2023届新高考新教材化学鲁科版一轮学案-第2章第7讲　氧化还原反应方程式的配平、书写及计算.docx

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1、第7讲氧化还原反应方程式的配平、书写及计算复习目标核心素养1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。2掌握常见氧化还原反应的相关计算。3理解质量守恒定律。1.宏观辨识与微观探析：能正确辨别氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。能灵活运用氧化还原反应的相关规律配平方程式。2变化观念与平衡思想：能根据得失电子守恒思想进行相应计算。考点一氧化还原反应方程式的配平1氧化还原反应方程式配平的基本原则2氧化还原方程式配平的步骤题点一直接型氧化还原反应方程式的配平典例1配平化学方程式：H2SHNO3SNOH2O模型构建第一步：标变价。H2HO3OH2O第二步：列得失。第三步：求总数。从而确定氧化剂(或还原产物)和

2、还原剂(或氧化产物)的化学计量数。故H2S的化学计量数为3，NO的化学计量数为2。第四步：配系数。先配平变价元素，再利用原子守恒配平其他元素。3H2S2HNO3=3S2NO4H2O第五步：查守恒。其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。答案3H2S2HNO3=3S2NO4H2O对点练1答案：(1)41112(2)513333(3)21610258(4)36213(5)29335题点二缺项型氧化还原反应方程式的配平典例2将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里加热，溶液显紫色(Bi3无色)。配平该反应的离子方程式： 模型构建(1)由溶液显紫色可推知有Mn

3、O生成，确定变价元素物质的化学计量数。化合价分析如下：Bi(53)2 5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3前)Mn(27)52(化学计量数2配在Mn2和MnO前)(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。 (3)据补项原则，在酸性条件下，方程式左边多O，故应补H，而方程式右边少O，故应补H2O，再根据原子守恒配平H和H2O之前的化学计量数。5NaBiO32Mn214H=5Na5Bi32MnO7H2O。答案5 2 14H 5 5 2MnO7H2O模型认知1配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。2补项原则条

4、件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H，少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH3.组合方式反应物生成物使用条件组合一HH2O酸性溶液组合二H2OH酸性溶液或酸碱性未知组合三OHH2O碱性溶液组合四H2OOH碱性溶液或酸碱性未知对点练2 (3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。答案：(1)324OH325(2)256H258(3)Al2O33CN223CO练后归纳配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素

5、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。(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 考点二氧化还原反应的计算方法电子守恒法1计算依据氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得、失电子守恒。2守恒法解题的思维流程题点一两元素之间得失电子守恒问题124 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3

6、溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1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()A2 B3 C4 D5解析：B由题目中指出被还原的元素是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46，而Cr元素的化合价将从6n(设n为生成物中Cr元素的化合价)，根据得失电子数目相等，有0.024 L0.05 molL1(64)0.02 L0.02 molL12(6n)解得n3。题点二多元素之间得失电子守恒问题2用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2

7、)的混合物时，发生反应：MnOCu2SHCu2SOMn2H2O(未配平)和反应：MnOFeS2HFe3SOMn2H2O(未配平)。下列说法正确的是()A反应中Cu2S既是氧化剂又是还原剂B反应中每生成1 mol SO，转移电子的物质的量为10 molC反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为13D若反应和反应中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应和反应中消耗的还原剂的物质的量之比为23解析：BA反应中Cu2S中Cu的化合价从1升高到2，S的化合价从2升高到6，Cu2S只做还原剂，错误；B.反应中每生成1 mol SO，2 mol Cu失去2 mol电子，1 mol S2失去8 mol电子，总共转

8、移电子的物质的量为10 mol电子，正确；C用双线桥分析反应得出氧化剂与还原剂的物质的量之比为31，错误；D.若反应和反应中消耗的KMnO4的物质的量相同，则反应和反应中消耗的还原剂的物质的量之比为32，错误。题点三氧化还原滴定中的计算3硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用0.020 00 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。已知：Cr2OFe2HCr3Fe3H2O(未配平)。(1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，发生反应离子方程式为 。(2)沸

9、腾炉中所得气体中SO2的体积分数为 。解析：(1)SO2中S为4价，被氧化成6价，产物为SO，Fe3被还原成Fe2，产物中氧原子数增多，表明反应物中有水，产物中有H，仍须用得失电子守恒来配平离子方程式；(2)根据得失电子守恒可知：n(SO2)2n(Cr2O)60.020 00 mol/L0.025 L60.003 mol，n(SO2)0.0015 mol，体积分数为12.00%。答案：(1)SO22Fe32H2O=SO2Fe24H(2)12.00%氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多，常结合化工生产流程及实验探究中考查，越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式(离子方程式)。要求考生

10、要有效地接受、吸收、整合题目的信息，推断物质，利用守恒规律加以书写，充分体现出学科核心素养：电子得失变化观念与守恒思想；方程式配平模型认知；而氧化性(还原性)体现宏观辨识与微观探析。具体解题可用以下方法：“四步法”突破新情境下氧化还原反应方程式的书写典例KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2和CO2，该反应的离子方程式是 。模型构建第1步：按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成MnOC2OMn2CO2。第2步：由MnOMn2，锰元素降了5价；由C2OCO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mole，故在C2O前面配5，在氧化产物CO2前配10；

11、在MnO前配2，在还原产物Mn2前配2，即2MnO5C2O2Mn210CO2。第3步：反应在酸中进行，应在左边补充H，右边补充H2O，2MnO5C2OH2Mn210CO2H2O。第4步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平，2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。答案2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。1直给信息型氧化还原方程式的书写(1)已知在酸性介质中FeSO4能将6价铬还原成3价铬。写出Cr2O与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式： 。(2)用NaClONaOH溶液氧化AgNO3，制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式： 。(3)KMnO4氧化废

12、水中Mn2生成MnO2的离子方程式为 。(4)温度高于200 时，硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为41)，该反应的化学方程式： 。(5)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应，既能净化尾气，又能获得应用广泛的Ca(NO2)2。生产中溶液需保持弱碱性。在酸性溶液中Ca(NO2)2会发生分解，产物之一是NO，反应的离子方程式： 。答案：(1)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(2)2AgClO2OH=Ag2O2ClH2O(3)3Mn22MnO2H2O=5MnO24H(4)4Al(NO3)312NO23O22Al2O3(5)3NO2H=NO2NOH2O2工艺流程型

13、氧化还原方程式的书写(1)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 。(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为 。答案：(1)2Co(OH)3SO4H=2Co2SO5H2O(2)2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O3实验型氧化还原方程式的书写ClO2是一种优良的消毒剂，常用于自来水的消毒，其沸点

14、为11 ，易溶于水，有毒，浓度较高时易发生爆炸。某学习小组在实验室通过反应30NaClO320H2SO4(浓)7CH3OH=30ClO26HCOOH10Na3H(SO4)2CO223H2O制备ClO2，并将其转化为便于运输和贮存的NaClO2固体，实验装置如图所示。(1)装置C中生成NaClO2的离子方程式为 。(2)设计实验证明NaClO2溶液具有氧化性： 。(可供选择的试剂：稀HNO3、稀H2SO4、K2SO3溶液、BaCl2溶液、FeCl2溶液、KSCN溶液)解析：根据ClO2的制备原理和性质及装置图分析，装置A为制取CO2的装置，装置B为制取ClO2的装置，装置C为制取NaClO2的装

15、置。(1)装置C中反应物为ClO2、H2O2和NaOH，生成物有NaClO2，ClO2做氧化剂，则H2O2做还原剂，氧化产物为氧气，化学方程式为2NaOH2ClO2H2O2=2NaClO2O22H2O，离子方程式为2OH2ClO2H2O2=2ClOO22H2O。(2)要证明NaClO2溶液具有氧化性，应选择还原性试剂，题中给出的具有还原性的试剂是K2SO3溶液和FeCl2溶液，Fe2被氧化为Fe3，加入KSCN溶液呈红色，可证明FeCl2被NaClO2氧化；SO虽能被氧化为SO，但SO、SO均能与BaCl2溶液反应产生白色沉淀，无法验证。答案：(1)2OH2ClO2H2O2=2ClOO22H2

16、O(2)向FeCl2和KSCN的混合溶液中加入NaClO2溶液，如果溶液变红，证明NaClO2溶液具有氧化性反思归纳氧化还原反应型离子方程式的书写流程(1)找出反应粒子：通过氧化还原反应中元素价态的变化，找出发生氧化还原反应的微粒。(2)正确预测产物：依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原产物。(3)配平变价微粒：应用最小公倍数法确定得失电子的数目，配平含变价元素的相关物质。(4)确定缺项物质：根据溶液酸碱性及电荷守恒确定缺项物质是H2O、OH还是H。(5)整体元素配平：通过观察法确定所有物质的化学计量数。(6)三查检验验证：检查物质拆分是否正确，电荷、质量是否守恒。一、常用含氯消毒剂84消毒

17、液1常用化学试剂的杀菌消毒原理(1)酒精：吸收细菌蛋白质中的水分，使其脱水变性。(2)医用双氧水：具有氧化性，可以把细菌氧化，从而杀死细菌。2常见含氯消毒剂 384消毒液(1)有效成分：NaClO。(2)预测性质从类别上看：NaClO为一种弱酸盐(类比Na2CO3)，溶液呈碱性，能和较强酸生成HClO。从价态上看：NaClO中的Cl元素为1价，有降低到1价或0价的趋势，有氧化性。(3)实验探究实验操作实验现象结论用胶头滴管滴一滴84消毒液于pH试纸上试纸先变蓝后褪色消毒液具有碱性和漂白性用胶头滴管滴一滴84消毒液于红纸上红纸褪色消毒液具有漂白性用胶头滴管滴一滴84消毒液于淀粉碘化钾试纸上试纸变

18、蓝消毒液具有氧化性试管1溶液为紫色；试管2溶液为蓝色，短时间内无明显变化；试管3溶液先变蓝，滴2滴稀硫酸后快速褪色NaClO与稀硫酸反应生成氧化性更强的HClO试管中产生黄绿色气体，淀粉KI试纸变蓝NaClO和HCl反应生成Cl2 ，NaClO表现氧化性(4)NaClO的化学性质NaClO为弱酸盐，能和较强酸生成HClO：2NaClOH2SO4=Na2SO42HClO。NaClO有强氧化性，能氧化某些还原性物质。如KI、HCl、H2O2等：NaClO2KIH2O=I2NaCl2KOH；NaClO2HCl(浓)=NaClCl2H2O；NaClOH2O2=H2OO2NaCl。NaClO溶液碱性较强

19、，有腐蚀性。NaClO有漂白性。4次氯酸的性质(1)弱酸性：比碳酸弱。(2)氧化性：能与Fe2、SO、I等还原剂反应。(3)不稳定性：见光易分解：2HClO2HClO2。(4)漂白性：次氯酸具有氧化性，能将某些有色物质氧化成无色物质。二、探究消毒剂的使用问题1实验探究探究内容实验内容实验现象H2O2和NaClO反应原理产生气体，能使带火星木条复燃H2O2对绿藻去除率的影响H2O2消毒液对绿藻去除率低2.结论(1)H2O2和NaClO混合使用，消毒效率降低。化学反应方程式：H2O2NaClO=H2OO2NaCl。(2)NaClO对绿藻的去除效果优于H2O2。1将适量的物质分别加到干燥的红色布条上

20、，不能使其褪色的是()A新制的氯水B漂白液C液氯 D次氯酸溶液解析：CA氯气溶于水中，发生Cl2H2OHClHClO，有次氯酸存在，故可实现漂白，不符题意；B.漂白液中的ClO会有少量水解生成HClO，能实现漂白，不符题意；C液态氯单质只存在Cl2，没有HClO，所以无法漂白红色布条，符合题意；D.HClO溶液中大量存在HClO分子，可以实现漂白，不符题意。22020年伊始，新冠肺炎肆虐神州，一场疫情阻击战打响，一时间消杀试剂成为紧俏物品。下列关于消杀试剂的说法正确的是()A臭氧、漂白粉、ClO2都有杀菌消毒的效果B84消毒液与含HCl的洁厕灵混合使用可增强消毒效果C工业上将Cl2通入到冷的石

21、灰乳中制备“84” 消毒液D酒精作为消杀试剂，一般用 100%的酒精的效果最好解析：AA臭氧、漂白粉、ClO2都具有强氧化性，都具有杀菌消毒的作用，A项正确；B.84消毒液中次氯酸钠、氯化钠与含HCl的洁厕灵混合使用会发生归中反应，生成有毒的氯气，不能增强消毒效果，B项错误；C工业上将Cl2通入到冷的石灰乳中制备的是漂白粉，漂白粉的主要成分是次氯酸钙和氯化钙，而不是84消毒液的主要成分次氯酸钠和氯化钠，C项错误；D.医疗上常用75%的酒精对人体进行消毒，而不是浓度越高越好，D项错误。3下列关于含氯消毒剂的说法不正确的是()A将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2C

22、a(ClO)22H2OB84消毒液不能与洁厕灵混合使用：2HClClO=Cl2H2OC氯水中含有HClO，能杀死水中的病菌，起到消毒的作用D向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2：Ca(ClO)2CO2H2O=CaCO32HClO解析：AACa(OH)2微溶于水，澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度小，应将氯气通入石灰乳中制取漂白粉，化学方程式为：2Cl22Ca(OH)2=CaCl2Ca(ClO)22H2O，A错误；B.84消毒液的有效成分为NaClO，洁厕灵的主要成分为HCl，二者反应生成氯气，2HClClO=Cl2H2O，B正确；C氯气溶于水生成盐酸和HClO，HClO具有强氧化性，能杀死水中

23、的病菌，起到消毒的作用，C正确；D.向Ca(ClO)2溶液中通入适量CO2生成碳酸钙和HClO，方程式正确，D正确。4如图中a、b、c、d、e、f为含Cl元素的物质。下列说法不正确的是()Aa溶液的酸性比d强Bb、c均能用于自来水消毒Cf露置于空气中会转化成dDa的浓溶液与e反应生成3 mol b，转移的电子为6 mol解析：DAa是HCl，其水溶液是一元强酸，d为HClO，溶液是一元弱酸，故酸性：HClHClO，A正确；B.Cl2、ClO2都具有强氧化性，能够将水中的细菌、病毒的蛋白质分子氧化而使分子结构发生改变，即蛋白质发生变性，故均能用于自来水消毒，B正确；Cd是HClO，f为NaClO

24、，由于酸性：H2CO3HClO，所以将NaClO在空气中放置，会发生反应：2NaClOCO2H2O=Na2CO32HClO，故f露置于空气中会转化成d，C正确；D.a是HCl，e是KClO3，二者混合发生反应：6HCl(浓)KClO3=KCl3Cl23H2O，在反应中每反应产生3 mol Cl2，转移5 mol电子，D错误。1. (2021全国甲卷，26)碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：(1)I2的一种制备方法如下图所示：加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为 ，生成的沉淀与硝酸反应，生成 后可循环使用。通入Cl2的过程中，若氧化产物只有一种，反应的化

25、学方程式为 ；若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)1.5时，氧化产物为 ；当n(Cl2)/n(FeI2)1.5后，单质碘的收率会降低，原因是 。(2)以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的总反应的离子方程式为 。(3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，若生成1 mol I2，消耗的KI至少为 mol。I2在KI溶液中可发生反应：I2II。实验室中使用过量的KI与CuSO4溶液反应后，过滤，滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量KI的原因是 。解析：(

26、1)由流程图可知悬浊液中含AgI ，AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag，FeI2易溶于水，在离子方程式中能拆，故加入Fe粉进行转化反应的离子方程式为2AgIFe=2Ag Fe22I，生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中；通入Cl2的过程中，因I还原性强于Fe2，Cl2先氧化还原性强的I，若氧化产物只有一种，则该氧化产物只能是I2，故反应的化学方程式为FeI2Cl2=I2FeCl2，若反应物用量比n(Cl2)/n(FeI2)1.5时即Cl2过量，先氧化完全部I再氧化Fe2，恰好将全部I和Fe2氧化，故氧化产物为I2、FeCl3，当n(Cl2)/n(FeI2)1.5即Cl2过量特别多，多余的

27、氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应，单质碘的收率会降低；(2)先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成碘化物即含I的物质；再向混合溶液中(含I)加入NaIO3溶液，反应得到I2，上述制备I2的两个反应中I为中间产物，总反应为IO与HSO发生氧化还原反应，生成SO和I2，根据得失电子守恒、电荷守恒及元素守恒配平离子方程式即可得：2IO5HSO=I25SO3HH2O; (3)KI溶液和CuSO4溶液混合可生成CuI沉淀和I2，化学方程式为4KI2CuSO4=2CuII22K2SO4，若生成1 mol I2，则消耗的KI至少为4 mol；反应中加入过量KI，I浓度增大，可逆反应I

28、2II平衡右移，增大I2溶解度，防止I2升华，有利于蒸馏时防止单质碘析出。答案：(1)2AgIFe=2Ag Fe22IAgNO3FeI2Cl2= I2FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的Cl2进一步氧化(2)2IO5HSO=I25SO3HH2O(3)4防止单质碘析出22021广东卷，18(1)(5)(1)“焙烧”中，有Na2MoO4生成，其中Mo元素的化合价为 。(5)高纯AlAs(砷化铝)可用于芯片制造。芯片制造中的一种刻蚀过程如图所示，图中所示致密保护膜为一种氧化物，可阻止H2O2刻蚀液与下层GaAs(砷化镓)反应。该氧化物为 。已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与上层G

29、aAs的反应中，As元素的化合价变为5价，则该反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为 。答案：(1)6 (5)Al2O34132020北京等级考，17(3)(4)(3)HNO3NaCl与王水V(浓硝酸)V(浓盐酸)13溶金原理相同。将溶金反应的化学方程式补充完整：Au NaCl HNO3=HAuCl4 NaNO3关于溶金的下列说法正确的是 。A用到了HNO3的氧化性B王水中浓盐酸的主要作用是增强溶液的酸性C用浓盐酸与NaNO3也可使Au溶解(4)若用Zn粉将溶液中的1 mol HAuCl4完全还原，则参加反应的Zn的物质的量是 mol。答案：(3) 45NO2H2O4AC(4)242020全国卷，

30、26(3)(4)(5)(3)Cl2O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为 。(4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为 mol；产生“气泡”的化学方程式为 。(5)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程

31、式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%，则生产1000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。解析：(3)Cl2歧化为Cl2O和Cl，HgO和氯气反应的方程式为：2Cl2HgO=HgCl2Cl2O；(4)5ClO4H=4ClO2Cl2H2O，每生成1 mol ClO2，消耗NaClO2为51.25 mol；碳酸氢钠和硫酸氢钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，方程式为：NaHCO3NaHSO4=Na2SO4H2OCO2；(5)84消毒液中的NaClO、NaCl和酸性清洁剂混合后发生归中反应，离子方程式为：ClOCl2H=Cl2H2O；设氯气为x kg，则消耗的NaOH为 kg，原氢氧化钠质量为1000 kg0.01，由NaOH质量守恒：原溶液为1000 kgx，则 kg1000 kg0.01(1000 kgx)0.3，解得x203 kg。答案：(3)2Cl2HgO=HgCl2Cl2O (4)1.25 NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O(5)ClOCl2H=Cl2 H2O203