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鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应第1课时学案设计
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这是一份鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 氧化还原反应第1课时学案设计,共17页。学案主要包含了双线桥法,单线桥法,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第3节 氧化还原反应第1课时 认识氧化还原反应核心素养发展重点学业要求1.认识到可以从不同角度对化学反应进行分类。2.发展对化学反应实质的认识,知道氧化还原反应的实质是电子转移。1.能识别氧化还原反应,并能够表示氧化还原反应中的电子转移情况。2.能利用氧化还原反应等概念对常见的反应进行分类和分析说明。 1.氧化还原反应的特征和实质(1)概念反应过程中有元素化合价变化的化学反应。(2)特征反应前后元素化合价发生变化。(3)实质反应中有电子的转移(包括电子的得失和共用电子对的偏移)。(4)氧化还原反应与化合价升降及电子转移的关系①氧化反应:元素的原子或离子失电子,元素化合价升高的反应,物质被氧化。②还原反应:元素的原子或离子得电子,元素化合价降低的反应,物质被还原。③氧化还原反应中电子转移的总数与化合价升高或降低的总数相等。2.氧化还原反应中电子转移的表示方法(1)双线桥法(2)单线桥法1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)氧化还原反应中一定有氧元素参加。( )(2)有单质生成的反应一定是氧化还原反应。( )(3)当反应中有一种元素被氧化时,一定有另一种元素被还原。( )(4)反应中不一定所有元素的化合价都发生变化。( )(5)某元素从游离态变为化合态,该元素一定被氧化。( )(6)氧化还原反应中的反应物,不是被还原就一定是被氧化。( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×解析 (1)2Na+Cl22NaCl是氧化还原反应,无氧元素参加。(2)3O22O3是非氧化还原反应。(3)Cl2+H2O===HCl+HClO中,氯元素既被氧化又被还原。(5)在(1)中的反应中氯元素被还原。(6)在(3)的反应中H2O既不被还原,也不被氧化。2.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是( )A.Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.Na2O+H2O===2NaOHD.Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑答案 D解析 A、B、C中无元素化合价变化,不属于氧化还原反应,D中Zn元素、H元素化合价发生变化,为氧化还原反应。3.下列物质的制备涉及的反应属于氧化还原反应的是( )A.实验室中制备Fe(OH)3胶体B.实验室中用石灰石制备CO2C.实验室中加热高锰酸钾制备O2D.工业上用废旧的CuO制备蓝矾答案 C解析 Fe(OH)3胶体的制备过程中不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,A错误;实验室用石灰石制备CO2的离子方程式为CaCO3+2H+===CO2↑+H2O+Ca2+,不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,B错误;工业上用废旧的CuO制备蓝矾涉及的化学方程式为CuO+H2SO4===CuSO4+H2O,不存在元素化合价的变化,不是氧化还原反应,D错误。4.下列四种基本反应类型中一定属于氧化还原反应的是( )A.复分解反应 B.分解反应C.化合反应 D.置换反应答案 D解析 复分解反应中一定不存在元素的化合价变化,则一定不属于氧化还原反应,A错误;没有单质生成的分解反应,不一定属于氧化还原反应,有单质生成的分解反应,存在元素的化合价变化,一定属于氧化还原反应,B错误;没有单质参加的化合反应,不一定属于氧化还原反应,有单质参加的化合反应,存在元素的化合价变化,一定属于氧化还原反应,C错误;置换反应中一定存在元素的化合价变化,则一定属于氧化还原反应,D正确。5.下列变化过程一定属于还原反应的是( )A.HCl→MgCl2 B.Na→Na+C.CO→CO2 D.Fe3+→Fe2+答案 D解析 发生还原反应的过程中某些元素的化合价降低。A项,氯元素的化合价不变;B项,钠元素的化合价升高,属于氧化反应;C项,碳元素的化合价升高,属于氧化反应;D项,铁元素的化合价降低,属于还原反应。 探究一 氧化还原反应1.初中化学学习过氧化反应和还原反应,请分析一下CuO+COCu+CO2属于什么反应类型?提示:该反应过程中CO―→CO2是得氧过程,该反应为氧化反应;而CuO―→Cu是失氧过程,该反应为还原反应,因此整个反应既包含氧化反应又包含还原反应,化学上称之为氧化还原反应。2.从元素化合价变化的角度分析下列反应有何不同:CuO+COCu+CO2;Fe+CuSO4===FeSO4+Cu;BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl。提示:CuO+COCu+CO2和Fe+CuSO4===FeSO4+Cu两反应都有元素化合价发生了变化,而BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓+2NaCl无元素化合价发生变化,化学上把反应过程中有元素化合价发生变化的反应叫氧化还原反应,无元素化合价发生变化的反应叫非氧化还原反应。氧化还原反应与四种基本反应类型的关系(1)关系图示(2)①所有的置换反应都是氧化还原反应。②所有的复分解反应都不是氧化还原反应。③有单质参加的化合反应都是氧化还原反应,有单质生成的分解反应都是氧化还原反应。④无单质参加的化合反应,无单质生成的分解反应不一定不是氧化还原反应。1.判断一个反应是否为氧化还原反应的关键是分析反应前后有无元素化合价变化。2.在同一个化学反应中,化合价升高与降低的元素可以是不同物质间的不同元素或不同物质间的相同元素,也可以是同一种物质中的不同元素或同一种物质中的同种元素。3.含不同价态同种元素的物质之间发生氧化还原反应时,元素的化合价只靠拢,不交叉。1.氧化还原反应的实质是( )A.氧元素的得失 B.化合价的升降C.电子转移 D.分子中原子的重新组合答案 C解析 化合价的升降是氧化还原反应的特征,电子的转移是氧化还原反应的实质。2. 氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于阴影3区域的是( )A.2HClO2HCl+O2↑B.NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑C.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2答案 D解析 阴影区域的反应必须属于氧化还原反应,且不属于化合、分解、置换反应。A项,该反应属于分解反应,又属于氧化还原反应,属于2区域;B项,该反应属于分解反应,不属于氧化还原反应;C项,该反应属于化合反应,又属于氧化还原反应,属于1区域;D项,属于氧化还原反应,不属于化合、分解、置换反应中的任意一种,故属于阴影3区域。探究二 氧化还原反应中电子转移的表示方式氧化还原反应:2Fe+3Cl22FeCl3,依据化合价的变化,分析当0.2 mol Fe与0.3 mol Cl2反应时,Fe失去的电子数与Cl2得到的电子数的关系。提示:该反应过程中,铁元素由0价变为+3价,即一个铁原子在反应过程中失去3个e-,故0.2 mol Fe在反应过程中共失去0.2 mol×3=0.6 mol e-,而0.2 mol Fe恰好与0.3 mol Cl2反应,且反应过程中氯元素的化合价由0价变为-1价,1个Cl2反应过程中得2个e-,0.3 mol Cl2反应过程中得0.6 mol e-,所以氧化还原反应过程中,氧化反应过程失去的电子数等于还原反应过程得到的电子数。一、双线桥法1.标注过程—↓—↓—↓—检查得、失电子数是否相等,如不相等则重新分析2.双线桥法表示氧化还原反应电子转移时注意的问题(1)线桥必须跨过方程式的“===”。(2)箭尾连接反应物,箭头指向生成物,箭头和箭尾必须连接同一元素。(3)线桥上必须标明“得到”或“失去”,并且得到、失去电子的总数目必须相等。(4)书写电子转移的数目时,要写为“得到ae-×b”或“失去ae-×b”的形式。其中a为一个原子得到(失去)电子的数目,b为发生化合价变化的元素对应的原子个数。二、单线桥法1.标注过程—↓—↓—标出转移电子的总数2.单线桥法表示氧化还原反应电子转移时注意的问题(1)箭头和箭尾所连接的都是反应物。(2)箭头必须指向化合价降低的元素,箭尾连接化合价升高的元素。(3)线桥上只写“ne-”(即只能写电子转移的总数),不能写成“ae-×b”的形式,也不能写“得到”或“失去”。双线桥法配平氧化还原反应(1)配平原理在氧化还原反应中,从表面看是化合价升降数相等,从本质看是得失电子守恒。对离子方程式进行配平时,除满足上述要求外,还应注意电荷守恒。(2)配平步骤以Cu+HNO3(稀)——Cu(NO3)2+NO↑+H2O为例:①标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价u+HO3(稀)——u(NO3)2+O↑+H2O②标出反应前后元素化合价的改变数③通过求最小公倍数使化合价升降总数相等④确定发生氧化反应和还原反应的各物质的系数3Cu+2HNO3(稀)——3Cu(NO3)2+2NO↑+H2O⑤观察法配平其他物质的系数3Cu+8HNO3(稀)——3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O检查质量是否守恒,配平后将短线改为等号3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O由配平过程可知:当有8 mol HNO3与Cu充分反应时,仅有2 mol HNO3发生还原反应(做氧化剂),还有6 mol HNO3未参加氧化还原反应。3.下列各氧化还原反应方程式表示的变化过程正确的是( )答案 D解析 A中得失电子不守恒,每生成3个O2,应失去2e-×6,生成2个KCl应得到6e-×2,A错误;B中生成1 mol Cl2应转移2 mol e-,有2 mol HCl未失去电子,B错误;C中一部分Cl2得到电子,一部分Cl2失去电子,得、失电子数目为e-×1,C错误。4.(1)Fe2O3与CO在高温下反应的化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2,请用双线桥标出电子转移的方向和数目。(2)写出Cu和AgNO3溶液反应的离子方程式,并用单线桥标出电子转移的方向和数目。答案 氧化还原反应 1.下列有关氧化还原反应的理解不正确的是( )A.氧化还原反应的本质是元素化合价的变化B.氧化还原反应中一定存在着电子的转移C.一个氧化还原反应中一定既存在氧化反应,也存在还原反应D.氧化还原反应中,元素化合价的变化是电子转移的外观表现答案 A解析 电子的转移是氧化还原反应的本质,A错误。2.下列变化过程只有通过氧化反应才能实现的是( )A.HCl→H2 B.HCl→FeCl2C.H2SO4(浓)→SO2 D.Fe→Fe2O3答案 D解析 发生氧化反应时,物质中有元素的化合价升高。A项中H元素的化合价降低;B项中Cl元素的化合价不变;C项中S元素的化合价降低;D项中Fe元素的化合价升高,符合题意。3.下列变化属于氧化还原反应,但是不属于四种基本反应类型的是( )A.CO+CuOCu+CO2B.2Al+Fe2O3Al2O3+2FeC.2O33O2D.Cl2+2FeCl2===2FeCl3答案 A解析 A项反应中有电子转移,属于氧化还原反应,但不属于四种基本反应类型,正确;B项反应中有电子转移,属于氧化还原反应,同时又是置换反应,错误;C项反应没有电子转移,不属于氧化还原反应,错误;D项反应有电子转移,属于氧化还原反应,同时又是化合反应,错误。4.下列反应中,一定发生电子转移的是( )A.NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2OB.3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OC.Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2OD.FeO+2HCl===FeCl2+H2O答案 B解析 B项,Cu、N两种元素的化合价在反应前后发生了变化,故B项反应一定发生了电子转移。5.从元素化合价变化的角度分析,下列反应中,画线的物质发生氧化反应的是( )A.SO2+2NaOH===Na2SO3+H2OB.2CuO+C2Cu+CO2↑C.2FeCl3+Fe===3FeCl2D.Zn+2HCl===ZnCl2+H2↑答案 C解析 氧化反应的特征是元素化合价升高。SO2→Na2SO3,硫元素、氧元素化合价没有变化,SO2未发生氧化反应,A错误;CuO→Cu,铜元素化合价由+2价降到0价,发生还原反应,B错误;Fe→FeCl2,铁元素化合价由0价升高到+2价,发生氧化反应,C正确;HCl→H2,氢元素化合价由+1价降到0价,发生还原反应,D错误。6.下列化学反应中电子转移的表示方法正确的是( )答案 A解析 部分I元素化合价由-1价升高为0价,失去电子,Fe元素化合价由+3价降低为+2价,得到电子,共转移2e-,A正确;H元素化合价由+1价降低为0价,得到电子,Na元素从0价升高为+1价,失去电子,Na的系数为2,转移2e-,B错误;硫酸中S元素化合价由+6价降低为SO2中的+4价,得到电子,硫化氢中S元素化合价从-2价升高为S中的0价,失去电子,共转移2e-,元素化合价只靠拢、不交叉,C错误;部分氯元素化合价由0价升高为+1价,失去电子,部分氯元素化合价从0价降低为-1价,得到电子,共转移2e-,D错误。7.化学反应按照不同的分类方法,可以分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,也可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。有下列反应:①CO2+C2CO②Cu2(OH)2CO32CuO+H2O+CO2↑③2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O④2CO+O22CO2⑤3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2⑥CuO+COCu+CO2⑦2H2O2H2↑+O2↑⑧CO2+H2O===H2CO3(1)其中属于化合反应的有________(填序号,下同),属于置换反应的有________。(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。(3)上述反应中,既是分解反应,又是氧化还原反应的是________。(4)上述反应中,既是溶液中的离子反应,又是氧化还原反应的是________。答案 (1)①④⑧ ⑤ (2)②⑧ (3)⑦ (4)③解析 化学反应的基本类型中,复分解反应不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应,若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若元素化合价无变化则是非氧化还原反应。离子反应是否属于氧化还原反应也要根据元素的化合价在反应前后是否发生变化来判断。 课时作业 一、选择题(本题共8小题,每小题只有1个选项符合题意)1.下列说法正确的是( )A.氧化还原反应的本质是元素化合价的升降B.氧化还原反应一定有氧元素参加C.有单质参与的反应一定是氧化还原反应D.发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应答案 D解析 氧化还原反应的本质是电子转移,A错误;氧化还原反应不一定有氧元素参加,B错误;有单质参与的反应不一定是氧化还原反应,如2O33O2,C错误;发生氧化反应的物质也可能同时发生还原反应,如氯气与氢氧化钠溶液的反应,氯气既发生氧化反应又发生还原反应,D正确。2.我们生活在千变万化的物质世界里。下列变化中,没有发生氧化还原反应的是( )答案 C解析 钢水浇铸是物理变化。3.人们常用图示的方法表示不同反应类型之间的关系。如分解反应和氧化还原反应可用左图表示。右图为离子反应、氧化还原反应和置换反应三者之间的关系,则C表示( )A.离子反应 B.氧化还原反应C.置换反应 D.三者都可以答案 A解析 置换反应全部属于氧化还原反应,部分属于离子反应,如Zn与稀硫酸的反应属于离子反应,而碳与水蒸气的反应不属于离子反应,故题图中A为氧化还原反应,B为置换反应,C为离子反应。4.下列反应不属于四种基本反应类型,但属于氧化还原反应的是( )A.Fe+CuSO4===FeSO4+CuB.AgNO3+NaCl===AgCl↓+NaNO3C.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2D.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑答案 C解析 A项属于置换反应;B项属于复分解反应;D项属于分解反应;C项不属于四种基本反应类型,但反应前后元素的化合价有变化,属于氧化还原反应。5.下列反应中电子转移的方向和数目表示正确的是( )答案 C解析 A、D两项,单线桥上方不写“失去”或“得到”且A项中电子转移的数目为5e-;B项,氧元素失电子,锰元素得电子,电子转移的方向表示错误;C项,箭头的指向及电子转移的总数均正确。6.在下列三个化学反应中,按氮元素被氧化、被还原、既不被氧化又不被还原的顺序排列,正确的是( )①N2+O22NO②4AgNO32Ag2O+4NO2↑+O2↑③2NH4Cl+Ba(OH)2BaCl2+2NH3↑+2H2OA.①②③ B.②①③ C.③②① D.③①②答案 A解析 ①中氮元素由0价升高到+2价,被氧化;②中AgNO3中氮元素为+5价,NO2中氮元素为+4价,氮元素被还原;③中氮元素的化合价没有变化。故选A。7.日常生活中的许多现象与化学反应有关,下列现象与氧化还原反应无关的是( )A.铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]B.铁制菜刀生锈C.大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏D.铝锅表面生成致密的薄膜答案 C解析 金属铜和氧气、二氧化碳、水发生化合反应生成铜绿,该反应中有元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故A不符合题意;铁在氧气、水存在时发生腐蚀而生锈,该反应中有元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故B不符合题意;酸雨腐蚀大理石雕像是因为碳酸钙和酸反应,该反应中没有元素化合价发生变化,不涉及氧化还原反应,属于复分解反应,故C符合题意;铝易被氧气氧化生成氧化铝,该反应中有元素化合价发生变化,涉及氧化还原反应,故D不符合题意。8.化学实验中若使某步的有害产物作为另一步的反应物,形成一个循环,则可不再向环境排放该种有害物质。在如图所示有编号的反应中,属于氧化还原反应的有( )A.3个 B.4个 C.5个 D.6个答案 A解析 反应①、④、⑥中Cr元素的化合价发生了变化,属于氧化还原反应,故A正确。二、选择题(本题共4小题,每小题有1个或2个选项符合题意)9.氧化还原反应与四种基本反应类型的关系如图所示,则下列化学反应属于区域3的是( )A.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑B.2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.CH4+2O2CO2+2H2OD.4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3答案 AC解析 A项,该反应为氧化还原反应,且不属于分解反应、化合反应、置换反应中的任何一种,属于区域3;B项,该反应不是氧化还原反应,是分解反应,属于区域2以外的分解反应;C项,该反应为氧化还原反应,且不属于分解反应、化合反应和置换反应中的任何一种,属于区域3;D项,该反应是氧化还原反应,也是化合反应,属于区域1。故选AC。10.下列反应中,既属于化合反应,又属于氧化还原反应的是( )A.铁和氯气反应:2Fe+3Cl22FeCl3B.氯气通入溴化钠溶液中:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2C.氯化钠溶液和浓硫酸混合加热:2NaCl+H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑D.过氧化钠与二氧化硫的反应:Na2O2+SO2===Na2SO4答案 AD解析 化合反应是两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应,故A、D反应属于化合反应。判断一个反应是否是氧化还原反应,关键是看元素化合价有无变化。A项,Fe元素由0价升高到+3价,Cl元素由0价降低到-1价;D项,Na2O2中氧元素的化合价由-1价降至-2价,硫元素化合价由+4价升至+6价。综上所述,答案为AD。11.下列反应的电子转移的方向与数目正确的是( )答案 C解析 A项,由Cl2―→NaCl得到1个e-,由Cl2―→NaClO失去1个e-;B项,每一个Na2O2中有一个氧原子由-1价升高到0价,一个氧原子由-1价降低到-2价,可知反应中得到与失去的电子数均为2;C项,电子转移的方向与数目均正确;D项,Na―→NaOH失去电子,H2O―→H2得到电子,故箭尾应连接Na,箭头应指向H2O中的H元素。12.某同学不小心把水洒在炉火上,结果发现炉火更旺了,原因是发生了反应:C+H2O(g)CO+H2,下列关于该反应的说法正确的是( )A.该反应中H2得到电子,被还原B.反应中转移电子的数目等于得、失电子总数之和C.该反应中,每转移2 mol电子,则生成1 mol H2D.该反应属于氧化还原反应,其实质为元素化合价的变化答案 C解析 A项,由元素化合价变化可知,该反应中H2O得到电子被还原,不是H2;B项,由得失电子守恒可知,转移的电子数=失去的电子数=得到的电子数;C项,由化合价变化2O―→2可知,每生成1 mol H2转移2 mol电子;D项,氧化还原反应的实质是电子转移,而不是元素化合价的变化。三、非选择题(本题共3小题)13.已知反应:①SO3+H2O===H2SO4、②3NO2+H2O===2HNO3+NO、③2F2+2H2O===4HF+O2、④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、⑤2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、⑥SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O。(1)上述反应中不属于氧化还原反应的有________(填序号,下同);H2O被氧化的是________,H2O被还原的是________;属于氧化还原反应,反应物中的H2O既不被氧化也不被还原的是________。(2)写出反应⑤的离子方程式:________________________________。答案 (1)①⑥ ③ ④ ②⑤ (2)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑解析 ①SO3+H2O===H2SO4中没有元素化合价发生变化,不属于氧化还原反应;②3NO2+H2O===2HNO3+NO中部分氮元素的化合价升高,部分氮元素的化合价降低,水中的氢元素和氧元素的化合价均没有变化,所以该反应是氧化还原反应,水既不被氧化也不被还原;③2F2+2H2O===4HF+O2中,氟元素的化合价从0降低到-1,水中氧元素的化合价从-2升高到0,所以该反应是氧化还原反应,水是还原剂,在反应中被氧化;④2Na+2H2O===2NaOH+H2↑中,钠元素的化合价从0升高到+1,水中氢元素的化合价从+1降低到0,所以该反应是氧化还原反应,水是氧化剂,在反应中被还原;⑤2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑中,过氧化钠中氧元素的化合价部分从-1升高到0,部分从-1降低到-2,水中的氢元素和氧元素化合价均没有变化,所以该反应是氧化还原反应,水既不被氧化也不被还原;⑥SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O中没有元素化合价发生变化,该反应不是氧化还原反应。14.已知反应2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,若有44.8 L Cl2(已换算为标准状况)生成,求:(1)被氧化的HCl为________ g,转移电子数目为________。(2)用“双线桥”和“单线桥”分别标出上述反应的电子转移方向和数目。答案 (1)146 2.408×1024(或4NA)(2)双线桥法:单线桥法:解析 在反应中每生成1 mol Cl2,有2 mol HCl被氧化,失去电子2 mol(或2×6.02×1023=1.204×1024个)。已知标准状况下44.8 L Cl2的物质的量为2 mol,故被氧化的HCl为4 mol,其质量为146 g,转移电子4 mol,即6.02×1023×4=2.408×1024个。15.(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上,组成一个未配平的化学方程式:________+________―→________+________+________+H2O(2)反应物中发生氧化反应的物质是________,被还原的元素是________。(3)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:________+________―→……答案 (1)FeSO4 HNO3 Fe(NO3)3 Fe2(SO4)3 N2O↑ (2)FeSO4 N (3)24 FeSO4 30 HNO3解析 (1)所给的物质组合中,HNO3中氮元素化合价位于最高价,具有强氧化性,可知HNO3为反应物中的一种,对应还原产物为N2O,另一反应物应具有还原性,分析可知为FeSO4,对应生成物为Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3,故发生的反应为HNO3+FeSO4―→N2O↑+Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+H2O。(2)FeSO4中的铁元素化合价升高发生氧化反应,HNO3中的氮元素化合价降低被还原。(3)配平步骤标出反应前后化合价发生变化的元素的化合价:SO4+HO3―→2(SO4)3+ (NO3)3+2O↑+H2O。根据化合价升降总数相等及原子守恒,确定氧化产物与还原产物的系数:FeSO4+HNO3―→8Fe2(SO4)3+8Fe(NO3)3+3N2O↑+H2O。配平其他物质:24FeSO4+30HNO3===8Fe2(SO4)3+8Fe(NO3)3+3N2O↑+15H2O。
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