適用于新高考新教材備戰(zhàn)2025屆高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí)第1章物質(zhì)及其變化第5講氧化還原反應(yīng)方程式的配平和計(jì)算課件

第5講氧化還原反應(yīng)方程式的配平和計(jì)算【課標(biāo)指引】

1.能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的視角說明物質(zhì)的轉(zhuǎn)化路徑。2.能利用得失電子守恒法進(jìn)行氧化還原反應(yīng)方程式的配平和計(jì)算。3.掌握質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用?？键c(diǎn)一氧化還原反應(yīng)方程式的配平考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的計(jì)算目錄索引

素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)方程式的配平必備知識?梳理1.配平氧化還原反應(yīng)方程式的三個(gè)“基本原則”氧化劑

還原劑

升高

降低

種類

個(gè)數(shù)

總數(shù)

2.配平氧化還原反應(yīng)方程式的五個(gè)“關(guān)鍵步驟”化合價(jià)

相等

電荷

【應(yīng)用示例】實(shí)驗(yàn)室中常用KMnO4固體與濃鹽酸反應(yīng)制取Cl2,配平該反應(yīng)的離子方程式:第二步(列得失):5e-e-×2第三步(求總數(shù)):第五步(查守恒):符合原子守恒、電荷守恒和得失電子守恒。

第四步(配系數(shù)):5e-×2e-×2×55e-×2e-×2×5關(guān)鍵能力?提升考向1常規(guī)類型方程式的配平例1(高考題節(jié)選)(1)重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì)。制備過程第一步如下:該步驟的主要反應(yīng)為FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3

Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為__________。

2∶7(2)酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平后的離子方程式為________________________________。MnO(OH)2+2I-+4H+═Mn2++I2+3H2O解析

(1)根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒,配平可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,故FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為2∶7。(2)I元素由-1價(jià)升高到0價(jià),Mn元素由+4價(jià)降低到+2價(jià),根據(jù)得失電子守恒可得MnO(OH)2與I-的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為1∶2,再結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+═Mn2++I2+3H2O。[對點(diǎn)訓(xùn)練1]

配平下列氧化還原反應(yīng)方程式。

51333321610258293352122222考向2缺項(xiàng)型方程式的配平例2(1)(2023·北京卷,節(jié)選)“浸銀”時(shí),使用過量FeCl3、HCl和CaCl2的混合溶液作為浸出劑,將Ag2S中的銀以[AgCl2]-形式浸出。將“浸銀”反應(yīng)的離子方程式補(bǔ)充完整:24Cl-2Fe2+1313H2↑解析

(1)Ag2S中S元素化合價(jià)升高,Fe元素化合價(jià)降低,根據(jù)得失電子守恒、元素守恒可得,該離子方程式為2Fe3++Ag2S+4Cl-

2Fe2++2[AgCl2]-+S。(2)反應(yīng)Ⅰ中,Cl元素由-1價(jià)升高到+5價(jià),反應(yīng)物中Cl和O元素的化合價(jià)均處于最低價(jià),不能被還原,據(jù)此推知H2O中+1價(jià)H元素被還原,則未知產(chǎn)物為H2,結(jié)合得失電子守恒和原子守恒配平:NaCl+3H2O

NaClO3+3H2↑。[對點(diǎn)訓(xùn)練2](高考題節(jié)選)(1)完成NaClO3氧化FeCl2的離子方程式:166H+63H2O2516H+2108H2O考點(diǎn)二氧化還原反應(yīng)的計(jì)算必備知識?梳理1.氧化還原反應(yīng)的計(jì)算——電子守恒法氧化還原反應(yīng)計(jì)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(jì)算題還原產(chǎn)物

氧化產(chǎn)物

化合價(jià)

化合價(jià)

【應(yīng)用示例】實(shí)驗(yàn)室中可用Na2SO3溶液吸收Cl2尾氣,發(fā)生反應(yīng):Na2SO3+Cl2+H2O═Na2SO4+2HCl?，F(xiàn)有500mL1.0mol·L-1Na2SO3溶液,則最多吸收Cl2的體積為________L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

11.2解析

第一步:根據(jù)化合價(jià)變化,找出“兩劑”“兩產(chǎn)物”:Na2SO3→Na2SO4,S元素化合價(jià)升高,則Na2SO3是還原劑,Na2SO4是氧化產(chǎn)物。Cl2→HCl,Cl元素化合價(jià)降低,則Cl2是氧化劑,HCl是還原產(chǎn)物。第二步:確定單個(gè)粒子得失電子數(shù):Na2SO3→Na2SO4~2e-,Cl2→2HCl~2e-。第三步:根據(jù)得失電子守恒列出關(guān)系式:n(Na2SO3)×(6-4)=n(Cl2)×2,代入數(shù)據(jù):0.5

L×1.0

mol·L-1×2=n(Cl2)×2,n(Cl2)=0.5

mol,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.5

mol×22.4

L·mol-1=11.2

L。關(guān)鍵能力?提升考向1多步相關(guān)氧化還原反應(yīng)的計(jì)算例1(2021·山東卷,13改編)實(shí)驗(yàn)室中利用固體KMnO4進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),下列說法錯(cuò)誤的是(

)A.G與H均為氧化產(chǎn)物B.實(shí)驗(yàn)中KMnO4既是氧化劑也是還原劑C.Mn元素至少參與了3個(gè)氧化還原反應(yīng)D.G與H的物質(zhì)的量之和可能為0.25molD解析

KMnO4固體受熱分解生成K2MnO4、MnO2和O2,K2MnO4、MnO2均具有氧化性,在加熱條件下都能與濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過程中Cl-被氧化為Cl2,K2MnO4、MnO2被還原為MnCl2,因此氣體單質(zhì)G為O2,氣體單質(zhì)H為Cl2,O2和Cl2均為氧化產(chǎn)物,A正確;KMnO4固體受熱分解過程中,Mn元素化合價(jià)降低被還原,部分O元素化合價(jià)升高被氧化,因此KMnO4既是氧化劑也是還原劑,B正確;含Mn物質(zhì)的變化:KMnO4→K2MnO4+MnO2,K2MnO4→MnCl2,MnO2→MnCl2,Mn元素化合價(jià)均降低,故Mn元素至少參加3個(gè)氧化還原反應(yīng),C正確;生成1

mol

O2轉(zhuǎn)移4

mol電子,生成1

mol

Cl2轉(zhuǎn)移2

mol電子,若KMnO4轉(zhuǎn)化為MnCl2過程中得到的電子全部是Cl-生成Cl2所失去,則得到氣體的物質(zhì)的量最大,由2KMnO4~5Cl2可知,n(氣體)max=0.25

mol,但該氣體中一定含有O2,故最終所得氣體的物質(zhì)的量小于0.25

mol,D錯(cuò)誤。[對點(diǎn)訓(xùn)練1]

實(shí)驗(yàn)室中利用潔凈的銅片和濃硫酸進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn),經(jīng)檢測所得固體中含有Cu2S和白色物質(zhì)X,下列說法正確的是(

)A.白色物質(zhì)X為CuSO4B.NO和Y均為還原產(chǎn)物C.參加反應(yīng)的濃硫酸中,表現(xiàn)氧化性的占75%D.NO與Y的物質(zhì)的量之和可能為2molA考向2氧化還原滴定的計(jì)算例2(2022·重慶卷,15節(jié)選)電子印制工業(yè)產(chǎn)生的某退錫廢液含硝酸、錫化合物及少量Fe3+和Cu2+等,對其處理的流程如圖。(1)沉淀1的主要成分是SnO2,焙燒時(shí),與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________。

(2)產(chǎn)品中錫含量的測定稱取產(chǎn)品1.500g,用大量鹽酸溶解,在CO2保護(hù)下,先用Al片將Sn4+還原為Sn2+,再用0.1000mol·L-1KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,以淀粉作指示劑滴定過程中

被還原為I-,終點(diǎn)時(shí)消耗KIO3溶液20.00mL。①終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為_______________________________________________,產(chǎn)生I2反應(yīng)的離子方程式為______________________________。

②產(chǎn)品中Sn的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_______________%。

滴入最后半滴KIO3標(biāo)準(zhǔn)溶液,溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色,且半分鐘內(nèi)不褪色47.6[對點(diǎn)訓(xùn)練2](2020·山東卷,20節(jié)選)某FeC2O4·2H2O樣品中可能含有的雜質(zhì)為Fe2(C2O4)3、H2C2O4·2H2O,采用KMnO4滴定法測定該樣品的組成,實(shí)驗(yàn)步驟如下:Ⅰ.取mg樣品于錐形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加熱至75℃。用cmol·L-1的KMnO4溶液趁熱滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,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溶液滴定至溶液出現(xiàn)粉紅色且30s內(nèi)不褪色,又消耗KMnO4溶液V2mL。樣品中所含H2C2O4·2H2O(M=126g·mol-1)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)式為________________________。

下列關(guān)于樣品組成分析的說法,正確的是_______________(填字母)。

A.=3時(shí),樣品中一定不含雜質(zhì)B.越大,樣品中H2C2O4·2H2O含量一定越高C.若步驟Ⅰ中滴入KMnO4溶液不足,則測得樣品中Fe元素含量偏低D.若所用KMnO4溶液實(shí)際濃度偏低,則測得樣品中Fe元素含量偏高BD素養(yǎng)發(fā)展進(jìn)階進(jìn)階1練易錯(cuò)·避陷阱D進(jìn)階2練熱點(diǎn)·提素能C

B進(jìn)階3研真題·明考向4.(2022·遼寧卷,17節(jié)選)取2.50gH2O2產(chǎn)品,加蒸餾水定容至100mL搖勻,取20.00mL置于錐形瓶中,用0.0500mol·L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。平行滴定三次,消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積分別為19.98mL、20.90mL、20.02mL。假設(shè)其他雜質(zhì)不干擾結(jié)果,產(chǎn)品中H2O2質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。

17%5.(2022·山東卷,18節(jié)選)現(xiàn)有含少量雜質(zhì)的FeCl2·nH2O,為測定n值進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)Ⅰ:稱取m1g樣品,用足量稀硫酸溶解后,用cmol·L-1K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Fe2+達(dá)終點(diǎn)時(shí)消耗VmL(