新教材适用2024-2025学年高中化学第1章物质及其变化第3节氧化还原反应第3课时氧化还原反应方程式的配平及计算学案新人教版必修第一册

第3课时氧化还原反应方程式的配平及计算学习目标1．依据氧化还原反应原理，预料物质的化学性质和改变，设计试验进行初步验证，并能分析、说明有关试验现象。2．能有意识运用所学的学问或寻求有关证据参与社会性议题的探讨。核心素养1．能书写常见的氧化还原反应并能进行配平，培育宏观辨识和微观探析的实力。2．能设计试验证明物质氧化性、还原性大小的比较，培育学生的科学看法与社会责任。一、氧化还原反应方程式的配平1．配平原则2．配平步骤(1)标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出反应前后发生化合价改变的元素的化合价。＋HO3(浓)——O2↑＋2↑＋H2O(2)列改变：标出反应前后元素化合价的改变值。(3)求总数：通过最小公倍数使化合价升降总数相等。(4)配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，视察法配平其他物质的化学计量数。C＋4HNO3(浓)——4NO2↑＋CO2↑＋2H2O(5)查守恒：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把单线改成等号，标注反应条件。C＋4HNO3(浓)4NO2↑＋CO2↑＋2H2O3．配平氧化还原反应方程式的常用技巧(1)逆向配平法：分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应，一般用逆向配平法，即从氧化产物和还原产物起先配平。(2)氧化还原型离子方程式的配平首先依据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，在此基础上依据电荷守恒，配平两边离子所带电荷数，最终依据质量守恒配平其余物质的化学计量数。(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H＋)、碱(OH－)、水]①先将得失电子数配平，再视察两边电荷。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。②当方程式中有多个缺项时，应依据化合价的改变找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(4)信息型氧化还原方程式的书写及配平书写步骤：①一判：据题给信息，联想所学学问，推断主要的反应物、生成物。若反应物、生成物中主要元素化合价不一样的，要考虑是否为氧化还原反应，就要写出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。②二平：据质量守恒定律和氧化还原反应规律配平主要物质的化学计量数。③三补：依据溶液的介质条件以及电荷守恒补足反应物或生成物，一般酸性环境可以消耗或生成酸，碱性环境可以消耗或生成碱。应用体验1.配平下列方程式(1)_3__S＋_6__KOH=_2__K2S＋_1__K2SO3＋_3__H2O(2)_2__KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))_2__KCl＋_3__O2↑(3)_3__Cl2＋_6__NaOH_5__NaCl＋_1__NaClO3＋_3__H2O(4)_3__(NH4)2SO4_4__NH3↑＋_3__SO2＋_1__N2↑＋_6__H2O(5)_1__Fe＋_6__HNO3(浓)_1__Fe(NO3)3＋_3__NO2↑＋_3__H2O2．配平下列氧化还原反应的方程式(1)_4__HCl(浓)＋_1__MnO2_1__Cl2↑＋_1__MnCl2＋_2__H2O(2)_2__KMnO4＋_10__FeSO4＋_8__H2SO4=_1__K2SO4＋_2__MnSO4＋_5__Fe2(SO4)3＋_8__H2O(3)_5__Na2SO3＋_2__KIO3＋_1__H2SO4=_5__Na2SO4＋_1__K2SO4＋_1__I2＋_1__H2O(4)_2__Au2O3＋_1__Na2S2O3＋_2__NaOH=_2__Au2O＋_2__Na2SO4＋_1__H2O(5)_4__FeS＋_7__O2=_2__Fe2O3＋_4__SO2(6)_5__KI＋_1__KIO3＋_3__H2SO4=_3__I2＋_3__K2SO4＋_3__H2O(7)_2__Fe3＋＋_1__SO2＋_2__H2O=_2__Fe2＋＋_1__SOeq\o\al(2－,4)＋_4__H＋(8)_5__C2Oeq\o\al(2－,4)＋_2__MnOeq\o\al(－,4)＋_16__H＋=_10__CO2↑＋_2__Mn2＋＋_8__H2O(9)_2__MnOeq\o\al(－,4)＋_5__H2O2＋_6H＋__=_2__Mn2＋＋_5__O2↑＋_8__H2O(10)_3__ClO－＋_2__Fe(OH)3＋_4OH－__=_3__Cl－＋_2__FeOeq\o\al(2－,4)＋_5__H2O(11)_5__Mn2＋＋_2__ClOeq\o\al(－,3)＋_4__H2O=_5__MnO2↓＋_1__Cl2↑＋_8H＋__(12)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方框内，并配平。3．(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7>Cl2，写出并配平该化学方程式：K2Cr2O7＋14HCl=3Cl2↑＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。(2)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2Oeq\o\al(2－,7)还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋3HSOeq\o\al(－,3)＋5H＋=2Cr3＋＋3SOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。(3)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2＋反应生成一种无色气体M，气体M对该反应有催化作用，其催化反应过程如图所示：①反应过程Ⅱ中，铁元素的化合价未发生改变，则M的化学式为_NO__，过程Ⅱ的离子方程式为Fe2＋＋NO=Fe(NO)2＋。②依据图示信息，写出反应过程Ⅰ的离子方程式：O2＋4Fe(NO)2＋＋4H＋=4Fe3＋＋4NO＋2H2O。③写出在酸性条件下，O2氧化Fe2＋的离子方程式：4Fe2＋＋O2＋4H＋=4Fe3＋＋2H2O。二、氧化还原反应的计算计算依据(1)守恒规律即电子守恒、电荷守恒、质量守恒。(2)化学方程式中计量系数之比等于物质个数之比。应用体验1．已知aM2＋＋bO2＋4H＋=cM3＋＋dH2O，则化学计量数c的值为(D)A．1 B．2C．3 D．4解析：据电荷守恒得2a＋4＝3c，据质量守恒得a＝c，则c＝4，故选D。2．(1)在反应3Cl2＋8NH3=6NH4Cl＋N2中，被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为_1︰3__。(2)在氧化还原反应：3S＋6KOH=K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数目之比是_1︰2__。(3)在反应2H2O＋Cl2＋SO2=H2SO4＋2HCl中，氧化产物和还原产物的质量之比为_98︰73__。(4)在反应2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，氧化剂与还原剂个数之比为_1︰5__，浓HCl表现出的性质是_AB__(填字母)。A．还原性 B．酸性C．氧化性1．已知OCN－中氮元素显－3价，在反应OCN－＋OH－＋Cl2→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，假如有6分子Cl2完全反应，则被氧化的OCN－的微粒数是(C)A．2 B．3C．4 D．6解析：N元素化合价由－3价上升为0价，Cl元素化合价由0价降为－1价，设被氧化的OCN－的微粒数为x，由得失电子守恒可知，x×[0－(－3)]＝6×2×[0－(－1)]，解得x＝4，故选C。2．在酸性条件下，可发生反应：ClOeq\o\al(－,3)＋2M3＋＋4H2O=M2Oeq\o\al(n－,7)＋Cl－＋8H＋，M2Oeq\o\al(n－,7)中M的化合价是(C)A．＋4 B．＋5C．＋6 D．＋7解析：离子方程式前后遵循电荷守恒，所以－1＋2×(＋3)＝－n＋(－1)＋(＋8)，解得n＝2，依据化合价规则，M2Oeq\o\al(2－,7)中氧元素化合价为－2价，所以M元素化合价为＋6价，故选C。3．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnOeq\o\al(－,4)＋NOeq\o\al(－,2)＋□→Mn2＋＋NOeq\o\al(－,3)＋H2O。下列叙述正确的是(C)A．该反应中NOeq\o\al(－,2)被还原B．反应过程中溶液的pH变小C．生成10个NaNO3须要消耗4个KMnO4D.□中的粒子是OH－解析：该反应Mn元素化合价由＋7价降为＋2价，所以MnOeq\o\al(－,4)为氧化剂，NOeq\o\al(－,2)为还原剂，失电子被氧化，故A项错误；依据元素守恒，电荷守恒知，□是H＋，氢离子参与反应导致溶液中氢离子浓度降低，则溶液的pH增大，故B、D两项错误；依据转移电子守恒得，生成10个NaNO3需消耗KMnO4的个数＝eq\f(10×(5－3),7－2)＝4，故C项正确。4．(2024·西安高一检测)凡是养鱼的人都知道一种很不错的消毒剂，这就是被称为当今第四代消毒产品的二氧化氯。其属于A1级别平安高效消毒剂之一，并且可以在极低的浓度下对病菌有杀灭作用，功效自不待言。KClO3和浓盐酸在肯定温度下反应生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其改变可表述为(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式填在横线上，系数填入框内)。(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_②__(填序号)。①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性(3)产生1分子Cl2，转移的电子为_2__个。(4)ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_2.63__倍(保留小数