2025届高中化学知识点特色专题氧化还原反应交叉配平法

氧化还原反应交叉配平法升价降价各相加，价变总数约后叉。氧化还原未参与，配平不要遗忘它。氧化还原分子内，从右着手莫惧怕。叉后前后稀奇偶，奇变偶后再交叉。说明：这首诗介绍了用交叉配平法配平氧化还原反应方程式的步骤和应用该法时应留意的问题。对于较困难的氧化还原反应，用该法配平则比较便利。说明：1、升价降价各相加：这句的意思是介绍了交叉配平法的第一步，即：首先表明升价元素和降价元素的化合价，然后将升降价数各自分别相加，这样就得出了升价元素化合价的价变总数和降价元素化合价的价变总数。举例：请用交叉配平法配平如下反应式FeS2＋O2——SO2＋Fe2O3依据诗意的要求先表明升价元素和降价元素的化合价，于是得到：Fe+2S2-1＋O20——S+4O2-2＋Fe2+3O3-2依据诗意的要求再算出升价元素和降价元素的价变总数。Fe2+→Fe3+化合价上升数为1，S-1→S+4化合价上升数为5，又因为FeS2中有2个S，所以S的升价总数为5×2=10，故升价元素（Fe和S）的价变总数为1+10=11；O0→O-2化合价降低数为2，因O2含2个O，所以降价元素O的价变总数为2×2=4。于是得到下式：114FeS2+O2——SO2+Fe2O32、价变总数约后叉：意思是说得出的升价元素化合价的价变总数和降价元素化合价的价变总数后，若二者有公约数，则需约简后再交叉（如二者是6和9，则约简为2和3）。言外之意，若二者为互质数，则干脆交叉即可。在这个例子中，11和4是互质数，故可以干脆交叉，于是得到下式：1144FeS2+11O2——SO2+Fe2O3左右视察配平可得到答案：4FeS2＋11O2＝8SO2＋2Fe2O33、氧化还原未参与，配平不要遗忘它：意思是说若有的反应物仅部分参与了氧化还原反应，一部分未参与氧化还原反应，那么应将交叉系数再加上没有参与氧化还原反应的物质的分子个数，这样才是该物质分子前的系数。举例：请用交叉配平法配平下列反应式：Mg＋HNO3——Mg(NO3)2＋NH4NO3＋H2O依据诗意的要求分析如下：Mg的价变总数为2，N的价变总数为8，约简后为1和4，故Mg前系数是4已是无疑的，而HNO3前的系数好像应当是1，但视察生成物中有9分子的HNO3没有参与反应，故HNO3前的系数不是1，而是1+9=10。于是可得到如下配平好了的反应方程式：4Mg＋10HNO3＝4Mg(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O4、氧化还原分子内，从右着手莫惧怕：意思是说若是分子内氧化还原反应，则应当从生成物着手交叉配平。举例：请用交叉配平法配平下列反应式：NH4NO3——N2＋O2＋H2O依据诗意分析如下：一看便知这是一个典型的分子内氧化还原反应，所以应从生成物着手交叉。N0→N-3化合价降低数-3，是N0→N+5化合价上升数是5，故N的价变总数应是∣5+(-3)∣=2，O0→O-2化合价的价变总数为1。视察配平得：2NH4NO3＝2N2＋O2＋4H2O5、叉后前后稀奇偶，奇变偶后再交叉：意思是说若交叉系数后某原子反应前后的个数出现了一奇一偶现象，则需将奇数（乘以2）变为偶数。举例：请用交叉配平法配平下列反应式：FeS＋KMnO4＋H2SO4——K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋H2O＋S↓依据诗意的要求分析如下：Fe和S的化合价上升总数为3（奇数），Mn的化合价降低总数为5，所以交叉系数是3和5，但Fe2(SO4)3中有2个Fe（偶数），K2SO4中有2个K（偶数），故应将3和5分别乘以2，变为偶数6和10，即6和10就是实际应当交叉的系数。由此得出：10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4＝3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋24H2O＋10S↓说明：交叉配平法在说明的时候好像“较困难”，但实际配平过程中，仅仅靠大脑瞬间的思维就完成了，所以只要把这首诗真正理解了，那么在实际配平中就会达到瞬间完成的效果。【典型例题1】水热法制备纳米颗粒Y（化合物）的反应为3Fe2++2S2O32-+O2+aOH-═Y+S4O62-+2H2O，下列说法中，不正确的是（）A．a=4B．Y的化学式为Fe2O3C．S2O32-是还原剂D．每有1molO2参与反应，转移的电子总数为4mol【考点】氧化还原反应方程式的配平；氧化还原反应的电子转移数目计算【分析】氧化还原反应遵循电荷守恒、电子守恒以及原子守恒，化合价上升元素所在的反应物做氧化剂。【解析】A、依据氢原子守恒可以知道a=4，故A正确；B、依据电荷守恒，方程式的左边带2个负电荷，所以右边的Y为电中性的，依据铁元素和氧元素守恒，可知Y为Fe3O4，故B错误；C、S2O32-中的硫元素化合价上升，是还原剂，故C正确；D、反应中转移的电子总数等于氧元素化合价降低的数目，氧气中的氧元素全部从0价降到-2价，共得到1mol×2×（2-0）=4mol电子，故D正确．故选B。【点评】本题主要考查学生氧化还原反应的有关学问，难度较大。【典型例题2】已知单质铁溶于肯定浓度的HNO3溶液中反应的离子方程式为：aFe+bNO3-+cH+═dFe2++fFe3++gNO↑+hN2O↑+kH2O，化学计量数a～k均为正整数．则它们之间的关系错误的是（）A．c=4g+10hB．a+c=d+fC．2d+3f=3g+8hD．c-b=2d+3f【考点】氧化还原反应方程式的配平【分析】离子反应遵循电荷守恒、原子守恒、得失电子守恒等，依据各个守恒关系来得出答案。【解析】化学反应中的电荷守恒是指：反应物所带电荷总数等于生成物所带电荷总数，即-b+c=2d+3f，故B错误，D正确，反应中的电子转移的总数相等是指氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数，即化合价上升的总数等于化合价降低的总数，铁单质从0价到-+2、+3价，失电子总数为2d+3f，，从硝酸根到一氧化氮和一氧化二氮，一共降3g+8h，所以有关系式：2d+3f=3g+8h，故C正确，综上：依电荷守恒得-b+c=2d+3f；依元素守恒得：a=d+f（Fe元素守恒），b=g+2h（N元素守恒）；依得失电子总数相等得：2d+3f=3g+8h，整理得：4g+10h=c，故A正确．故选B。【点评】本题是一道关于氧化还原反应的综合题，考查角度广，难度大．【典型例题3】亚硝酸钠（NaNO2）具有致癌作用，很多腌制食品中含NaNO2．酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠发生的离子反应为MnO4-+NO2-+H+-→Mn2++NO3-+H2O（未配平），下列叙述错误的是（）A．生成1

mol

Mn2+，转移电子为5

molB．该反应中氮元素被氧化C．配平后，水的化学计量数为3D．反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为2：5【考点】氧化还原反应方程式的配平；氧化还原反应的电子转移数目计算；氧化还原反应的计算．【分析】氧化还原反应的本质是电子的转移．元素得电子，化合价降低，失去电子，化合价上升．氧化还原反应的配平，就是元素化合价上升的总和等于化合价降低的总和．该题应先将酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠发生的离子反应配平后再解答．【解析】酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠发生的反应中，MnO4-中的+7价的Mn变成Mn2+中+2价的Mn，1mol得到5mol电子，NO2-中的N从+3价变成NO3-中+5价的N，1mol失去2mol电子．依据氧化还原反应中元素化合价上升的总和等于元素化合价降低的总和．酸性KMnO4溶液与亚硝酸钠发生的离子反应为：2MnO4-+5NO2-+6H+═2Mn2++5NO3-+3H2O，A．生成1

mol

Mn2+，由MnO4-中的+7价的Mn变成Mn2+中+2价的Mn，转移电子为5

mol，故A正确；B．该反应中氮元素

从NO2-中的N+3价变成NO3-中+5价的N，化合价上升，失去电子，被氧化，故B正确；C．配平后，反应为：2MnO4-+5NO2-+6H+═2Mn2++5NO3-+3H2O，水的化学计量数为3，故C正确；D．反应中氧化产物是指元素化合价上升后的产物，该题中NO2-中的N从+3价变成NO3-中+5价的N，NO3-是氧化产物，还原产物，是指元素化合