氧化還原方程式配平

課時(shí)2氧化還原反應(yīng)方程式的配平及計(jì)算1．掌握氧化還原反應(yīng)方程式的簡(jiǎn)單配平方法。2．能利用得失電子守恒原理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。最新考綱考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)方程式的配平氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生了__________，而氧化劑得電子的總數(shù)(或元素化合價(jià)降低總數(shù))必然_______還原劑失電子總數(shù)(或元素化合價(jià)升高總數(shù))，根據(jù)這一原則可以對(duì)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式進(jìn)行配平。配平方法—化合價(jià)升降法，步驟如下：電子轉(zhuǎn)移等于示例如下：探究思考1．根據(jù)FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2

回答下列問(wèn)題 (1)氧化劑________，還原劑________，氧化產(chǎn)物________，還原產(chǎn)物________。 (2)元素化合價(jià)升高的元素為_(kāi)_______，元素化合價(jià)降低的元素為_(kāi)_______。 (3)1“分子”還原劑化合價(jià)升高總數(shù)為_(kāi)_______，1“分子”氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)為_(kāi)_______。 (4)配平后各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為_(kāi)_____________。

答案

(1)O2

FeS2

Fe2O3、SO2

Fe2O3、SO2 (2)Fe、S

O

(3)11

4

(4)4

11

2

82．把圖b的碎紙片補(bǔ)充到圖a中，可得到一個(gè)完整的離子方程式。

則此離子方程式為_(kāi)____________________________。

答案

3S＋6OH－===2S2－＋SO32－＋3H2O【示例1】(1)[2013·北京理綜，27(2)]將MnO4－氧化Fe2＋的離子方程式補(bǔ)充完整：

(2)[2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ，36(5)]結(jié)晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測(cè)定。稱量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反應(yīng)的離子方程式為 _________________；列式計(jì)算該成品的純度________。思維啟迪

缺項(xiàng)配平時(shí)，對(duì)于離子方程式而言，所缺物質(zhì)往往是H＋、OH－或H2O。解析

(1)由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒可知MnO4－和Fe2＋的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶5，然后觀察配平。得MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。答案

(1)5

8H＋

5

4H2O(2)5C2O42－＋2MnO4－＋16H＋===2Mn2＋＋8H2O＋10CO2↑【示例2】配平下列方程式 (1)[2011·福建理綜，23(6)]在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H2O2，調(diào)節(jié)pH≈3，Ce3＋通過(guò)下列反應(yīng)形成Ce(OH)4沉淀得以分離。完成反應(yīng)的離子方程式：

(2)[2010·福建理綜，24(2)改編]完成“氧化除鐵”步驟中反應(yīng)的離子方程式：(3)[2010·重慶理綜，26(3)]配平用鈣線脫氧脫磷的化學(xué)方程式：答案

(1)2

1

6

2

6

H＋(2)2

1

1

H2O

2

1(3)2

5

3

1

51．配平下列氧化還原反應(yīng)方程式： (1)正向配平

①____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O

②____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O (2)逆向配平

③____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O

④____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3(3)缺項(xiàng)配平⑤____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO42－＋____H2O⑥____MnO4－＋____H2O2＋____===______Mn2＋＋____O2↑＋____H2O答案

(1)①3

8

3

2

4

②5

1

3

3

3

3(2)③3

6

2

1

3

④2

9

3

3

5(3)⑤3

2

4OH－

3

2

5

⑥2

5

6H＋

2

5

82．(1)請(qǐng)將下列五種物質(zhì)：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分別填入下列橫線上，組成一個(gè)未配平的化學(xué)方程式： KBrO3＋______＋H2SO4―→______＋______＋______＋______＋H2O。 (2)如果該化學(xué)方程式中I2和KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別是8和1，則

①Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是________；

②請(qǐng)將反應(yīng)物的化學(xué)式及配平后的化學(xué)計(jì)量數(shù)填入下列相應(yīng)的位置中： ________KBrO3＋______＋______H2SO4→……；

③若轉(zhuǎn)移10mol電子，則反應(yīng)后生成I2的物質(zhì)的量為_(kāi)_______。解析

(1)根據(jù)KBrO3在反應(yīng)后Br元素的化合價(jià)降低，知其作氧化劑，則需填入還原劑KI，故所得的未配平的化學(xué)方程式為KBrO3＋KI＋H2SO4―→I2＋Br2＋K2SO4＋KBr＋H2O。(2)①如果I2的化學(xué)計(jì)量數(shù)是8，KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)是1，則根據(jù)碘元素化合價(jià)變化知共失電子16mol，KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)是1，得電子為6mol，則KBrO3→Br2共得電子10mol，即Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1；②由①中變化可知，KI的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16，KBrO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，再根據(jù)K原子守恒推出K2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為9，所以H2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為9，即3KBrO3＋16KI＋9H2SO4===8I2＋Br2＋9K2SO4＋KBr＋9H2O；③若轉(zhuǎn)移10mol電子，則16KI～16e－～8I2 10 y解得y＝5(mol)。答案

(1)KI

I2

Br2

K2SO4

KBr(2)①1

②3

16KI

9

③5mol3．(2012·上海，五)二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過(guò)與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2以回收Se。

完成下列填空： (1)Se和濃HNO3反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO和NO2，且NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1∶1，寫(xiě)出Se和濃HNO3的反應(yīng)方程式_________________。 (2)已知：Se＋2H2SO4(濃)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O 2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO42－＋4H＋

SeO2、H2SO4(濃)、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是______________。(3)回收得到的SeO2的含量，可以通過(guò)下面的方法測(cè)定：①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I(xiàn)2＋KNO3＋H2O②I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI配平方程式①，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目。(4)實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確稱量SeO2樣品0.1500g，消耗了0.2000mol·L－1的Na2S2O3溶液25.00mL，所測(cè)定的樣品中SeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______。答案

(1)Se＋2HNO3(濃)===H2SeO3＋NO↑＋NO2↑(2)H2SO4(濃)>SeO2>SO2(3)SeO2＋4KI＋4HNO3―→Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O(4)92.5%4e－

氧化還原反應(yīng)方程式的配平技能1．正向配平法：氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)全部變化，一般從左邊反應(yīng)物著手配平。2．逆向配平法：自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。3．缺項(xiàng)配平法：對(duì)于化學(xué)方程式來(lái)說(shuō)，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(xiě)出所缺物質(zhì)，再用化合價(jià)升降守恒方法配平。如果無(wú)法確定所缺項(xiàng)，可先依據(jù)化合價(jià)的升降守恒將現(xiàn)有的物質(zhì)配平，然后再根據(jù)質(zhì)量守恒法確定所缺物質(zhì)的化學(xué)式及化學(xué)計(jì)量數(shù)。考點(diǎn)二有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——得失電子守恒，即反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等進(jìn)行計(jì)算。利用守恒思想，可以拋開(kāi)繁瑣的反應(yīng)過(guò)程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。1．應(yīng)用得失電子守恒解題的一般步驟

(1)“一找物質(zhì)”

找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。

(2)“二定得失”

確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中的原子個(gè)數(shù))。 (3)“三列關(guān)系”

根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出關(guān)系式。

n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值2．多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算

對(duì)于多步連續(xù)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)，只要中間各步反應(yīng)過(guò)程中電子沒(méi)有損耗，可直接找出起始物和最終產(chǎn)物，刪去中間產(chǎn)物，建立二者之間的電子守恒關(guān)系，快速求解。探究思考1．(NH4)2PtCl6晶體受熱分解，生成氮?dú)狻⒙然瘹?、氯化銨和金屬鉑，在此分解反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是________。

解析

(NH4)2PtCl6分解的氧化產(chǎn)物是N2，還原產(chǎn)物是Pt。根據(jù)得失電子守恒得：6n(N2)＝4n(Pt)，n(N2)∶n(Pt)＝2∶3。

答案

2∶32．Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值是________。

解析根據(jù)得失電子守恒得：

(6x＋2)×1＝2×16

x＝5。

答案

5【示例3】(2013·上海化學(xué)，18改編)汽車(chē)劇烈碰撞時(shí)，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則下列判斷正確的是 (

)。 A．生成40.0LN2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) B．有0.250molKNO3被氧化 C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25mol D．被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.25mol思維啟迪

生成16molN2，氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多_______，轉(zhuǎn)移電子________；被氧化的N原子為_(kāi)______。解析根據(jù)反應(yīng)方程式可知，每當(dāng)生成16molN2，則氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多14mol。轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol，被氧化的N原子的物質(zhì)的量為30mol，有2molKNO3被還原，現(xiàn)氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多1.75mol，則生成2molN2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為1.25mol，被氧化的N原子的物質(zhì)的量為3.75mol，因此，C正確。答案

C14mol10mol30mol【示例4】(2011·全國(guó)，13)某含鉻(Cr2O72－)廢水用硫酸亞鐵銨[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀。該沉淀經(jīng)干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3，不考慮處理過(guò)程中的實(shí)際損耗，下列敘述錯(cuò)誤的是 (

)。 A．消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(2－x)mol C．反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3nxmol D．在FeO·FeyCrxO3中，3x＝y(tǒng)解析

Cr2O72－具有強(qiáng)氧化性，F(xiàn)e2＋具有還原性，二者作用后鐵元素由＋2價(jià)被氧化為＋3價(jià)，鉻元素由＋6價(jià)被還原為＋3價(jià)。由鐵原子和鉻原子守恒可知消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n(1＋y)mol，處理廢水中Cr2O72－的物質(zhì)的量為mol，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；鐵元素由＋2價(jià)被氧化為＋3價(jià)，失電子總數(shù)為nymol，鉻元素由＋6價(jià)被還原為＋3價(jià)，得電子總數(shù)為3nxmol，由得失電子數(shù)相等得3x＝y(tǒng)，C、D項(xiàng)正確。答案

A1．已知Na2C2O4能被高錳酸鉀氧化生成二氧化碳。實(shí)驗(yàn)測(cè)知每生成1120mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)二氧化碳需消耗100mL0.1mol·L－1的高錳酸鉀溶液，則反應(yīng)后錳元素的化合價(jià)為

(

)。 A．＋6 B．＋4C．＋2 D．無(wú)法確定

解析根據(jù)得失電子守恒，n(CO2)×1＝n(MnO4－)×(7－x)，