氧化还原反应化学方程式的构建与配平

1、氧化还原反应化学方程式的构建与配平刘发初（黄浦区教师进修学院，上海 200002） 题目某反应体系中有物质：Bi2(SO4)3、NaMnO4、H2O、MnSO4、NaBiO3、Na2SO4、H2SO4。 （1）请将NaBiO3之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。NaBiO3 （2）反应中，被氧化的元素是_，氧化剂是_。 （3）将氧化剂与还原剂及其已配平的化学计量数填入下列空格中，并标出电子转移的方向和数目。 命题意图本题原创，用于上海市黄浦区2009年高考化学模拟测试中，为该试卷中的第24题。试题形式和2008年高考化学上海卷第24题保持一致，以训练本区考生能更好地适应2009年的化学高考

2、。 氧化还原反应化学方程式的配平是化学的基础内容，也是每年高考的必考点。本题借助于学生不熟悉的反应体系来考查学生对氧化还原反应实质的认识化合价升降和电子守恒。所涉及的知识点有：氧化剂、被氧化的元素（掌握）、氧化还原方程式的配平（理解）、电子转移的方向和数目（理解），较好地符合了考试手册的要求：反应物中只有两种（或一种）元素的化合价发生改变的氧化还原反应化学方程式的配平（理解）。新的课程标准除了关注知识和技能外，还提倡要关注其中的过程与方法，所以本题有关氧化还原反应化学方程式配平换了一种方式出题：给出几种物质，请判别其中的反应物和产物，自行构建一个氧化还原体系。当然，还可以给出几种物质及一个氧化

3、（或还原）过程，让学生挑出两种物质构建一个相应的还原（或氧化）过程并完成一个完整的氧化还原反应进行命题。解题思路本题解题的关键是化学方程式的构建。化学方程式的构建就如我们平时常说的“不但要知其然，而且要知其所以然”，足见对学生提出了更高的要求。由NaBiO3Bi2(SO4)3标变价，铋元素化合价降低，推知反应中锰元素化合价升高MnSO4NaMnO4，求变数：Bi53，下降了2，考虑到产物Bi2(SO4)3中有2个Bi，优先在NaBiO3前配2，因此Bi变价总数为4 ；另一方面Mn元素的化合价由27，升高了5。先配主角（含有变价元素的物质）：由电子守恒在NaBiO3前配10，在MnSO4化学式前

4、配4，相应的在产物Bi2(SO4)3前配5，在NaMnO4前配4。再配配角（化合价不变的元素）：10NaBiO34 NaMnO4由钠元素守恒知Na2SO4是生成物且化学计量数为3，由硫酸根离子守恒知H2SO4是反应物且化学计量数为8；由氢元素守恒知H2O为生成物。至此第一小题答案推出，第二、三小题即迎刃而解。试题点评1.许多无机物的制备和有机物的合成都是通过氧化还原反应来实现的，故氧化还原反应知识点必定成为课程标准的核心内容和高考热点。高考试题的形式2005年之前大都是先给出某化学反应的反应物和产物，组成一个未配平的化学方程式，然后请考生判断反应的氧化剂、还原剂、标出电子转移的方向和数目，最后

5、完成化学计量数配平。近几年来该知识点的命题变了脸，给出反应体系中存在的反应物和产物的化学式，要考生自己通过分析其中的氧化和还原过程来构建一个化学方程式（当然先得确定哪些是反应物、哪些是生成物），这就增加了试题的难度。本题正是顺应高考这一要求设计的，试题取材新颖，语言简洁，要求清晰。2.应对氧化还原反应化学方程式配平是高三学生的强项，只要遵循元素守恒、化合价升降平衡，解题是不会有多大问题的。此题的难点是对于一个陌生的涉及7种物质较为复杂的反应体系让学生运用所学氧化还原反应原理构建出化学方程式，是有些挑战性。本题要求学生在掌握氧化还原反应基础知识的基础上，对学生的有序思维、分析推理能力要求较高，更

6、多测试的是过程与方法，适用于高考化学二模测试中。3.本题后两问有明显的送分意向，让全体学生都有成功体验并能确保平均分。遗憾的是送分送不到手，“标出电子转移的方向和数目”在考试时还时常有学生漏答。参考答案（1）NaBiO3MnSO4H2SO4 Bi2(SO4)3NaMnO4Na2SO4H2O（2）正二价的锰元素 NaBiO3 20e- （3）10 NaBiO34MnSO4 问题拓展1.（2009年上海市高中化学质量调研卷第24题，笔者原创）某反应体系中的物质有：H2SO4、H3PO4、CuSO4、Cu、P4、H2O。（1）请将P4之外的反应物与生成物分别填入以下空格内。P4 （2）反应中，被还原

7、的元素是_，还原剂是_。（3）将氧化剂与还原剂及其配平的化学计量数填入下列空格中，并标出电子转移的方向和数目。 本题答案：（1）P4CuSO4H2O H3PO4CuH2SO4 （2）CuSO4中正二价的铜元素，白磷 20e- （3）P410 CuSO4 2（2008年1月黄浦区高三化学基础学业测评卷第24题，笔者原创）K2Cr2O7和KMnO4均为强氧化剂，在实际应用中有较广泛的用途。（1）在工业上K2Cr2O7大量用于鞣革、印染、颜料、电镀等方面。在分析化学中常用K2Cr2O7来测定铁，试配平其化学方程式，标明电子转移方向和数目：K2Cr2O7 +FeSO4 +H2SO4 Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3 +K2SO4 +H2O(2) 在日常生活中，KMnO4的稀溶液（0.1）可以用于浸洗水果、碗、杯等用具的消毒和杀菌。在配平H2O2 、KMnO4、H2SO4三者反应的化学方程式时，出现多套系数，如： 7H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 6O2+ K2SO4 +10H2O 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 5O2+ K2SO4 +8H2O 9H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4 2MnSO4 + 7O2+ K2SO4 +12H2O在上列3个反应中，H