学生用第5讲氧化还原反应的计算及方程式的配1

1、第5讲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 典例根据FeS2O2Fe2O3SO2，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_H_Cl=_Mn2_Cl2_H2O题组

2、二逆向配平类2(1)_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O(2)_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3题组三缺项配平类3(1)_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O(2)_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O(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。题组四信息型氧化还原反应方程式的书写4按要求书写方程式：(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KM

3、nO4、MnSO4、K2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平_。在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO反应后变为无色的Bi3。写出该实验中涉及反应的离子方程式_。(2)6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3、Fe2、Fe3、H等阳离子。写出该反应的离子方程式_。(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大，在酸性介质中还原产物是Mn2；在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分，研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中

4、的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出反应的化学方程式_。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。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。考点二电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用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的电子总数与还

5、原剂失去的电子总数相等，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。题组一两元素之间得失电子守恒问题1现有24 mL浓度为0.05 mol·L1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L1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 D52Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中N

6、a2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值为()A2 B3 C4 D5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)。题组二多元素之间得失电子守恒问题3在反应3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴元素为()A1 mol B. mol C. mol D2 mol4

7、在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为_mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为_mol。题组三多步反应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取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960 mL的NO2气体和672 mL的N

8、2O4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g。则x等于()A8.64 B9.20 C9.00 D9.446足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68 L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL探究高考明确考向全国卷、高考题调研12014·新课标全国卷，27(2)PbO2与浓盐酸共热生

9、成黄绿色气体，反应的化学方程式为_。22014·新课标全国卷，27(2)(3)(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag还原为银，从而可用于化学镀银。H3PO2中，P元素的化合价为_。利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为41，则氧化产物为_(填化学式)。(3)H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式_。3(2013·新课标全国卷，27)氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、

10、Mn()、Ni()等杂质的流程如下：工业ZnO浸出液滤液滤液滤饼ZnO提示：在本实验条件下，Ni()不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。回答下列问题：(1)反应中除掉的杂质离子是_，发生反应的离子方程式为_；在加高锰酸钾溶液前，若pH较低，对除杂的影响是_。(2)反应的反应类型为_，过滤得到的滤渣中，除了过量的锌外还有_。(3)反应形成的沉淀要用水洗，检验沉淀是否洗涤干净的方法是_。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3·xZn(OH)2，取干燥后的滤饼11.2 g，煅烧后可得到产品8.1 g，则x等于_。各省市高考题调研1(2014·大纲全国卷，13)已知：将Cl2

11、通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且的值与温度高低有关。当n(KOH)a mol时，下列有关说法错误的是()A若某温度下，反应后11，则溶液中 B参加反应的氯气的物质的量等于a molC改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：a molnea molD改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为 a mol2(2014·上海，16)含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应，生成的砷化氢(AsH3)在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气。若砷的质量为1.50 mg，则()A被氧化的砒霜为1.98 mg B分解产生的氢气为0.672 mLC和砒霜反应的锌

12、为3.90 mg D转移的电子总数为6×105NA3(2013·上海，22)一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu2和SO)加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO2的混合物，且体积比为11，则V可能为 ()A9.0 L B13.5 L C15.7 L D16.8 L4(2013·四川理综，7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体 1 1

13、20 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol·L1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g沉淀。下列说法不正确的是()A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol·L1CNO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL5(2014·高考试题组合)(1)2014·天津理综，7(6)KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为11。写出该反应的化学方

14、程式：_。 (2)2014·天津理综，9(7)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为_。 (3)2014·天津理综，10(1)天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_。 (4)(2014·上海，28)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式。_62014·江苏，20(2)将H2S和空气的混合气体通入FeC

15、l3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S，其物质转化如图所示。(1)在图示的转化中，化合价不变的元素是_。(2)反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时，保持溶液中Fe3的物质的量不变，需消耗O2的物质的量为_。(3)在温度一定和不补加溶液的条件下，缓慢通入混合气体，并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS，可采取的措施有_。72014·福建理综，23(3)工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体完成中反应的总化学方程式：NaClH2O=NaClO3_。中转化的基本反应类型是_，该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原

16、因是_。82014·重庆理综，11(1)(2)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。(1)氢气是清洁燃料，其燃烧产物为_。(2)NaBH4是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO2，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为_，反应消耗1 mol NaBH4时转移的电子数目为_。9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pH3，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：Ce3H2O2H2O=Ce(OH)4_ (2)2010·福建理综，24(2)

17、改编完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe(OH)2ClO_=Fe(OH)3Cl (3)2011·安徽理综，27(2)改编配平反应的离子方程式：Mn2ClOH2O=MnO2Cl2_。 (4)2010·重庆理综，26(3)配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：PFeOCaOCa3(PO4)2Fe10(2013·北京理综，27)用含有Al2O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备Al2(SO4)3·18H2O，工艺流程如下(部分操作和条件略)：.向铝灰中加入过量稀H2SO4，过滤：.向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH约为3；.

18、加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色；.加入MnSO4至紫红色消失，过滤；.浓缩、结晶、分离，得到产品。(1) H2SO4溶解Al2O3的离子方程式是_。(2)将MnO氧化Fe2的离子方程式补充完整：MnOFe2_=Mn2Fe3_。(2) 已知：生成氢氧化物沉淀的pHAl(OH)3Fe(OH)2Fe(OH)3开始沉淀时3.46.31.5完全沉淀时4.78.32.8注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L1根据表中数据解释步骤的目的_。(4)已知：一定条件下，MnO可与Mn2反应生成MnO2。向的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是_。中加入MnSO4

19、的目的是_。练出高分1已知反应：Cu2O2H=CuCu2H2O，则可用来检验氢气还原CuO所得的红色固体中是否含Cu2O的试剂是()A稀硝酸B浓硝酸 C盐酸 D浓硫酸答案C解析根据信息，应选用非氧化性酸。2宋代著名法医学家宋慈的洗冤集录中有银针验毒的记载，“银针验毒”涉及的化学反应是4Ag2H2SO2=2X2H2O，下列说法正确的是()AX的化学式为AgS B银针验毒时，空气中氧气失去电子C反应中Ag和H2S均是还原剂 D每生成1 mol X，反应转移2 mol电子答案D解析根据原子守恒X应为Ag2S，A项错误；B项，O2作氧化剂应得电子，错误；C项，根据化合价变化，Ag作还原剂，错误。3氢化

20、亚铜(CuH)是一种不稳定物质，能在氯气中燃烧，也能与酸反应。用CuSO4溶液和“某物质”在4050 时反应可产生它。下列有关叙述中错误的是()A“某物质”具有还原性BCuH与盐酸反应，可能产生H2CCuH与足量的稀硝酸反应：CuH3HNO=Cu2NO2H2ODCuH在氯气中燃烧：CuHCl2CuClHCl答案D解析CuH中Cu呈1价，当“某物质”与CuSO4溶液反应时，该物质作还原剂，A正确；B项，CuHH=CuH2，正确；C项，CuH被氧化成Cu2和H2O，正确；D项，CuH在Cl2中燃烧应生成CuCl2和HCl，方程式为2CuH3Cl22CuCl22HCl。4 NH3和NO2在催化剂作用

21、下反应：8NH36NO2=7N212H2O。若还原产物比氧化产物少0.1 mol，则下列判断正确的是()A转移电子4.8NA个 B生成气体的体积42.56 L(标准状况)C还原剂比氧化剂多0.2 mol D被还原的氮原子是11.2 g答案C解析设还原产物为3x，则氧化产物为4x,4x3x0.1 mol，x0.1 mol，即有0.8 mol NH3和0.6 mol的NO2反应生成0.7 mol N2。A项，应转移2.4NA个电子；B项，N2在标准状况下的体积为0.7 mol×22.4 L·mol115.68 L；C项，NH3比NO2多0.8 mol0.6 mol0.2 mol

22、；D项，被还原的N质量为0.6 mol×14 g·mol18.4 g。55.6 g Cu、Mg合金与一定量的硝酸恰好完全反应，收集到NO和NO2的混合气体V L(标准状况)；向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，沉淀完全后将其过滤、洗涤、干燥，称得质量为10.7 g。则V等于()A2.24 B4.48 C6.72 D7.84答案B解析合金中Cu、Mg失去的电子数等于硝酸获得的电子数，也等于Mg2、Cu2结合的OH个数。则Mg(OH)2、Cu(OH)2的质量等于合金质量与OH质量之和，故有：5.6 g17n(OH)10.7 g，n(OH)0.3 mol。假设生成的气体全部为N

23、O，则V(NO)2.24 L，假设全部为NO2，则V(NO2)6.72 L，所以混合气体的体积范围为2.24 L<V L<6.72 L，对照选项只有B项符合。6某金属和硝酸反应，已知参加反应的被还原的硝酸和参加反应的硝酸的物质的量之比为16，若已知还原产物唯一，则还原产物为()AN2 BN2O CNO DNO2答案A解析设还原产物的化合价为x，根据电子守恒得1×(5x)(61)x0，故还原产物为N2。7(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()A23 B32 C43 D13答案A解析(NH4

24、)2PtCl6分解反应的氧化产物是N2，还原产物是Pt，根据电子得失守恒得：6n(N2)4n(Pt)，n(N2)n(Pt)23。8 a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，被还原的HNO3的物质的量一定是()A(b2a) mol B.b mol C.a mol D2a mol答案A解析表现酸性的HNO3为2a mol，所以被还原的HNO3为(b2a) mol。9 0.02 mol KMnO4固体加热一段时间后，收集到a mol甲气体，在反应后的残留固体中加入足量的浓盐酸，继续加热，又收集到b mol乙气体，设此时Mn元素全部以Mn2存在于溶液中，则下列说法正确的是()A甲、

25、乙均为无色无味的气体 Ba的最大值为0.02Cb的最小值为0.01 Dab的最小值为0.04答案D解析A项，甲气体为O2，乙气体为Cl2，错误；2KMnO4K2MnO4MnO2O2 2a a a a(0.022a)×54a2a2b即b0.052a。B项，KMnO4全部分解时生成O2最多，为0.01 mol，错误；C项，当a0.01时，b0.052a最小，等于0.03，错误；D项，aba0.052a0.05a，当a0.01时，ab最小，为0.04，正确。10硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol·L1 Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)

26、Cl2完全转化为Cl，则S2O将转化为()AS2 BS CSO DSO答案D解析设m为氧化产物与Na2S2O3中硫元素的化合价之差，由电子得失守恒得：0.224 L÷22.4 L·mol1×2×10.025 L×0.100 mol·L1×2×m，解得m4。Na2S2O3中S为2价，被Cl2氧化后，上升4价，变为6价，转化为SO。11与Cl2相比较，ClO2处理水时被还原成Cl，不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO2，反应如下：NaClO2HClClO2_(没有配平)(1)上述方程式

27、中，缺项物质是_，配平方程式，并在下面补全反应物系数。NaClO2HCl(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是_。生成0.2 mol ClO2转移电子的物质的量为_ mol。(3)ClO2对污水中的Fe2、Mn2、S2和CN等有明显的去除效果。某污水中含CN a mg·L1，现用ClO2将CN氧化，只生成两种无毒气体。处理100 m3这种污水，至少需要ClO2_ mol。答案(1)NaCl、H2O5NaClO24HCl(2)140.2(3)(或3.85a)解析根据邻位转化规律，NaClO2既是氧化剂又是还原剂，盐酸提供酸性环境；。(2)作还原剂的NaClO2为4 mol，作氧化

28、剂的NaClO2为1 mol；当有4 mol ClO2生成时，转移电子4 mol，所以当有0.2 mol ClO2生成时，转移电子0.2 mol。(3)根据电子守恒得×(23)5xx mol。12(1)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍，即通过化学反应在塑料镀件表面沉积镍磷合金。化学镀镍的溶液中含有Ni2和H2PO，在酸性条件下发生以下镀镍反应：Ni2_H2PO_Ni_H2PO_请配平上述化学方程式。上述反应中，若生成1 mol H2PO，反应中转移电子的物质的量为_。(2)高铁酸盐也是常用的水处理剂。高铁酸钠(Na2FeO4)可用如下反应制备：2FeSO46Na2O2=2Na

29、2FeO42Na2O2Na2SO4O2若生成2 mol Na2FeO4，则反应中电子转移的物质的量为_mol。高铁酸盐可将水体中的Mn2氧化为MnO2进行除去，若氧化含Mn21 mg的水体样本，需要1.2 mg·L1高铁酸钾_ L。(3) S2O具有强氧化性，其还原产物为SO，硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。请写出此反应的化学方程式：_。(4)在热的稀硫酸溶液中溶解一定量的FeSO4后，再加入足量的KNO3溶液，可使其中的Fe2全部转化成Fe3，并有气体逸出，请配平该化学方程式：FeSO4_KNO3_H2SO4_K2S

30、O4_Fe2(SO4)3_NO_H2O；其中氧化剂为_。铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160 mL 5 mol·L1盐酸中，在加入一定量铁粉恰好溶解，收集到2.24 L(标准状况)，经检测，溶液中无Fe3，则参加反应的铁粉的质量为_。答案(1)1Ni21H2PO1H2O=1Ni1H2PO2H2 mol(2)102(3)5K2S2O82MnSO48H2O4K2SO42KMnO48H2SO4(4)6FeSO42KNO34H2SO4=K2SO43Fe2(SO4)32NO4H2OKNO311.2 g解析(1)H2PO中P显1价，H2PO中P显3价，所以若生成1 m

31、ol H2PO，应转移电子2 mol。(2)在该反应中，Fe由2价升到6价，氧由1价升到0价。所以当生成2 mol Na2FeO4时，应转移电子10 mol。根据电子守恒得：×2×3x2 L。(3)根据信息，Mn2被氧化成MnO，而S2O被还原生成稳定的SO。(4)Fe2O36H=2Fe33H2O x mol 6x mol 2x mol2Fe3Fe=3Fe2 2x mol x molFe2H=H2Fe2步骤操作现象向1 mol·L1的FeCl3溶液中通入一定量的SO2溶液由黄色变为红褐色用激光笔照射步骤中的红褐色溶液没有出现“丁达尔效应” 0.1 mol 0.2

32、mol 0.1 mol由题意得：0.2 mol6x0.16 L×5 mol·L1x0.1 mol参加反应的铁粉质量为(0.1 molx)×56 g·mol111.2 g。13甲、乙两同学研究Na2SO3溶液与FeCl3溶液反应的情况。步骤操作现象向2 mL 1 mol·L1FeCl3溶液中加入一定量的Na2SO3溶液溶液由棕黄色变为红褐色，并有少量刺激性气味的气体逸出(1)常温下，FeCl3溶液的pH_7(填“<”、“>”或“”)。(2)分析红褐色产生的原因。甲同学认为步骤中溶液呈红褐色是因为生成了Fe(OH)3，用化学平衡移动原理解释溶液呈红褐色的原因：_。乙同学认为可能是发生了氧化还原反应，完成并配平其反应的离子方程式：Fe3SO_Fe2_乙同学查阅资料得知：.Fe2与反应生成墨绿色的絮状沉淀FeSO3；.墨绿色的FeSO3与黄色的FeCl3溶液混合后，溶液呈红褐色。(3)甲同学为了确认溶液呈红褐色的原因是生成了Fe(OH)3，