高考化学一轮复习精品导学案专题25 氧化还原反应的计算及方程式的配平解析版文档格式.docx

高考化学一轮复习精品导学案专题25 氧化还原反应的计算及方程式的配平解析版文档格式.docx

《高考化学一轮复习精品导学案专题25 氧化还原反应的计算及方程式的配平解析版文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学一轮复习精品导学案专题25 氧化还原反应的计算及方程式的配平解析版文档格式.docx（25页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

缺项的物质一般为H2O、酸或碱，然后用观察法配平。

二、氧化还原反应的计算：

（1）题型：

计算氧化剂与还原剂的物质的量之比或质量比，参加反应的氧化剂或还原剂的量，氧化产物或还原产物的量及确定反应前后某一元素的价态等。

（2）关键：

依据电子守恒，列出守恒关系式求解。

（3）步骤

①找出氧化剂、还原剂及相对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）×

化合价变化值（高价－低价）

高频考点一、氧化还原反应的配平

【例1】

（1）[2019·

全国新课标Ⅰ，27（3）]H3PO2的工业制法是：

将白磷（P4）与Ba（OH）2溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，后者再与H2SO4反应。

写出白磷与Ba（OH）2溶液反应的化学方程式：

______________________________________________________________________________。

（2）[2019·

全国新课标Ⅱ，27

（2）（3）]①PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的化学方程式为_______________________________________。

②PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为_______________________________________________________________。

（3）[（2019·

天津，9（7）]Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO

，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_________________________

________________________________________________________________________。

【答案】

（1）6H2O＋2P4＋3Ba（OH）2===2PH3↑＋3Ba（H2PO2）2

（2）①PbO2＋4HCl（浓）

PbCl2＋Cl2↑＋2H2O

②PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－

（3）S2O

＋4Cl2＋5H2O===2SO

＋8Cl－＋10H＋

【解析】

【变式探究】

1．

（1）ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。

已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。

请写出该过程中两反应的离子方程式：

___________________________________________________________________。

（2）用HNO3清洗试管壁上的Ag，该反应的化学方程式为___________________________________。

（3）已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。

在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。

①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平_____________________________。

②在反应后的溶液中加入NaBiO3（不溶于冷水），溶液又变为紫红色，BiO

反应后变为无色的Bi3＋。

写出该实验中涉及反应的离子方程式

（4）＋6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O

，能够用绿矾除去。

测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。

写出该反应的离子方程式__________________

_____________________________________________________________________________。

（5）已知：

①MnO

＋e－―→MnO

（绿色）（强碱性条件）

②MnO

＋8H＋＋5e－―→Mn2＋（无色）＋4H2O（强酸性条件）将KMnO4溶液滴入NaOH溶液中微热，得到透明的绿色溶液，写出反应的离子方程式____________________________________________

______________________________________________________________________。

（1）MnO

＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe（OH）3↓＋MnO2↓＋5H＋，2MnO

＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋

（2）Ag＋2HNO3（浓）===AgNO3＋NO2↑＋H2O

（3）①2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4（浓）===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O

②2Mn2＋＋5NaBiO3＋14H＋===2MnO

＋5Na＋＋5Bi3＋＋7H2O

（4）Cr2O

＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O

（5）4MnO

＋4OH－

4MnO

＋2H2O＋O2↑

【方法技巧】

1．正向配平法：

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．逆向配平法：

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：

先用得失电子数相等配平，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。

然后实行两边电荷数配平。

高频考点二电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用

例2.现有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

【答案】B

【解析】题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从＋4→＋6；

而Cr元素的化合价将从＋6→＋n（设化合价为＋n）。

根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05mol·

L－1×

0.024L×

（6－4）＝0.02mol·

0.020L×

2×

（6－n），解得n＝3。

【变式探究】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

【答案】D

【举一反三】在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5molH2O参加反应，被水还原的溴元素为（）

A.1molB.

mol

C.

molD.2mol

【答案】C

【解析】设被水还原的溴元素（BrF3）的物质的量为x，5molH2O参加反应，失去电子4mol，根据电子守恒得：

3x＝4mol，x＝

mol。

高频考点三多步反应得失电子守恒问题

例3.取xg铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体（都已折算到标准状态），在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02g。

则x等于（）

A.8.64B.9.20

C.9.00D.9.44

【解析】反应流程为

xg＝17.02g－m（OH－），

而OH－的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO3得电子的物质的量，即：

n（OH－）＝

×

1＋

1＝0.46mol

所以xg＝17.02g－0.46mol×

17g·

mol－1＝9.20g。

【变式探究】足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·

L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（）

A.60mLB.45mL

C.30mLD.15mL

【答案】A

【解析】

高频考点四氧化还原反应在综合实验中的应用

例4、过氧化钙能够用于改善地表水质，处理含重金属粒子的废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。

工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

CaCl2固体30%的H2O2

↓↓

―→

↑↓↓

NH3副产品产品

已知CaO2·

8H2O呈白色，微溶于水，加热至350℃左右开始分解放出氧气。

（1）用上述方法制取CaO2·

8H2O的化学方程式是_____________________________。

（2）检验“水洗”是否合格的方法是_______________________________________。

（3）沉淀时常用冰水控制温度在0℃左右，其可能原因是

________________________________________________________________________

（4）测定产品中CaO2的含量的实验步骤：

第一步：

准确称取ag产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的bgKI晶体，再滴入少量2mol·

L－1的H2SO4溶液，充分反应。

第二步：

向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。

第三步：

逐滴加入浓度为cmol·

L－1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液VmL。

[已知：

I2＋2S2O

===2I－＋S4O

]

①第一步发生反应的化学方程式为___________________________________________；

CaO2的质量分数为____________（用字母表示）。

②某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能________（填“不受影响”、“偏低”或“偏高”），原因是__________________。

【答案】

（1）CaCl2＋H2O2＋2NH3＋8H2O===CaO2·

8H2O↓＋2NH4Cl

（2）取最后一次洗涤液少许于试管中，再滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，看是否产生白色沉淀

（3）温度低可减少过氧化氢的分解，提升过氧化氢的利用率

（4）①CaO2＋2KI＋2H2SO4===I2＋CaSO4＋K2SO4＋2H2O

②偏高S2O

在滴定过程中被氧气氧化

1．【2019年高考上海卷】某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。

x值为

A．0.80B．0.85C．0.90D．0.93

【答案】A

【解析】根据电子守恒可知，FexO被氧化为Fe3+转移的电子数和Cl2转移的电子数相等。

标准状况下112mLCl2转移电子数为0.01mol。

则有：

，解得x=0.8。

故选项A准确。

2．【2019年高考上海卷】

（本题共12分）

NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：

（1）NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl

（2）NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2

已知HCN（Ki=6.3×

10-10）有剧毒；

HCN、HOCN中N元素的化合价相同。

完成下列填空：

（1）第一次氧化时，溶液的pH应调节为____________（选填“酸性”、“碱性”或“中性”）；

原因是______________________。

（2）写出第二次氧化时发生反应的离子方程式。

_______________________________________

（3）处理100m3含NaCN10.3mg/L的废水，实际至少需NaClO___g（实际用量应为理论值的4倍），才能使NaCN含量低于0.5mg/L，达到排放标准。

（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似。

（CN）2与NaOH溶液反应生成_________、__________和H2O。

（1）碱性；

防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气。

（2）2OCN－+3ClO－＝CO32－+CO2↑+3Cl－+N2↑

（3）14900

（4）NaOCN、NaCN

（3）参加反应的NaCN是

，反应中C由＋2价升高到＋4价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1molNaCN失去5mol电子，1mol次氯酸钠得到2mol电子，所以处理100m3含NaCN10.3mg/L的废水，实际至少需NaClO的质量为

g。

（4）（CN）2与Cl2的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知，（CN）2与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H2O。

3．【2019年高考新课标Ⅰ卷】

（14分）NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

回答下列问题：

（1）NaClO2中Cl的化合价为_______。

（2）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。

（3）“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2+和Ca2+，要加入的试剂分别为________、________。

“电解”中阴极反应的主要产物是______。

（4）“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。

此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为________，该反应中氧化产物是_________。

（5）“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒水平，其定义是：

每克含氯消毒剂的氧化水平相当于多少克Cl2的氧化水平。

NaClO2的有效氯含量为____。

（计算结果保留两位小数）

（1）+3价；

（2）2NaClO3+SO2+H2SO4=ClO2+2NaHSO4；

（3）NaOH溶液；

Na2CO3溶液；

ClO2-（或NaClO2）；

（4）2：

1；

O2；

（5）1.57g。

反应的主要产物是NaClO2；

（4）根据图示可知：

利用含有过氧化氢的NaOH溶液吸收ClO2气体，产物为NaClO2，则此吸收反应中，氧化剂为ClO2，还原产物为NaClO2，还原剂是H2O2，氧化产物是O2，每1mol的H2O2转移2mol电子，反应方程式是：

2NaOH+2ClO2+H2O2=2NaClO2+O2+2H2O，可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：

1，该反应中氧化产物为O2。

（5）每克NaClO2的物质的量n（NaClO2）=1g÷

90.5g/mol=

mol，其获得电子的物质的量是n（e−）=

mol×

4=4/90.5mol，1molCl2获得电子的物质的量是2mol，根据电子转移数目相等，可知其相对于氯气的物质的量为n=

mol×

4÷

2=

mol，则氯气的质量为

71g/mol=1.57g。

1.[2019·

山东理综，29

（2）]利用钴渣[含Co（OH）3、Fe（OH）3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：

Co（OH）3溶解还原反应的离子方程式为____________________________________。

铁渣中铁元素的化合价为________。

在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L（标准状况），则钴氧化物的化学式为________。

【答案】2Co（OH）3＋SO

＋4H＋===2Co2＋＋SO

＋5H2O[或Co（OH）3＋3H＋===Co3＋＋3H2O,2Co3＋＋SO

＋H2O===2Co2＋＋SO

＋2H＋]＋3Co3O4

2.（2019·

海南，6）已知在碱性溶液中可发生如下反应：

2R（OH）3＋3ClO－＋4OH－===2RO

＋3Cl－＋5H2O，则RO

中R的化合价是（）

A.＋3B.＋4C.＋5D.＋6

【解析】根据反应前后电荷守恒，可得：

3＋4＝2n＋3，解得n＝2，则RO

中R的化合价为＋6价，即选D。

1．【2019年高考福建卷第23题】

（15分）元素周期表中第

A族元素的单质及其化合物的用途广泛。

（1）与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为。

（2）能作为氯、溴、碘元素非金属性（原子得电子水平）递变规律的判断依据是（填序号）。

a．Cl2、Br2、I2的熔点b．Cl2、Br2、I2的氧化性

c．HCl、HBr、HI的热稳定性d．HCl、HBr、HI的酸性

（3）工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：

NaCl溶液

NaClO3溶液

KClO3晶体

①完成

中反应的总化学方程式：

□NaCl＋□H2O＝□NaClO3＋□。

②

中转化的基本反应类型是，该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是。

（4）一定条件，在水溶液中1molCl－、ClO－（x＝1，2，3，4）的能量（KJ）相对大小如右图所示。

①D是（填离子符号）。

②B→A＋C反应的热化学方程式为（用离子符号表示）。

⑴

⑵b、c

⑶①1NaCl＋3H2O＝1NaClO3＋3H2↑

②复分解反应室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体

⑷①ClO4－

②3ClO－（aq）＝ClO3－（aq）＋2Cl－（aq），ΔH＝－117KJ·

mol－1

【例2】（2019·

上海，16）含有砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢（AsH3）在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。

若砷的质量为1.50mg，则（）。

A．被氧化的砒霜为1.98mg

B．分解产生的氢气为0.672mL

C．和砒霜反应的锌为3.90mg

D．转移的电子总数为6×

10－5NA

【答案】C

【解析】本题考查氧化还原反应。

砒霜（As2O3）的试样和锌、盐酸混合反应的方程式为As2O3＋6Zn＋12HCl―→2AsH3＋6ZnCl2＋3H2O。

根据砷的相对原子质量为75，若砷的质量为1.50mg，物质的量为0.02mmol，被还原的砒霜为0.02mmol÷

198g·

mol－1＝1.98mg，和砒霜反应的锌为3.90mg。

2AsH3

2As＋3H2分解产生的氢气标准状态下为0.03mmol×

22.4L·

mol－1＝0.672mL；

转移的电子总数为0.18×

10－3NA。

【2019·

江苏，21B】磷酸铁（FePO4·

2H2O，难溶于水的米白色固体）可用于生产药物、食品添加剂和锂离子电池的正极材料，实验室可通过下列实验制备磷酸铁。

（1）称取一定量已除去油污的废铁屑，加入稍过量的稀硫酸，加热、搅拌，反应一段时间后过滤。

反应加热的目的是_______________________。

（2）向滤液中加入一定量H2O2氧化Fe2＋。

为确定加入H2O2的量，需先用K2Cr2O7标准溶液滴定滤液中的Fe2＋，离子方程式如下：

Cr2O

①在向滴定管注入K2Cr2O7标准溶液前，滴定管需要检漏、________和________。

②若滴定xmL滤液中的Fe2＋，消耗amol·

L－1K2Cr2O7标准溶液bmL，则滤液中c（Fe2＋）＝________mol·

L－1。

③为使滤液中的Fe2＋完全被H2O2氧化，下列实验条件控制准确的是________（填序号）。

A．加入适当过量的H2O2溶液

B．缓慢滴加H2O2溶液并搅拌

C．加热，使反应在较高温度下实行

D．用氨水调节溶液pH＝7

（1）加快铁与稀硫酸反应速率

（2）①用蒸馏水洗净用K2Cr2O7标准溶液润洗2～3次②

③AB

上海化学，16】已知氧化性Br2>

Fe3＋。

FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：

aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－

下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是（）。

A．243226B．021012

C．201202D．222214

【答案】B

【解析】根据题意，氧化性Br2>

Fe3＋，则还原性Fe2＋>

Br－，故Cl2应先氧化Fe2＋，再氧化Br－，则B项错误。

A项为通入足量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数，C项为通入少量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数，D项为通入等物质的量Cl2时离子反应方程式对应的化学计量数。

1.某研究小组对离子方程式xR2＋＋yH＋＋O2===mR3＋＋nH2O的分析研究，下列说法中错误的是（）

A.根据电荷守恒，得出x与y的和一定等于m

B.根据原子守恒，得出x和m的数值一定相等

C.根据电子得失守恒，得出x＝4的结论

D.根据氧化还原反应关系得出：

R2＋是还原剂，O2是氧化剂，R3＋是氧化产物，H2O是还原产物