第二章课时4氧化还原反应方程式的配平及计算

课时4　氧化还原反应方程式的配平及计算1．掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。最新考纲考点一　氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应的实质是反应过程中发生了__________，而氧化剂得电子的总数(或元素化合价降低总数)必然_______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。配平方法—化合价升降法，步骤如下：电子转移等于示例如下：探究思考1．根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列问MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714158644950_1(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)配平后各物质的化学计量数依次为______________。 答案 八年级地理上册填图题岩土工程勘察试题省略号的作用及举例应急救援安全知识车间5s试题及答案 　(1)O2　FeS2　Fe2O3、SO2　Fe2O3、SO2(2)Fe、S　O　(3)11　4　(4)4　11　2　82．把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的离子方程式。则此离子方程式为_____________________________。答案　3S＋6OH－===2S2－＋SO32－＋3H2O【示例1】(1)[2013·北京理综，27(2)]将MnO4－氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：(2)[2013·全国新课标Ⅰ，36(5)]结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol·L－1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反应的离子方程式为_________________；列式计算该成品的纯度________。思维启迪缺项配平时，对于离子方程式而言，所缺物质往往是H＋、OH－或H2O。解析　(1)由氧化还原反应中得失电子守恒可知MnO4－和Fe2＋的化学计量数之比为1∶5，然后观察配平。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·福建理综，23(6)]在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：(2)[2010·福建理综，24(2)改编]完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：(3)[2010·重庆理综，26(3)]配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：答案　(1)2　1　6　2　6　H＋(2)2　1　1　H2O　2　1(3)2　5　3　1　51．配平下列氧化还原反应方程式：(1)正向配平①____Cu＋____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2＋____NO↑＋____H2O②____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O(2)逆向配平③____S＋____KOH===____K2S＋____K2SO3＋____H2O④____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3(3)缺项配平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)请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上，组成一个未配平的化学方程式：KBrO3＋______＋H2SO4―→______＋______＋______＋______＋H2O。(2)如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1，则①Br2的化学计量数是________；②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中：________KBrO3＋______＋______H2SO4→……；③若转移10mol电子，则反应后生成I2的物质的量为________。解析　(1)根据KBrO3在反应后Br元素的化合价降低，知其作氧化剂，则需填入还原剂KI，故所得的未配平的化学方程式为KBrO3＋KI＋H2SO4―→I2＋Br2＋K2SO4＋KBr＋H2O。(2)①如果I2的化学计量数是8，KBr的化学计量数是1，则根据碘元素化合价变化知共失电子16mol，KBr的化学计量数是1，得电子为6mol，则KBrO3→Br2共得电子10mol，即Br2的化学计量数为1；②由①中变化可知，KI的化学计量数为16，KBrO3的化学计量数为3，再根据K原子守恒推出K2SO4的化学计量数为9，所以H2SO4的化学计量数为9，即3KBrO3＋16KI＋9H2SO4===8I2＋Br2＋9K2SO4＋KBr＋9H2O；③若转移10mol电子，则16KI～16e－～8I210y解得y＝5(mol)。答案　(1)KI　I2　Br2　K2SO4　KBr(2)①1　②3　16KI　9　③5mol3．(2014·上海，五)二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。完成下列填空：(1)Se和浓HNO3反应的还原产物为NO和NO2，且NO和NO2的物质的量之比为1∶1，写出Se和浓HNO3的反应方程式_________________。(2)已知：Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O2SO2＋SeO2＋2H2O===Se＋2SO42－＋4H＋SeO2、H2SO4(浓)、SO2的氧化性由强到弱的顺序是______________。(3)回收得到的SeO2的含量，可以通过下面的方法测定：①SeO2＋KI＋HNO3―→Se＋I2＋KNO3＋H2O②I2＋2Na2S2O3===Na2S4O6＋2NaI配平方程式①，标出电子转移的方向和数目。(4)实验中，准确称量SeO2样品0.1500g，消耗了0.2000mol·L－1的Na2S2O3溶液25.00mL，所测定的样品中SeO2的质量分数为________。答案　(1)Se＋2HNO3(浓)===H2SeO3＋NO↑＋NO2↑(2)H2SO4(浓)>SeO2>SO2(3)SeO2＋4KI＋4HNO3―→Se＋2I2＋4KNO3＋2H2O(4)92.5%4e－　　　　　　　氧化还原反应方程式的配平技能1．正向配平法：氧化剂、还原剂中某元素化合价全部变化，一般从左边反应物着手配平。2．逆向配平法：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：对于化学方程式来说，所缺物质往往是酸、碱或水；如果是离子方程式，所缺物质往往是H＋、OH－或水。可以根据质量守恒先写出所缺物质，再用化合价升降守恒方法配平。如果无法确定所缺项，可先依据化合价的升降守恒将现有的物质配平，然后再根据质量守恒法确定所缺物质的化学式及化学计量数。考点二　有关氧化还原反应的计算对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——得失电子守恒，即反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等进行计算。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，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。1．应用得失电子守恒解题的一般步骤(1)“一找物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)“二定得失”确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。(3)“三列关系”根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值2．多步连续进行的氧化还原反应的有关计算对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。探究思考1．(NH4)2PtCl6晶体受热分解，生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂，在此分解反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。解析　(NH4)2PtCl6分解的氧化产物是N2，还原产物是Pt。根据得失电子守恒得：6n(N2)＝4n(Pt)，n(N2)∶n(Pt)＝2∶3。答案　2∶32．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的值是________。解析　根据得失电子守恒得：(6x＋2)×1＝2×16　　x＝5。答案　5【示例3】(2013·上海化学，18改编)汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN3＋2KNO3―→K2O＋5Na2O＋16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75mol，则下列判断正确的是(　　)。A．生成40.0LN2( 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 状况)B．有0.250molKNO3被氧化C．转移电子的物质的量为1.25molD．被氧化的N原子的物质的量为3.25mol思维启迪生成16molN2，氧化产物比还原产物多_______，转移电子________；被氧化的N原子为_______。解析　根据反应方程式可知，每当生成16molN2，则氧化产物比还原产物多14mol。转移电子的物质的量为10mol，被氧化的N原子的物质的量为30mol，有2molKNO3被还原，现氧化产物比还原产物多1.75mol，则生成2molN2，转移电子的物质的量为1.25mol，被氧化的N原子的物质的量为3.75mol，因此，C正确。答案　C14mol10mol30mol【示例4】(2011·全国，13)某含铬(Cr2O72－)废水用硫酸亚铁铵[FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O]处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmolFeO·FeyCrxO3，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是(　　)。A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2－x)molC．反应中发生转移的电子数为3nxmolD．在FeO·FeyCrxO3中，3x＝y解析　Cr2O72－具有强氧化性，Fe2＋具有还原性，二者作用后铁元素由＋2价被氧化为＋3价，铬元素由＋6价被还原为＋3价。由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(1＋y)mol，处理废水中Cr2O72－的物质的量为mol，A项错误，B项正确；铁元素由＋2价被氧化为＋3价，失电子总数为nymol，铬元素由＋6价被还原为＋3价，得电子总数为3nxmol，由得失电子数相等得3x＝y，C、D项正确。答案　A1．已知Na2C2O4能被高锰酸钾氧化生成二氧化碳。实验测知每生成1120mL(标准状况)二氧化碳需消耗100mL0.1mol·L－1的高锰酸钾溶液，则反应后锰元素的化合价为(　　)。A．＋6B．＋4C．＋2D．无法确定解析　根据得失电子守恒，n(CO2)×1＝n(MnO4－)×(7－x)，0.05mol＝0.01mol×(7－x)，x＝2。答案　C2．FeS与一定浓度的HNO3反应，生成Fe(NO3)3、Fe2(SO4)3、NO2、N2O4、NO和H2O，当NO2、N2O4、NO的物质的量之比为1∶1∶1时，实际参加反应的FeS与HNO3的物质的量之比为(　　)。A．1∶6B．1∶7C．2∶11D．16∶25答案　B3．[2013·福建，24(节选)](1)纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：(2)ClO2和Cl2均能将电镀废水中的CN－氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl－。处理含CN－相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的________倍。(D)解析　(1)纤维素水解的最终产物是葡萄糖(C6H12O6)，根据原子守恒确定产物中的缺项物质及化学计量数。(2)Cl2＋2e－===2Cl－，ClO2＋5e－＋4H＋===Cl－＋2H2O，同物质的量的ClO2得电子数是Cl2的2.5倍。C6H12O6Na2SO4守恒法就是以化学反应中存在的某些守恒关系作为依据，将问题化繁为简的一种解题方法。在化学计算中若能抓住诸多变化中的不变量建立守恒关系，则可达到巧解、快解的效果，既可避免 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 写繁琐的化学方程式，提高解题速度，又可避免在复杂的解题背景下寻找关系式，提高解题的准确度，特别是得失电子守恒在化学计算中应用更为广泛。常见的守恒关系如下：守恒法在化学计算中的“妙用”(教师用书独具)[方法规律]1．电荷守恒：在溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数，溶液呈电中性。该法常用于计算溶液中已知多种离子的物质的量(或浓度)来计算某一离子的物质的量(或浓度)或确定盐溶液中离子浓度的大小关系等。2．电子守恒：氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，即得失电子守恒。该法常用于氧化还原反应、原电池、电解池的计算等。3．原子(物料)守恒法：在一些复杂多步的化学反应过程中，虽然发生的化学反应较多，但某些原子的物质的量始终没有发生变化，整个过程中原子守恒。该法常用于复杂的多步化学反应的计算或判断溶液中离子浓度关系等。【典例】在3BrF3＋5H2O===HBrO3＋O2↑＋Br2＋9HF中，若有5mol水参加反应，则被水还原的BrF3的物质的量是(　　)。答案　C[当场指导]【应用】物质的量之比2∶5的锌与稀HNO3反应，若硝酸的还原产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是(　　)。A．1∶4B．1∶5C．2∶3D．2∶5解析　锌失电子的物质的量＝被还原HNO3得电子的物质的量，假设n(Zn)＝2mol、n(HNO3)＝5mol，就有2×(2－0)＝(5－1)×n(被还原HNO3)，则n(被还原HNO3)＝1mol，故n(未被还原HNO3)＝n(HNO3)－n(被还原HNO3)＝4mol，所以n(被还原HNO3)∶n(未被还原HNO3)＝1∶4，故答案为A。答案　A