氧化还原反应的计算及方程式的配平

第1页氧化还原反应的计算及方程式的配平考点一氧化还原反应方程式的配平方法氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。深度思考根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列问题(1)氧化剂________，还原剂________，氧化产物________，还原产物________。(2)元素化合价升高的元素为________，元素化合价降低的元素为________。(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为________，1“分子”氧化剂化合价降低总数为________。(4)配平后各物质的系数依次为____________________。题组一正向配平类1．(1)____HCl(浓)＋____MnO2=====△____Cl2↑＋____MnCl2＋____H2O(2)____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O(4)____MnO－4＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O题组二逆向配平类2．(1)____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O[来源:学#科#网](2)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3题组三缺项配平类3．(1)____ClO－＋____Fe(OH)3＋____===____Cl－＋____FeO2－4＋____H2O(2)____MnO－4＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O解题技巧配平的基本技能(1)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。第2页(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。题组四突破未知氧化还原反应方程式的书写4．按要求完成下列方程式：(1)在NaClO溶液中通入足量SO2，写出发生反应的离子方程式：_______________。(2)S与Cl2的水溶液充分反应可生成2种强酸，该反应的化学反应方程式是________。(3)无色有刺激性气味的SO2气体与含1.5molCl的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5NA个电子转移时，该反应的化学方程式是________。解题技巧未知氧化还原反应方程式的书写技巧(1)熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H＋)、MnO2Fe3＋KClO3H2O2还原产物Cl－O2－SO2NO或NO2Mn2＋Fe2＋Cl－H2O还原剂I－(HI)S2－(H2S)CO、CH2NH3SO2、SO2－3H2O2氧化产物I2SCO2H＋NOSO2－4O2(2)书写未知氧化还原反应方程式的步骤(3步法)第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。考点二氧化还原反应计算题中重要的解题思想对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。题组一简单反应的得失电子守恒问题1．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()第3页A．2B．3C．4D．52．24mL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思维建模守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相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得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。题组二多元素参与反应的得失电子守恒问题3．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1molCu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。4．四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O2－3＋O2＋xOH－===Fe3O4↓＋S4O2－6＋2H2O。请回答下列问题。(1)水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是____________。(2)反应的化学方程式中x＝________。(3)每生成1molFe3O4，反应转移的电子为________mol，被Fe2＋还原的O2的物质的量为________mol。题组三多步反应的得失电子守恒问题有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。5．现有铁粉和氧化铁的混合物共27.2g，加入足量的稀硫酸使之充分反应。当固体粉末完全溶解时，收集到2.24L(标准状况下)气体，当向溶液中滴加KSCN溶液时，溶液不显血红色。试求原样品中氧化铁的质量分数。6．14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()A．9.6gB．6.4gC．3.2gD．1.6g题组四微粒先后反应时的得失电子守恒问题当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时，则强还原剂先被氧化。一种物质同时还原两种或两种以上微粒时，则强氧化剂先被还原。被氧化和被还原到何种程度，要以还原剂和氧化剂的物质的量多少来决定，具体计算时用电子守恒规律，但是对氧化还原反应过程中对应的每个阶段要分析清楚，电子守恒在对应的阶段同样适用。7．下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱如下：还原性HSO－3I－，氧第4页化性IO－3I2SO2－4。向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。考点三氧化还原反应原理的综合应用题组一从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验(一)关于物质氧化性、还原性强弱的实验(二)氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类：(1)自身指示剂：有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂，自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自身指示剂。如MnO－4本身在溶液中显紫红色，还原后的产物Mn2＋为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另加指示剂。(2)显色指示剂：有些物质本身并没有颜色，但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。如滴定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉等作为指示剂。2．(1)配平氧化还原反应方程式：C2O2－4＋____MnO－4＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol·L－1NaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。该溶液被中和的H＋的总物质的量为________mol。②第二份溶液中滴加0.10mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液。A．KMnO4溶液在滴定过程中作________(填“氧化剂”或“还原剂”)，该滴定过程________(填“需要”或“不需要”)另加指示剂。滴至16mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为__________。B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果__________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。C．若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。③原试样中H2C2O4·2H2O的质量分数为________，KHC2O4的质量分数为__________。[来源:学题组二氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用3．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：第5页(1)KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。其消毒原理与下列________(填序号)物质相似。A．75%酒精B．双氧水C．苯酚D．84消毒液(NaClO溶液)(2)写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：________________________________________________________________________。(3)向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是____________。(4)上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、__________和__________(写化学式)。(5)若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得________molKMnO4。4．新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法。工艺流程如图所示。(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式：____FeCl3＋____NaOH＋____NaClO===____Na2FeO4＋____＋____。其中氧化剂是________(填化学式)。(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。(3)上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用____________溶解，然后