考点31氧化还原反应方程式的配平

考点31氧化还原反应方程式的配平【知识梳理】一、氧化还原反应方程式的配平1．配平原则(1)电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数；(2)原子守恒：反应前后原子的种类和个数不变；(3)电荷守恒：离子反应前后，所带电荷总数相等。2．配平基本方法：化合价升降法3．配平步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)(1)写出反应物和生成物的化学式，并标出化合价发生变化的元素的化合价。eq\o(C,\s\up7(0))＋eq\o(H2,\s\up7(＋6))SO4(浓)——eq\o(C,\s\up7(＋4))O2＋eq\o(S,\s\up7(＋4))O2＋H2O(2)标出电子转移的方向和数目(3)使得失电子总数相等(4)根据质量守恒定律配平其他物质的计量数，并注明气体符号，反应条件，将单线改为双线C＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up7(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O(5)查个数，遵守恒：利用守恒三原则，检查是否配平4．氧化剂和还原剂的判断有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有氧化性，在氧化还原反应中可作氧化剂；其低价态的化合物可能具有还原性，在氧化还原反应中可作还原剂；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出氧化性，也可能表现出还原性。二、氧化还原反应方程式的配平技巧1．正向配平(1)氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，以反应物为基准从左边配平。(2)归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。[例1]______HCl(浓)＋______MnO2eq\o(=,\s\up7(△))______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O【答案】411122．逆向配平(1)适用对象：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的；自身氧化还原反应；歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。(2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质[例2]________Cl2＋________KOH=________KCl＋________KClO3＋________H2O【答案】365133．缺项配平缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。(1)先根据化合价变化找出氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物；(2)再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。(3)最后观察配平其他物质系数。[例3]______Mn2＋＋______ClOeq\o\al(－,3)＋______H2O=______MnO2↓＋______Cl2＋_____【答案】524518H＋4．由新情景信息，据反应体系中物质书写反应方程式步骤注意事项第一步：分析物质的氧化性及还原性根据化合价把元素化合价高的微粒及元素化合价低的微粒分成两类，并比较氧化性微粒的氧化性强弱及还原性微粒的还原性强弱第二步：书写反应的主体反应物及产物依据“两强生两弱原理”，把氧化性强的微粒与还原性强的微粒作为反应物，把氧化性弱的微粒与还原性弱的微粒作为生成物第三步：配平反应主体物质的系数根据得失电子守恒配平主体物质的系数第四步：配平其他物质的化学计量数根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数【对点例题】例1．配平以下氧化还原反应方程式。(1)正向配平①_______KI＋_______KIO3＋_______H2SO4=_______I2＋_______K2SO4＋_______H2O【答案】513333②_______MnOeq\o\al(－,4)＋_______H＋＋_______Cl－=_______Mn2＋＋_______Cl2↑＋______H2O【答案】21610258(2)逆向配平①________S＋________KOH=________K2S＋____K2SO3＋________H2O【答案】36213②________P4＋________KOH＋________H2O=________K3PO4＋________PH3【答案】29335(3)缺项配平①_______ClO－＋_______Fe(OH)3＋_______=_______Cl－＋_______FeOeq\o\al(2－,4)＋_______H2O【答案】324OH－325②_______Mn2＋＋_______ClOeq\o\al(－,3)＋_______H2O=_______MnO2↓＋_______Cl2↑＋_______【答案】524518H＋例2．(1)[2018·全国卷Ⅰ，27(1)]焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：______________________________________________________。【答案】2NaHSO3=Na2S2O5＋H2O(2)[2018·天津，9(5)]NO被H2O2氧化为NOeq\o\al(－,3)的离子方程式是________________________。【答案】2NO＋3H2O2=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋2H2O(3)[2015·全国卷Ⅱ，28(3)①]在H2SO4的酸性环境中ClO2与碘化钾反应的离子方程式为__________________________________________________________________。【答案】2ClO2＋10I－＋8H＋=2Cl－＋5I2＋4H2O【达标检测】1．（2023春·甘肃张掖·高一高台县第一中学校考阶段练习）已知，则c为A．1 B．2 C．3 D．4【答案】D【解析】根据质量守恒可得；根据电荷守恒可得，解得，故选D。2．（2023春·山西·高一校联考阶段练习）实验室常用固体和浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为abHCl(浓)=cKCl+de。下列说法正确的是A．该反应中HCl(浓)只体现还原性B．既是氧化产物又是还原产物C．该反应中，中的氯全部转化为KCl中的氯D．【答案】B【解析】A．根据方程式分析盐酸中Cl一部分化合价升高变为氯气，一部分化合价未变，变为KCl，因此该反应中HCl(浓)体现还原性和酸性，故A错误；B．氯酸钾中Cl化合价降低，盐酸中部分Cl化合价升高，都为变为氯气，因此既是氧化产物又是还原产物，故B正确；C．该反应中，中的氯全部转化为氯气中的氯，故C错误；D．氯酸钾中+5价氯化合价降低变为0价，盐酸中部分−1价氯化合价升高变为0价，根据得失电子守恒得到氯酸钾配系数为1，盐酸中升高的部分配系数为5，再根据化合价升高降低的氯元素守恒得到氯气系数为3，再根据钾守恒得到氯化钾系数为1，再根据氯元素守恒得到盐酸系数为1+5=6，再根据氢元素守恒得到水系数为3，再根据氧元素守恒检验，最终得到方程式6HCl(浓)=KCl+33，因此3+3=6即d+e=b，故D错误。综上所述，答案为B。3．（2023春·辽宁·高一凤城市第一中学校联考阶段练习）某学习小组对离子反应进行分析研究，下列说法中错误的是A．该反应中是氧化剂，是氧化产物B．根据电荷守恒，得出C．根据电子转移守恒，得出D．根据原子守恒，得出【答案】B【解析】A．该反应中氧化合价降低，因此是氧化剂，R的价态升高，因此是氧化产物，故A正确；B．根据电荷守恒，得出，故B错误；C．氧气化合价降低，1mol氧气得到4mol电子，因此根据电子转移守恒，得出，故C正确；D．根据R原子守恒，得出，故D正确。综上所述，答案为B。4．（2023春·江苏南通·高一统考阶段练习）(聚合硫酸铁，铁为+3价)是高效水处理剂。以废铁屑为原料制备聚合硫酸铁的工艺流程如下：“反应2”的离子方程式中，的系数是A．1 B．2 C．3 D．4【答案】D【分析】废铁屑和稀硫酸生成硫酸亚铁，通入氧气将亚铁离子转化为铁离子，通过调节pH生成聚合硫酸铁；【解析】“反应2”中通入氧气将亚铁离子转化为铁离子，反应为：，故的系数是4；故选D。5．（2023春·山东青岛·高一统考开学考试）向酸性溶液中滴加KI溶液，发生的离子反应为：□□□□□□(未配平)。下列说法正确的是A．溶液由紫红色变成无色 B．是氧化产物C．的系数为8 D．生成1mol时转移5mol电子【答案】C【解析】A．I被氧化为碘单质，碘水为棕黄色，所以溶液不能变成无色，故A错误；

B．高锰酸钾中锰元素化合价降低发生还原反应，是还原产物，故B错误；C．高锰酸钾中锰元素化合价由+7降低为+2，碘元素化合价由1升高为0，根据得失电子守恒配平离子方程式为21016258，的系数为8，故C正确；D．碘元素化合价由1升高为0，生成1mol时转移2mol电子，故D错误；选C。6．（2023春·内蒙古呼伦贝尔·高一校考阶段练习）把碎纸片b补充到a中,可得到一个完整的离子方程式(未配平),下列说法不正确的是A．每消耗2molSO2转移4mol电子 B．该反应发生后溶液酸性增强C．氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：5 D．反应物微粒为SO2、Mn2+、H+【答案】D【分析】二氧化硫具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，二者之间发生反应得到硫酸钾、硫酸锰、水，据此回答即可。二氧化硫具有还原性，高锰酸钾具有氧化性，Mn元素的化合价是从＋7价降低到了＋2价，生成MnSO4，降低了5，硫元素的化合价从＋4价升高到了＋6价，升高了2价，所以Mn元素前边系数是2，SO2前边系数是5，根据原子守恒，硫酸锰前边系数是2，硫酸钾系数是1，水前边系数是2，方程式为：；据此分析解题。【解析】A．根据方程式，S元素从+4价升高到+6价，每消耗2molSO2转移4mol电子；故A正确；B．反应生成氢离子，所以反应后酸性增强，故B正确；C．二氧化硫具有还原性，是还原剂，高锰酸钾具有氧化性，是氧化剂，氧化剂和还原剂的化学计量数之比为2：5，故C正确；D．反应物微粒为SO2、、H2O，故D错误；故答案选D。7．（2023秋·山东德州·高一德州市第一中学校考期末）NaNO2是一种食品添加剂，但它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是＋＋H＋→Mn2＋＋＋___________(未配平)。下列叙述正确的是A．Mn2＋的还原性强于B．反应生成1mol需消耗C．反应过程中溶液的酸性增强D．横线上的微粒是OH【答案】B【分析】＋＋H＋→Mn2＋＋＋H2O中，Mn元素的化合价由＋7价降低为＋2价，N元素的化合价由＋3价升高为＋5价，以此来解答。【解析】A．反应中为还原剂，Mn2＋为还原产物，所以Mn2＋的还原性弱于，故A错误；B．Mn元素的化合价由＋7价降低为＋2价，N元素的化合价由＋3价升高为＋5价，由电子守恒可知，生成1mol需消耗；故B正确；C．反应过程中消耗H+，酸性减弱；故C错误；D．由分析可知，横线上的微粒是H2O，故D错误；故答案选B。8．（2023秋·辽宁锦州·高一统考期末）某同学做实验时白色衣服上沾了一些KMnO4，产生褐色斑点，如果用草酸(H2C2O4)的稀溶液洗涤马上可以复原，其离子方程式为：+H2C2O4+H+→CO2↑+Mn2++______(未配平)。关于此反应的叙述正确的是A．该反应的氧化产物是Mn2+B．离子方程式横线上的生成物是OHC．配平离子方程式，H+的计量数是6D．标准状况下，有5.6LCO2生成时，转移电子的物质的量为0.5mol【答案】C【解析】A．在该反应中Mn2+元素化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后Mn2+的+2价，化合价降低，得到电子被还原，所以该反应的还原产物是Mn2+，A错误；B．溶液为酸性环境，不可能大量存在OH，B错误；C．在该反应中Mn2+元素化合价由反应前KMnO4中的+7价变为反应后Mn2+的+2价，化合价降低5价；C元素化合价由反应前H2C2O4中的+3价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高1×2=2价，化合价升降最小公倍数是10，所以、Mn2+的系数是2，H2C2O4的系数是5，CO2的系数是10；载根据电荷守恒，可知H+的系数是6，最后根据原子守恒，可知缺项物质是H2O，H2O的系数是8，配平后的离子方程式为：2+5H2C2O4+6H+→10CO2↑+2Mn2++8H2O，C正确；D．根据选项C分析可知：该反应的离子方程式为：2+5H2C2O4+6H+→10CO2↑+2Mn2++8H2O，根据方程式可知：在该反应中，每反应产生10molCO2气体，反应过程中转移10mol电子，在标准状况下，有5.6LCO2生成时，其物质的量是0.25mol，则转移电子的物质的量为0.25mol，D错误；故合理选项是C。9．（2023春·浙江杭州·高一期中）工业上用“飞铬法”除去，即用发烟将潮湿的氧化为棕色的烟[]，离子方程式为。下列说法不正确的是A．中Cr元素为+6价B．属于强酸C．参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为D．反应后有水生成，溶液pH上升【答案】D【解析】A．，整体显1，O为2价，则Cr显+6价，故A正确；B．Cl非金属性很强，其最高价含氧酸为强酸，故B正确；C．由反应可知得电子生成Cl作氧化剂，失电子生成作还原剂，1mol得8mol电子，1mol失3mol电子，根据得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为，故C正确；D．根据电子得失守恒配平反应得：，由反应可知反应后生成氢离子，导致溶液pH下降，故D错误；故选：D。10．（2023秋·广东广州·高一广州市第五中学校考期末）“细菌冶金”是近代湿法冶金的一种新工艺。例如氧化亚铁硫杆菌能利用空气中的氧气将黄铁矿(主要成分是二硫化亚铁)氧化，其原理为(未配平)。下列说法正确的是A．氧气在反应中被氧化 B．1mol被氧化，转移电子14molC．中硫元素化合价为 D．既是氧化产物，又是还原产物【答案】D【分析】上述反应式涉及，根据电子转移数守恒可知，1molFeS2化合价总共升高1+(6+2)×2=17，1mol氧气化合价降低4，所以与O2的化学计量数之比为4:17，结合原子守恒可配平上述方程为：。【解析】A．上述反应中，氧气化合价降低，被还原，A错误；B．根据上述分析可知，1mol被氧化，转移电子17mol，B错误；C．中Fe为+2价，硫元素化合价为1价，C错误；D．铁元素化合价升高转化为，S元素化合价升高，一部分转化为，所以既是氧化产物，又是还原产物，D正确；故选D。11．（2023·全国·高一假期作业）某反应中反应物与生成物有：、、、、、和一种未知物质X。(1)已知在反应中得到电子，则该反应的还原剂是___________；(2)已知2个在反应中得到10个电子生成X，则X的化学式为___________。(3)根据上述反应可推知___________。A．氧化性： B．氧化性：C．还原性： D．还原性：(4)请配平下面反应的反应方程式，并用单线桥法标出转移电子的方向和数目___________。【答案】(1)(2)Br2(3)AC(4)【解析】（1）已知在反应中得到电子，则溴元素化合价降低，根据所给物质可知，As元素化合价升高，故该反应的还原剂是；（2）已知2个在反应中得到10个电子生成一个X，则溴元素的化合价降低5，溴化合价变为0，故X为溴单质，化学式为Br2；（3）氧化剂氧化性大于氧化产物、还原剂还原性大于还原产物，由化合价可知，氧化剂、氧化产物分别为、，还原剂、还原产物分别为、Br2；故氧化性：KBrO3>H3AsO4，还原性：；故选AC；（4）铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、水和一氧化氮，根据守恒关系配平：。12．（2023·全国·高一假期作业）配平下列方程式_______H2O2+KMnO4+___________=MnSO4+K2SO4+O2↑+H2O【答案】5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O【解析】KMnO4中Mn元素从+7价降为+2价，化合价降低5价，H2O2中O元素从1价升高到0价，化合价升高2×1=2价，化合价升降的最小公倍数为10，所以KMnO4的系数为2，H2O2的系数为5，MnSO4的系数为2，O2的系数为5，根据质量守恒，K2SO4的系数为1，H2SO4的系数为3，H2O的系数为8，配平后的化学方程式为5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5O2↑+8H2O。13．（2023·全国·高一假期作业）配平下列方程式为___________Cl2+KOH—KCl+KClO+H2O【答案】Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O【解析】Cl2中Cl元素从反应前的0价变成反应后的1价和+1价，化合价降低1价，化合价升高1价，升降价的最小公倍数为1，所以Cl2的系数为1，KCl的系数也是1，KClO的系数也是1，根据质量守恒，KOH的系数为2，H2O的系数为1，配平后的化学方程式为Cl2+2