小组对加碘盐进行了如下实验：

取一定量某加碘盐（可能含有KIO3、KI、Mg2＋、Fe3＋），用适量蒸馏水溶解，并加稀盐酸酸化，将所得试液分为3份。

第一份试液中滴加KSCN溶液后显血红色；第二份试液中加足量KI固体，溶液显淡黄色，用CCl4萃取，下层溶液显紫红色；第三份试液中加入适量KIO3固体后，滴加淀粉试剂，溶液不变色。

①加KSCN溶液显血红色，该红色物质是______（用化学式表示）；CCl4中显紫红色的物质是______（用电子式表示）。

②第二份试剂中加入足量KI固体后，反应的离子方程式为

________________________________________________________________________。

（2）KI作为加碘剂的食盐在保存过程中，由于空气中氧气的作用，容易引起碘的损失。

写出潮湿环境中KI与氧气反应的化学方程式：

____________________________________。

将I2溶于KI溶液，在低温条件下，可制得KI3·H2O。

该物质作为食盐加碘剂是否合适？

____（填“是”或“否”），并说明理由：

_______________________________________。

（3）为了提高加碘盐（添加KI）的稳定性，可加稳定剂减少碘的损失。

下列物质中有可能作为稳定剂的是____。

A．Na2S2O3B．AlCl3

C．Na2CO3D．NaNO2

（4）对含Fe2＋较多的食盐（假设不含Fe3＋），可选用KI作为加碘剂。

请设计实验方案，检验该加碘盐中的Fe2＋：

_     ___________________________________________________。

课时规范训练

教材习题回扣

1．（必修1P39－8，改编）农药波尔多液不能用铁制容器盛放，是因为铁能与该农药中的硫酸铜起反应。

在该反应中，铁（　　）

①是氧化剂②是还原剂

③被氧化④被还原

A．①②B．②③C．③④D．①④

2．（必修1P43－9）下列反应中，既属于氧化还原反应又属于置换反应的是（　　）

A．CuO＋H2

Cu＋H2O

B．CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O

C．Fe2O3＋3CO

2Fe＋3CO2

D．2Na＋Cl2

2NaCl

3．（必修1P43－10）下列物质久置于空气中会发生相应的变化，其中发生了氧化还原反应的是（　　）

A．浓硫酸的体积增大

B．铝的表面生成致密的薄膜

C．澄清的石灰水变浑浊

D．氢氧化钠的表面发生潮解

4．[必修1P42－1

（2）改编]CO2、Cu、O2和H2O4种物质相互作用可生成一种新物质——碱式碳酸铜[化学式为Cu2（OH）2CO3]，请写出该反应的化学方程式：

__________________。

能力提升训练

1．双氧水可作为采矿业废液的处理剂，如用来消除采矿废液中的氰化物，反应方程式如下：

KCN＋H2O2＋H2O===A＋NH3↑。

下列说法正确的是（　　）

A．生成物A是一种正盐

B．氨气是还原产物

C．该反应中H2O2作氧化剂

D．处理1molKCN转移1mol电子

2．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2＋，且Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。

下列反应在水溶液中不可能发生的是（　　）

A．3Cl2＋6FeI2===2FeCl3＋4FeI3

B．Cl2＋FeI2===FeCl2＋I2

C．Co2O3＋6HCl===2CoCl2＋Cl2↑＋3H2O

D．2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

3．今有下列三个氧化还原反应：

①2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2

②2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

③2KMnO4＋16HCl（浓）===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O

若某溶液中有Fe2＋、I－、Cl－共存，要除去I－而不氧化Fe2＋和Cl－，则可加入的试剂是（　　）

A．Cl2B．KMnO4

C．FeCl3D．HCl

4．锑（Sb）在自然界中一般以硫化物的形式存在，我国锑的蕴藏量占世界第一。

从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物，再用碳还原：

2Sb2S3＋3O2＋6Fe

Sb4O6＋6FeS①

Sb4O6＋6C

4Sb＋6CO↑②

关于反应①、②的说法正确的是（　　）

A．反应①②中的氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6

B．反应①中每生成3molFeS时，共转移6mol电子

C．反应②说明高温下Sb的还原性比C强

D．每生成4molSb时，反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4∶2

5．某学生往一支试管中按一定的顺序分别加入下列几种物质（一种物质只加一次）：

A．KI溶液B．淀粉溶液

C．NaOH溶液D．稀H2SO4

E．氯水

发现溶液颜色按如下顺序变化：

①无色→②棕黄色→③蓝色→④无色→⑤蓝色。

依据溶液颜色的变化，回答下列问题：

（1）加入以上药品的顺序是（写序号）____________________________________________。

（2）①→②反应的化学方程式为_______________________________________________。

（3）溶液由棕黄色变为蓝色的原因是___________________________________________。

（4）③→④反应的化学方程式为________________________________________________。

6.某一反应体系中有反应物和生成物共五种物质：

O2、H2CrO4、Cr（OH）3、H2O、H2O2。

已知该反应中H2O2只发生如下过程：

H2O2―→O2。

（1）该反应中的还原剂是____________。

（2）该反应中，发生还原反应的过程是____________―→______________。

（3）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目。

（4）如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为__________。

7．小明为验证NO2的氧化性和NO的还原性，设计了如下装置制取NO2和NO，并验证其性质，装置图如下：

（1）写出甲中反应的离子方程式：

_________________________________________   _，乙中的现象是__________________________________________________________       _，

可证明NO2的氧化性；在丙中鼓入空气后现象是________________________________，可证明NO的还原性。

（2）实验前丙中充满水的作用是_______________________________________________。

（用反应方程式和简要文字回答）。

（3）小华对小明的实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，他的理由是_________________________________________________________________。

你认为怎样才能准确证明NO2的氧化性？

（简要回答出原理和现象即可）____________。

8．

（1）在反应2KMnO4＋16HBr===5Br2＋2MnBr2＋2KBr＋8H2O中，还原剂是________。

（2）已知BrFx与H2O按物质的量之比3∶5反应的产物是HF、HBrO3、Br2、O2，BrFx中的x＝________，该反应中的氧化剂是________，还原剂是________________。

（3）浓盐酸在反应KClO3＋HCl（浓）―→KCl＋ClO2＋Cl2＋

（补充完整）中显示出来的性质是_                                                                                                  _______________。

（4）在一定条件下，PbO2与Cr3＋反应，产物是Cr2O

和Pb2＋，则与1molCr3＋反应所需PbO2的物质的量为________________。

答案

规律方法·解题指导

【例1】　

（1）4　1　1　1　2

（2）4　11　2　8

（3）3　8　3　2　4

（4）5　1　3　3　3　3

（5）2　9　3　3　5

【例2】　

（1）3　2　4OH－　3　2　5

（2）2　5　6H＋　2　5　8

【例3】　C　

【例4】　D　

【例5】　B　

【例6】　

（1）BD　

（2）2MnO2＋4KOH＋O2

2K2MnO4＋2H2O　（3）K2MnO4

（4）KOH　MnO2　（5）0.67或

【例7】　

（1）H2O＋Cl2HCl＋HClO　Cl2　Cl2　氧化剂和还原剂是同一种物质　同种元素的化合价既升高又降低

（2）HCl　BD

【例8】　

（1）ade　

（2）Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋

（3）

实验步骤（不要求写具体操作过程）

预期现象和结论

①测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH；

②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内

（4）不同意。

甲同学检验出了Fe2＋，可确Fe3＋一定氧化了Ag；乙同学虽然验证了此条件下NO

能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO

的还原产物，因此不能确定NO

是否氧化了Ag[（3）、（4）其他合理答案均可]

【例9】　

（1）5C2O2－4＋2MnO

＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

（2）①0.005　②A.氧化剂　不需要　无色

浅紫红色　B．无影响　C．偏小　③21%　64%

真题重组·规范集训

1．B　

2．A　

4．

（1）I2＋5Cl2＋6H2O===2HIO3＋10HCl　

（2）KI、I2　（3）红棕　HBrO3>Cl2>HIO3

（4）10.58

5．

（1）①Fe（SCN）3　

②IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O、2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2

（2）O2＋4KI＋2H2O===2I2＋4KOH　否　KI3·H2O在受热（或潮湿）条件下产生I2和KI，KI被氧气氧化，I2易升华　（3）AC

（4）取足量该加碘盐溶于蒸馏水中，用盐酸酸化，滴加适量氧化剂（如：

氯水，过氧化氢等），再滴加KSCN溶液，若显血红色，则该加碘盐中存在Fe2＋

课时规范训练

教材习题回扣

1．B　2.A　3.B

4．2Cu＋CO2＋H2O＋O2===Cu2（OH）2CO3

能力提升训练

1．C　2.A　3.C

4．B　

5．

（1）A→E→B→C→D

（2）2KI＋Cl2