化学反应03之专题03氧还三种配平法

化学反应 03 之专题 03 氧还三种配平法 通用型 例题体验 01朝鲜一辆载有硝酸铵的列车与另一辆列车相撞导致电线短路继而引发剧烈爆炸，造成重大 人员伤亡。硝酸铵受撞击或高温发生爆炸的反应式为：a NH4NO3 b O2 + c N2 + d H2O。下 列关于方程式中化学计量数的说法正确的是（ ） Aa = 1 Bb = 2 C c = 3 Dd = 4 02Cu 2S 可与一定浓度的 HNO3 反应，生成 Cu（NO 3） 2、CuSO 4、NO 2、NO 和 H2O，当 NO 2 和 NO 的物质的量之比为 11 时，实验参加反应的 Cu2S 和 HNO3 的物质的量之比为（ ） A17 B19 C15 D29 03羟胺（NH 2OH）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原。现用 25.00 mL 0.049 mol/L 的羟胺 的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的 Fe2 恰好与 24.5 mL 0.02 mol/L 的高锰酸 钾酸性溶液完全反应，已知： FeSO4 KMnO 4 H2SO4 Fe 2（SO 4） 3 K 2SO4 MnSO4 H 2O（未配平） ，则在上述反应中，羟胺的氧化产物是（ ） AN 2 BNO C NO 2 DN 2O 04一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH 3 + NO2 N2 + H2O(未配平)。该 反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为（ ） A23 B3 2 C45 D5 6 05在 5.6 g Fe 粉中加入过量的稀硫酸溶液，待反应完全后，再加入 1molL-1 KNO3 溶液 25mL，恰好反应完全。该反应的方程式为：FeSO 4 + KNO3 + H2SO4 K2SO4 + Fe2(SO4)3 + NxOy + H2O（未配平），则对该反应的下列说法正确的是（ ） A化学方程式中按物质顺序的计量数是： 8、2、5、1、4、1、5 B反应中氧化产物是 N2O C反应过程中转移的电子数为 8mol 电子 D氧化产物和还原产物的物质的量之比为 41 06依据离子反应：1N 2H5 4Fe3 4Fe2 aY （a 是配平后 Y 的系数） ， 在水溶液中 N2H5 将 Fe3 还原为 Fe2 ，则 N2H5 被氧化后的产物 Y 可能是（ ） AN 2 BH 2 CNH 3 DNO 07 （09全国06）物质的量之比为 2：5 的锌与稀硝酸反应，若硝酸被还原的产物为 N2O， 反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的硝酸与未被还原的硝酸的物质的量之比是（ ） A14 B15 C23 D25 08 （97全国24）某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加 反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为21时，还原产物是（ ） ANO 2 B NO CN 2O DN 2 092009 年 1 月，据中国卫生报报道：纳米 Fe3O4 在磁、催化、生物等方面具有优异性能。纳 米 Fe3O4 由于粒径小、比表面积大、磁性强、具有表面效应、磁效应等，又因其化学稳定性好、原料 易得、价格低廉，所以纳米 Fe3O4 在颜料、磁流体、磁性微球、磁记录、催化、电子、金融、通讯、 涂料、油墨、医药、显影剂、感光材料和微波吸收材料等领域得到了广泛的应用。所以对于该纳米 粒子的制备方法的研究受到了很大的重视。水热法制备 Fe3O4 纳米颗粒的反应是 3Fe2+ + 2S2O32- + O2 + xOH Fe3O4 + S4O62 + 2H2O，有关制备 Fe3O4 的反应，下列说法正确的是（ ） Ax = 3 BFe 2+和 S2O32-都是还原剂 C每生成 1mol Fe3O4，反应中转移的电子物质的量为 3mol D1mol Fe 2+被氧化时，被 Fe2+还原的 O2 的物质的量为 0.5mol 10 （04上海23）某化学反应的反应物和产物如下： KMnO4 + KI + H2SO4 MnSO4 + I2 + KIO3 + K2SO4 + H2O （1）该反应的氧化剂是 （2）如果该反应方程式中 I2 和 KIO3 的系数都是 5 KMnO 4 的系数是 在下面的化学式上标出电子转移的方向和数目 KMnO4 + KI + H2SO4 （3）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是： _ _ 。 知识概括 A 氧化还原反应方程式的配平 一 三条原则 1 先配平化合价完全改变的元素所在的物质系数 2 再配平化合价部分改变的元素所在的物质系数 3 后配平化合价没有改变的元素所在的物质系数 二 配平方法 1 双线桥配平法 21x 法 （1（适用范围 两种物质之间的反应 （2）方法解析 可以设定一种物持的系数为 1，另一种为 x，则可以把其他物质的系数都用 x 表示 化学反应 03 之专题 03 氧还三种配平法 3 出来，然后依据某种元素的原子守恒，列等式，解出 x，整理系数为整数即可。 3 万能配平法待定系数法 B 万能配平法 万能配平法其实就是待定系数法，先设定化合价改变的元素所在物质的系数，根据 转移电子数相等列方程，再依据使电子转移数相等于最小公倍数，找到化合价改变的元 素的最小正整数系数。最后依据逻辑推理依次确定可以确定的各物质系数。 理论上，一个化学方程式可以无数组系数配平。不 难理解，有公约数的系数，约去最大公约数后的 最小系数为化学方程式的配平系数。但 对于不能约分为同一 组最小系数的氧化还原反应方程式： （例题 11： _NH4Cl +_K2Cr2O7 + _KCl +_Cl2 + _N2 +_NO +_Cr2O3 +_H2O 可以下列无数组系数配平： 组： 6， 4， 4HCl， 8，1，2，2， 4，14 组：18，13， 16HCl，26，4，5，8，13，44 配平该氧化还原反应方程式，怎 样确定其系数呢？ 配平氧化还原反应方程式的依据是质量守恒定律和电荷守恒定律，其关键和难点是使电子转移相 等于最小公倍数。因此，配平氧化还原反应方程式的技巧在于以数学思 维和方法确定电子转移的最小 公倍数。 N2 NH4Cl NO Cl2 K2Cr2O7 Cr2O3 根据电荷守恒定律有：6b + 5c + 2d = 6f 电子转移的公倍数可能是 18，24，36 f = 1/6(6b + 5c + 2d),当 b=d=1,c=2,f=3，a=2b+c=4 时， 电子转移的最小公倍数是 18，该方程式的系数是：4,3,4HCl,6,1,1,2,3,10. 学习感悟 A 配平过程中的思维技巧 一 化合价推算法 常常根据已知元素，如碱金属、A 族元素及非金属元素的负价推算往往不清楚或者多变元素 的化合价如在有机物中，H 常常是 +1 价，O 常常是2 价， C 是多变化合价 二 化合价 0 价法 b d a r 2 O 3f f c 6be- 2de- +6fe- 5ce- 有些物质，如果几种元素化合价都难以确定，可以设这种物质中所有元素都为 0 价，这样也可 以配平，不过标电子转移的方向和数目时，就不一定准确了 三 化合价捆绑法 有些物质，如果化合价为分数，或者要用代数式表示，这样计算起来比较麻烦。可以捆绑计算 几个或者若干个原子的总化合价。如 Fe3O4 的 3 个 Fe 原子共 +8 价，S 2O8n 中 2 个 S 的化合价共为 162n 价 三 化合价整体法 一种物质中几种元素化合价改变，计算转移的电子数的时候，应该按化学式中的原 子个数比，把这种化学式作为一个整体来算，然后加合起来，与其他物质求取电子转移 的最小公倍数 B 计算电子转移数的技巧 一 化学方程式中有多原子的单质分子，如果是单向变化即由一种含该元素的物质 经过化合价升高或者降低变化而来，或者经过化合价升降，生成一种含这种元素的物质。 计算转移电子数起点就按单质中原子数算 二 化学方程式中有多原子的单质分子，如果是由多种含该元素的物质经过化合价 升高或者降低变化而来，或者经过化合价升降，生成几种含这种元素的物质。计算转移 电子数起点就按 1 个原子计算 C 万能配平法的系数设定 在质量守恒的基础上，观察方程式两边，尽可能少地设定未知数。这就要求尽可能 多地运用，元素原子间的数目制约关系 强化训练 01配平下列化学方程式 （01）Zn + HNO3 Zn (NO3)2 + N2O + H2O （02）KMnO 4 + SO2 + H2O K2SO4 + MnSO4 + H2SO4 （03）FeCl 2 + O2 FeCl3 + Fe2O3 （04）Cu 2S + HNO3 Cu (NO3)2 + NO + H2O + S （05）KMnO 4 + KNO2 + _ _ K2SO4 + MnSO4 + KNO3 + H2O （06）(NH 4)2PtCl6 Pt + N2 + NH4Cl + HCl 化学反应 03 之专题 03 氧还三种配平法 5 MnO +4C2O4 2 = HCO 2 Mn +2H2O （07）Fe 3C + HNO3 Fe (NO3)3 + NO2 + H2O + CO2 （08）Fe 3P + HNO3 Fe (NO3)3 + NO + H2O + H3PO4 （09）NH 4NO3 HNO3 + H2O + N2 （10）C 6H5CH3 + KMnO4 + H2SO4 C6H5COOH + K2SO4 + MnSO4 + H2O （11）P + CuSO4 + H2O Cu3P + H3PO4 + H2SO4 （12）Fe + HNO3 Fe (NO3)3 + NH4NO3 + H2O （13）Fe (CrO 2)2 + Na2CO3 + O2 Na 2CrO4 + Fe2O3 + CO2 （14）Cu xO + Fe3+ + H+ Cu2+ + Fe2+ + H2O （15）Na 2Sx + NaClO + NaOH Na2SO4 + NaCl + H2O （16）Mn 2+ + SxO82- + H2O MnO4- + SO42- + H+ （17）KMnO 4 + FeS + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + Fe 2(SO4)3 + S + H2O （18）AgF + Cl2 + H2O AgCl + AgClO3 + HF + O2 （19）_HClO3 _HClO4 + _H2O + _Cl2 + _O2 （20）Fe (OH) 3 + NaOH + Cl2 Na2FeO4 + NaCl + H2O 02 （1）配平化学方程式(假定 NO 与 NO2 的物质的量之比为 1:3)： Fe HNO 3 Fe(NO 3)3 NO NO 2 H 2O。 （2）此反应配平时可以有多组系数，其原因是 _。 （3）请简述检验溶液中的金属阳离子的实验操作及现象_ _ 。 03 （08天津29） （1）配平氧化还原反应方程式： （2）称取 6.0g 含 H2C2O42H2O、KHC 2O4 和 K2SO4 的试样，加水溶解，配成 250 mL 溶液。量 取两份此溶液各 25 mL，分别置于两个锥形瓶中。 第一份溶液中加入 2 滴酚酞试液，滴加 0.25 mol/L NaOH 溶液至 20mL 时，溶液由无色变为 浅红色。该溶液被中和的 H+的物质的量为_mol。 第二份溶液滴加 0.10 mol/L 酸性 KMnO4 溶液至 16mL 时反应完全，此时溶液颜色由 变为_。该溶液中还原剂的物质的量为_mol 。 原试样中 H2C2O42H2O 的质量分数为_ ，KHC 2O4 的质量分数为 _。 04 （1）配平下列化学方程式，用“单线桥”表示电子转移方向和数目。 Cu(IO3)2 KI H2SO4 CuI I2 K2SO4 H2O 还原剂是 ，还原产物是 。 （2）配平下列化学方程式，用“双线桥”表示电子转移方向和数目。 Na2O2 FeCl2 H2O Fe(OH)3 NaCl O2 05某反应池中，发生“生物硝化过程”，利用 O2 将 NH4+氧化成 NO3-，如果不考虑过程中硝化 细菌的增殖，其净反应如下式所示： + + + （1）完成上述反应的离子方程式并配平，将系数填入方框中，并标出电子的转移方向和数目。 （2）反应中，还原剂是 ，被还原的元素是 。 （3）将铵态氮中的 lmg 氮转化成硝酸根中的氮，需氧气 mg。 （精确到 001） （4）取 100mL 完全反应以后的溶液，加入 192g 铜粉及一定量的稀硫酸，恰好完全反应（假 设还原产物全部是 NO 气体） ，则原溶液中 NH4+的浓度为 mol/L。 （假设反应前后溶液的体 积不变 06 （12上海）二氧化硒(SeO 2)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 过与浓硝酸或浓硫酸反应生成 SeO2 以回收 Se。 完成下列填空： （1）Se 和浓硝酸反应的还原产物为 NO 和 NO2，且 NO 和 NO2 的物质的量之比为 11，写出 Se 和浓硝酸的反应方程式_。 （2）已知：Se 2H2SO4(浓) = 2SO2 SeO2 2H2O 2SO2 SeO2 2H2O = Se 2SO42 4H SeO2、浓硫酸、SO 2 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： SeO 2 KI HNO3 Se I2 KNO3 H2O I 2 2Na2S2O3 Na2S4O6 2NaI 配平方程式，标出电子转移的方向和数目： 硝化细菌 化学反应 03 之专题 03 氧还三种配平法 7 _。 （4）实验中，准确称量 SeO2 样品 0.150 0 g，消耗了 0.200 0 mol/L 的 Na2S2O3 溶液 25.00 mL， 所测定的样品中 SeO2 的质量分数为 _。 07已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠(Na 2C2O4)氧化： MnO C2O H Mn2 CO2 H2O(未配平)； 4 24 MnO2 C2O H Mn2 CO2 H2O(未配平)。24 为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量 1.20 g 软锰矿样品，加入 2.68 g 草酸钠固体， 再加入足量的稀硫酸并加热( 杂质不参加反应) ，充分反应后冷却，将所得溶液转移到容量瓶中用蒸馏 水稀释至刻度，从中取出 25.0 mL，用 0.0200 molL1 高锰酸钾溶液进行滴定。当加入 20.0 mL 溶液 时恰好完全反应，试根据以上信息完成下列各题： （1）配平上述两个离子方程式： _MnO _C 2O _H =_Mn2 _CO 2_H 2O 4 24 ； _MnO2_C 2O _H =_Mn2 _CO 2_H 2O24 。 （2）欲求得软锰矿中二氧化锰的质量分数，还缺一个数据，这个数据是_(填数据所代 表的意义) 。 （3）若该数据的数值为 250，求该软锰矿中二氧化锰的质量分数(写出计算过程) 。 08铁酸钠(Na 2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它氧化性比高锰酸钾更强，本身 在反应中被还原为 Fe3+离子。 （1） 配平制取铁酸钠的化学方程式：Fe(NO 3) + NaOH + Cl2 Na2FeO4 + NaNO3 + NaCl + H2O 反应中_元素被氧化，转移电子总数为_ （2） 铁酸钠之所以能净水，除了能消毒外，另一个原因是 _ 09高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应：KMnO 4 + HBr Br2 + MnBr2 + KBr + H2O 其中还原剂是_。若消耗 0.1mol 氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是 _mol。 10智利硝石矿层中含有碘酸钠，可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘。试配平该反应的化 学方程式，并用短线标出电子转移方向及总数： NaIO3 + NaHSO3 NaHSO4 + Na2SO4 + I2 + H2O 11KClO 3 和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为： KClO3 HCl KCl ClO2 Cl2 _ （1）请完成该化学方程式并配平（未知物化学和系数填入框内） （2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_（填写编号，多选倒扣）。 只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性 （3）产生 0.1molCl2,则转移的电子的物质的是为_mol. ClO2 具有很强的氧