第05讲 氧化还原反应方程式的配平、书写及计算（讲义）（学生版） 2025年高考化学一轮复习讲练测（新教材新高考）

第05讲氧化还原反应方程式的配平、书写及计算目录01TOC\o"1-3"\h\u考情透视·目标导航 202知识导图·思维引航 203考点突破·考法探究 3考点一氧化还原反应方程式的书写与配平 3知识点1氧化还原反应方程式配平 3知识点2“信息型”氧化还原反应（离子）方程式的书写 5考向1考查氧化还原方程式的配平 6考向2考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写 7考点二氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 9知识点1计算原理 9知识点2守恒法解题的思维流程 9知识点3电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 9考向1考查多元素之间得失电子守恒问题 10考向2考查多步反应得失电子守恒问题 1104 11

考点要求考题统计考情分析氧化还原反应方程式的配平2024浙江卷第4题，2分2023北京卷第12题，3分2023浙江1月卷第10题，2分2022浙江6月卷第10题，2分2021浙江6月卷第8题，2分2021湖南卷第8题，3分2020浙江6月卷第10题，2分2020全国Ⅰ卷第26题，6分氧化还原反应方程式的配平、书写及计算属于高频考点，从近几年高考试题来看,化工流程题或实验综合题中有关氧化还原反应的化学(或离子)方程式的书写仍是高考命题的热点。预测新的一年高考可能会在化工流程或综合实验题中考查氧化还原反应方程式的书写和氧化还原滴定计算,题目的难度较大，如：（1）氧化还原反应与离子方程式、电极反应式相结合，考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等；（2）氧化还原反应的计算等；（3）最近几年出现氧化还原反应的循环图中陌生氧化还原方程式的书写与配平。

氧化还原反应的计算方法——电子守恒法复习目标：1．掌握常见氧化还原反应的书写、配平和相关计算。2．能利用得失电子守恒原理进行相关计算。考点一氧化还原反应方程式的书写与配平知识点1氧化还原反应方程式配平1．氧化还原方程式配平的基本原则——配平三大原则（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）质量守恒：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，阴、阳离子所带电荷总数相等2．“五步骤”配平氧化还原反应方程式（1）标变价：标明反应前后变价元素的化合价；（2）列得失：根据化合价的变化值，列出变价元素得失电子数；（3）求总数：通过求最小公倍数使得失电子总数相等；（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，观察法配平其他物质的化学计量数；（5）查守恒：检查质量、电荷、电子是否守恒。3．记住元素的价态（1）记住元素的常见价态氢H物质金属氢化物、NaBH4、LiAlH4H2H2O价态-10+1氧OH2OH2O2、Na2O2等O2OF2-2-10+2碳C物质CH4C2H2CCO、HCNH2C2O4CO2、CO32-价态-4-10+2+3+4硫S物质H2SFeS2SS2O32-SO2、SO32-SO3、SO42-、S2Oeq\o\al(2－,8)价态-2-10+2+4+6氮N物质NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2N2H4N2HNONOHNO2NO2HNO3价态-3-20+1+2+3+4+5氯Cl物质Cl-Cl2HClOClOHClO2ClO2HClO3HClO4价态-10+1+2+3+4+5+7碘I物质I-I2HIOHIO2I4O9HIO3HIO4、H5IO6价态-10+1+3+3(1/4)、+5(3/4)+5+7铜Cu物质CuCu2O、Cu2SCu2O、Cu2+价态0+1+2铁Fe物质FeFeO、Fe2+Fe3O4Fe2O3、Fe3+、CuFeS2K2FeO4价态0+2+2（1/3）、+3（2/3）+3+6铬Cr物质CrCr3+K2CrO4、K2Cr2O7价态0+3+6锰Mn物质MnMn2+、MnOMnO(OH)MnO2K2MnO4KMnO4价态0+2+3+4+6+7（2）明确一些特殊物质中元素的化合价：①CuFeS2：eq\o(Cu,\s\up6(＋2))、eq\o(Fe,\s\up6(＋2))、eq\o(S,\s\up6(－2))；②K2FeO4：eq\o(Fe,\s\up6(＋6))；③Li2NH、LiNH2、AlN：eq\o(N,\s\up6(－3))；④Na2S2O3：eq\o(S,\s\up6(＋2))；⑤MOeq\o\al(＋,2)：eq\o(M,\s\up6(＋5))；⑥C2Oeq\o\al(2－,4)：eq\o(C,\s\up6(＋3))；⑦HCN：eq\o(C,\s\up6(＋2))、eq\o(N,\s\up6(－3))；⑧CuH：eq\o(Cu,\s\up6(＋1))、eq\o(H,\s\up6(－1))；⑨FeOeq\o\al(n－,4)：eq\o(Fe,\s\up6(＋8－n))；⑩Si3N4：eq\o(Si,\s\up6(＋4))、eq\o(N,\s\up6(－3))。4．氧化还原反应配平的思维模型第一步：根据元素化合价的升降，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；第二步：按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式，根据得失电子守恒配平上述物质；第三步：根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等；第四步：根据质量守恒配平反应方程式；第五步：检查原子、电荷、电子是否守恒。5．配平方法（1）正向配平法（2）逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。（3）缺项型氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。1)配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH－知识点2“信息型”氧化还原反应（离子）方程式的书写1．“信息型”氧化还原反应化学（离子）方程式的书写程序根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价；根据溶液的酸碱性确定未知物的类别→根据电子守恒配平→根据溶液的酸碱性确定参与反应的或→根据电荷守恒配平→根据原子守恒确定并配平其他物质2．熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H＋)、MnO2Fe3＋KClO3、ClO－H2O2还原产物Cl－O2－SO2NO、NO2Mn2+Fe2＋Cl－H2O还原剂I－S2－(H2S)CO、CFe2＋NH3SO2、SOeq\o\al(2－,3)H2O2氧化产物I2SCO2Fe3＋NO、N2SO42-O23．掌握书写信息型氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤(4步法)第1步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物第2步：按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式，根第3步：根据电荷守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。第4步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。4．氧化还原反应化学（离子）方程式的配平步骤：①标出化合价变化了的元素的化合价。②列变化：分别标出化合价升高数和化合价降低数③根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。④利用元素守恒，观察配平其他物质5．“补缺”的技巧缺项化学（离子）方程式的配平：配平化学（离子）方程式时，有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下：酸性环境碱性环境反应物中少氧左边加H2O，右边加H+左边加OH-，右边加H2O反应物中多氧左边加H+，右边加H2O左边加H2O，右边加OH-注：绝不可能出现的情况：H+→OH-或者OH-→H+。考向1考查氧化还原方程式的配平例1（1）重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质:铬铁矿熔块该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为。

（2）酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为。【思维建模】（1）两种常用方法①全变从左侧配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变化的，一般从左侧反应物开始配平；②自变从右侧配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右侧配平。（2）“三步法”配平缺项氧化还原反应方程式,缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸（H＋）或碱（OH－），其配平流程为：【变式训练1】配平下列方程式（1）；（2）；【变式训练2】配平下列方程式（1）；（2）；（3）；（4）；考向2考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写例2根据图示信息书写方程式。（1）NaN3是一种易溶于水(NaN3=Na++)的白色固体，可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下：①反应I的化学方程式为_______。②销毁NaN3可用NaClO溶液，该销毁反应的离子方程式为_______(被氧化为N2)。（2）利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______。【思维建模】“信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型【变式训练1】（2024秋·江苏·高三开学考试）根据信息书写方程式或描述反应过程。（1）BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，弱酸性条件下降解苯酚的反应原理如下图所示。①虚线框内BMO降解苯酚的过程可描述为：_______。②写出与苯酚反应的离子方程式：_______。（2）氯化银可以溶于氨水中，写出该反应的离子方程式：_______。【变式训练2】SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，其工作原理如图：（1）尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：________________________________________________________________________。（2）反应器中NH3还原NO2的化学方程式：____________________________________。（3）当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：_______________________________________。考点二氧化还原反应的计算方法——电子守恒法知识点1计算原理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，只要把物质分为始态和终态，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。知识点2守恒法解题的思维流程1．“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。2．“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。3．“三列恒等式”：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)。知识点3电子守恒在氧化还原反应计算中的应用得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。（1）直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。（2）对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”，找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算，忽略反应过程。（3）以电子守恒为核心，建立起“等价代换”，找出有关物质之间的关系进行计算等。（4）多池串联时，流经各个电极上的电子数相等。考向1考查多元素之间得失电子守恒问题例1（23-24高三上·海南海口·期末）某铁的“氧化物”样品，用5mol/L的盐酸140mL恰好完全溶解，所得溶液还能吸收标准状况下0.56L氯气，使其中Fe2+全部转化为Fe3+。该样品可能的化学式是A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．Fe4O5 D．Fe5O7【思维建模】在利用得失电子守恒法解题时，一般分为三步：①“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。②“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中原子的个数)。③“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。【变式训练1】（2024·广西南宁·二模）一种利用金属磷化物作为催化剂，将CH3OH转化成甲酸钠的电化学示意图如下，阴极生成和一种气体。下列说法错误的是A．b为电源正极B．Na+由右侧室向左侧室移动C．阴极的电极反应式为2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑D．理论上，当电路中转移时，阴极室质量增加134g【变式训练2】某试样含有、及㤢性物质。称取试样，溶解后配制到容量瓶中。吸取，在介质中用将还原为，除去过量的后调至中性测定，消耗溶液。另吸取试液用酸化后加热除去，再调至中性，滴定过剩时消耗了上述溶液。计算试样中、的质量分数、。考向2考查多步反应得失电子守恒问题例1金属锡的纯度可以通过下述方法分析：将试样溶于盐酸，反应的化学方程式为Sn＋2HCl=SnCl2＋H2↑，再加入过量的FeCl3溶液，发生如下反应：SnCl2＋2FeCl3=SnCl4＋2FeCl2，最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋，反应的化学方程式为6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl=6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。现有金属锡试样0.613g，经上述反应后，共用去0.100mol·L－1K2Cr2O7溶液16.0mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应，锡的相对原子质量为119)。【方法指导】有些试题涉及的氧化还原反应较多，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，即可迅速求解。【变式训练1】将1.08gFeO完全溶解在100mL1.00mol·L－1硫酸中，然后加入25.00mLK2Cr2O7溶液，恰好使Fe2＋全部转化为Fe3＋，且Cr2Oeq\o\al(2－,7)中的铬全部转化为Cr3＋。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________。【变式训练2】在氧气中燃烧0.22g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸，这些硫酸可用10mL0.5mol·L－1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为()A.72% B.40% C.36% D.18%1．（2024·浙江卷）汽车尾气中的和在催化剂作用下发生反应：，下列说法不正确的是(为阿伏加德罗常数的值)A．生成转移电子的数目为 B．催化剂降低与反应的活化能C．是氧化剂，是还原剂 D．既是氧化产物又是还原产物2．（2023·浙江卷）关于反应，