第一章化學(xué)物質(zhì)及其變化第5講氧化還原反應(yīng)方程式的配平和計算課標(biāo)解讀1．能根據(jù)得失電子守恒、原子守恒書寫并配平化學(xué)方程式。2．能依據(jù)得失電子守恒，列出等式進(jìn)行相關(guān)計算。考點(diǎn)2提能訓(xùn)練練案[5]考點(diǎn)1考點(diǎn)1氧化還原反應(yīng)方程式的配平知識梳理1．配平氧化還原反應(yīng)方程式的三個“基本原則”2．配平氧化還原反應(yīng)方程式的五個“關(guān)鍵步驟”(4)缺項配平法：化學(xué)方程式所缺物質(zhì)往往是酸、堿或水；如果是離子方程式，所缺物質(zhì)往往是H＋、OH－或水。可以根據(jù)質(zhì)量守恒先寫出所缺物質(zhì)，再根據(jù)化合價升降守恒配平。如果無法確定所缺項，可先依據(jù)化合價的升降守恒將現(xiàn)有的某些物質(zhì)配平，然后再根據(jù)質(zhì)量守恒確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及其化學(xué)計量數(shù)(系數(shù))。(5)平均配平法：在有機(jī)物參與的氧化還原反應(yīng)方程式的配平中，一般有機(jī)物中H顯＋1價，O顯－2價，根據(jù)物質(zhì)中元素化合價代數(shù)和為零的原則，確定碳元素的平均價態(tài)，然后進(jìn)行配平。[微點(diǎn)歸納]

(1)“缺項”配平原則條件補(bǔ)項原則酸性條件下缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H＋，少O(氧)補(bǔ)H2O(水)堿性條件下缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水)，少O(氧)補(bǔ)OH－(2)組合方式

反應(yīng)物生成物使用條件組合一H＋H2O酸性溶液組合二H2OH＋酸性溶液或酸堿性未知組合三OH－H2O堿性溶液組合四H2OOH－堿性溶液或酸堿性未知4.陌生化學(xué)方程式書寫的思路首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型：元素化合價無變化此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律元素化合價有變化此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可××(3)向H2O2溶液中滴加少量FeCl3：2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2H＋＋2Fe2＋。(

)×√[提示]

草酸為弱酸，寫化學(xué)式。××②Sb2S3在溶液中和SbCl5發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成單質(zhì)硫和三價氯化銻，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________。③在NaOH的環(huán)境中，Cl2與NaI反應(yīng)，每1molNaI完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移6mol電子，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________________________。④KMnO4能與熱的經(jīng)硫酸酸化的Na2C2O4反應(yīng)，生成Mn2＋和CO2，該反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________。Sb2S3＋3SbCl5===5SbCl3＋3SNaI＋3Cl2＋6NaOH===NaIO3＋6NaCl＋3H2O微考點(diǎn)1常規(guī)類型方程式的配平B2∶7(2)酸性條件下，MnO(OH)2將I－氧化為I2：MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O(未配平)。配平后的離子方程式為__________________________________________。MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I(xiàn)2＋3H2O【對點(diǎn)訓(xùn)練】1．(2024·河南安陽第一次聯(lián)考)甲硅烷(SiH4)具有強(qiáng)還原性，將甲硅烷通入AgNO3溶液中可發(fā)生反應(yīng)：SiH4＋AgNO3＋H2O―→Ag↓＋SiO2↓＋HNO3(未配平)，下列說法錯誤的是(

)A．配平后各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)依次為1、8、2、8、1、8B．SiH4作還原劑，AgNO3作氧化劑C．反應(yīng)消耗32gSiH4時，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4molD．SiO2可作為制備光導(dǎo)纖維和玻璃的原料C[解析]

將題給反應(yīng)方程式配平：SiH4＋8AgNO3＋2H2O===8Ag↓＋SiO2↓＋8HNO3，則可知各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)依次為1、8、2、8、1、8，A正確；SiH4中H元素失去電子作還原劑，AgNO3中Ag元素得電子作氧化劑，B正確；消耗1molSiH4(即32g)轉(zhuǎn)移8mol電子，C錯誤；SiO2可作為制備光導(dǎo)纖維和玻璃的原料，D正確。(2)③生成1個K2S得2e－，生成1個K2SO3失4e－，根據(jù)得失電子守恒，K2S、K2SO3的化學(xué)計量數(shù)為2、1，再根據(jù)原子守恒，配平化學(xué)方程式為3S＋6KOH===2K2S＋K2SO3＋3H2O。④生成1個K3PO4失5e－，生成1個PH3得3e－，根據(jù)得失電子守恒，K3PO4、PH3的化學(xué)計量數(shù)為3、5，再根據(jù)原子守恒，配平化學(xué)方程式為2P4＋9KOH＋3H2O===3K3PO4＋5PH3。微考點(diǎn)2缺項型方程式的配平H2↑H＋H2O“三步法”配平缺項氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式。缺項化學(xué)方程式是指某些反應(yīng)物或生成物在化學(xué)方程式中沒有寫出來，它們一般為水、酸(H＋)或堿(OH－)，其配平流程為2．(2024·江西南昌模擬)某化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物和產(chǎn)物如下：KMnO4＋KI＋H2SO4―→MnSO4＋I(xiàn)2＋KIO3＋________＋H2O。(1)該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是_____________。(2)如果該反應(yīng)方程式中I2和KIO3的化學(xué)計量數(shù)都是5。補(bǔ)全下面的化學(xué)方程式并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。I2、KIO3[解析]

(1)I元素的化合價由－1價升高到0價和＋5價，故I2、KIO3為氧化產(chǎn)物。(2)如果該反應(yīng)方程式中I2和KIO3的化學(xué)計量數(shù)都是5，根據(jù)得失電子守恒，該方程式配平為8KMnO4＋15KI＋17H2SO4===8MnSO4＋5I2＋5KIO3＋9K2SO4＋17H2O，方程式中I元素轉(zhuǎn)移了40個電子。考點(diǎn)2氧化還原反應(yīng)的計算知識梳理1．氧化還原反應(yīng)的計算——電子守恒法氧化還原反應(yīng)計算的基本依據(jù)是________得到電子總數(shù)＝________失去電子總數(shù)。氧化劑還原劑2．“三步法”巧解氧化還原反應(yīng)的計算題自主小練1．易錯辨析：正確的打“√”，錯誤的打“×”。(1)1molCl2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)一定是2NA。(

)[提示]

1molCl2和Ca(OH)2反應(yīng)，Cl2既是氧化劑又是還原劑，轉(zhuǎn)移電子數(shù)應(yīng)為NA。(2)1molKIO3與足量的濃HI溶液完全反應(yīng)生成I2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6NA。(

)[提示]

1molKIO3與足量的HI完全反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為5NA。××(3)24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知：Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素鉻在還原產(chǎn)物中的化合價為＋3。(

)[提示]

題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質(zhì)必是K2Cr2O7，失電子的物質(zhì)一定是Na2SO3，其中硫元素的化合價從＋4→＋6；而鉻元素的化合價將從＋6→＋n(設(shè)＋n為生成物中鉻元素的化合價)，根據(jù)得失電子數(shù)目相等，有0.024L×0.05mol·L－1×(6－4)＝0.02L×0.02mol·L－1×2×(6－n)，解得n＝3。√2．(1)在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應(yīng)中，7.5molCuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為_____mol；生成1molCu3P時，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為_____mol。(2)64g銅與一定量的濃HNO3恰好完全反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體與適量的O2混合通入水中，氣體完全溶解，試求O2的物質(zhì)的量？1.52.21．(2024·河北衡水高三檢測)將1.52g某鐵的氧化物(FexO)溶于足量鹽酸中，向所得溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下112mLCl2，恰好將Fe2＋完全氧化，則x值為(

)A．0.80 B．0.85C．0.90 D．0.93微考點(diǎn)1確定元素化合價或物質(zhì)的組成A2．(2024·廣西高三檢測)將一定量的氯氣通入30mL濃度為10.00mol·L－1的氫氧化鈉濃溶液中，加熱一段時間后，溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存體系。下列判斷正確的是(

)A．n(Na＋)∶n(Cl－)可能為7∶3B．與NaOH反應(yīng)的氯氣一定為0.3molC．當(dāng)轉(zhuǎn)移電子為nmol時，則0.15<n<0.25D．n(NaCl)∶n(NaClO)∶n(NaClO3)可能為5∶1∶1C【對點(diǎn)訓(xùn)練】1．(2024·山東青島高三檢測)24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與16mL濃度為0.03mol·L－1的KRO4溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被KRO4氧化為Na2SO4，則元素R在還原產(chǎn)物中的化合價為(

)A．＋2價

B．＋3價C．＋4價 D．＋5價[解析]

假設(shè)反應(yīng)后R元素化合價為＋x價，根據(jù)化合物中元素化合價升降數(shù)目相等可知，24mL×10－3L·mL－1×0.05mol·L－1×(6－4)＝16mL×10－3L·mL－1×0.03mol·L－1×(7－x)，解得x＝2，故合理選項是A。A2．(2024·廣東高三檢測)足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(

)A．60mL B．45mLC．30mL D．15mLA1．(2024·江蘇蘇州模擬)一定量的金屬Cu完全溶于適量濃硝酸中，收集到混合氣體(含NO、N2O4、NO2)共1.8mol。將上述氣體平均分為兩份，一份與標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96LO2混合后，用水吸收，無氣體剩余；另一份恰好能被500mL2mol·L－1NaOH溶液完全吸收，生成含NaNO3和NaNO2的鹽溶液，則其中NaNO3的物質(zhì)的量為(

)A．0.1mol B．0.2molC．0.25mol D．0.4mol微考點(diǎn)2多步相關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算B2．(2024·山東臨沂模擬)制備的K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(M＝491g·mol－1)中可能含有H2C2O4·2H2O，采用KMnO4滴定法測定產(chǎn)品純度，實驗步驟如下。Ⅰ.取ag樣品置于錐形瓶中，加入稀硫酸溶解，水浴加熱至75℃。用cmol·L－1的KMnO4溶液趁熱滴定，消耗KMnO4溶液V1mL。Ⅱ.向上述溶液中加入適量還原劑將Fe3＋完全還原為Fe2＋，加入稀硫酸酸化后，在75℃繼續(xù)用KMnO4溶液滴定，又消耗KMnO4溶液V2mL。(1)若省略步驟Ⅱ，能否測定K3[Fe(C2O4)3]·3H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_______________________(若能，寫出表達(dá)式；若不能，說明原因)；(2)若樣品中不含H2C2O4·2H2O，則V1與V2的關(guān)系為__________。V1＝6V2復(fù)雜氧化還原反應(yīng)的計算對于連續(xù)(或多個并列)氧化還原反應(yīng)的計算，可以通過分析反應(yīng)前后，“始態(tài)”“終態(tài)”涉及的所有物質(zhì)，找出所有“始態(tài)”物質(zhì)到“終態(tài)”物質(zhì)中化合價發(fā)生變化的元素，建立關(guān)系式，列式求解，簡化解題步驟。C2．(2024·山東濱州高三檢測)在熱的稀H2SO4中溶解了11.4gFeSO4，當(dāng)加入50mL0.5mol·L－1KNO3溶液后，其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，KNO3也反應(yīng)完全，并有NxOy氣體逸出。(1)推算出x＝______，y＝______。(2)配平該化學(xué)方程式(化學(xué)計量數(shù)填寫在上式方框內(nèi))。624132411(3)反應(yīng)中氧化劑為__________。(4)用雙線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。_____________________________________________________________________________________________________KNO33．(2024·北京昌平區(qū)調(diào)研)四氧化三鉛(化學(xué)式可以寫為2PbO·PbO2)被廣泛用作防銹漆成分。測定某樣品中四氧化三鉛含量的步驟如下(樣品中雜質(zhì)均不參與反應(yīng))：Ⅰ.稱取ag樣品，加酸溶解，濾去不溶物，所有的鉛元素進(jìn)入溶液中并得到含有Pb2＋的溶液；Ⅱ.加入過量K2Cr2O7溶液，加熱，生成黃色沉淀(PbCrO4)，冷卻，過濾；Ⅲ.將沉淀全部轉(zhuǎn)移至儀器A中，加入濃HCl，沉淀溶解，溶液轉(zhuǎn)為橙色；＋414H＋14H＋

2

3I2

7H2O)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)無變化應(yīng)用電子守恒的解題步驟1多步反應(yīng)得失電子守恒計算有的試題中反應(yīng)過程多，涉及的氧化還原反應(yīng)也多，數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜，用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系，則解題就變得很簡單。解這類試題時，注意不要遺漏某個氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過程，正確分析在整個反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素的得失電子數(shù)，即可迅速求解。2命

題

分

析分析近幾年高考題，氧化還原反應(yīng)的配平與計算一般不單獨(dú)考查，往往與其他模塊的知識綜合考查，一般以非選擇題形式，可能與基本理論、元素化合物、化學(xué)實驗及工藝流程相結(jié)合命題，在無機(jī)推斷及化工流程題中考查信息型方程式的書寫；在綜合實驗題中會考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算等。真

題

演

練1．(2023·北京卷，12,3分)離子化合物Na2O2和CaH2與水的反應(yīng)分別為①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列說法正確的是(

)A．Na2O2、CaH2中均有非極性共價鍵B．①中水發(fā)生氧化反應(yīng)，②中水發(fā)生還原反應(yīng)C．Na2O2中陰、陽離子個數(shù)比為1∶2，CaH2中陰、陽離子個數(shù)比為2∶1D．當(dāng)反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同時，產(chǎn)生的O2和H2的物質(zhì)的量相同CDD