鲁科版高考化学一轮复习第2章第9讲氧化还原反应方程式的书写与计算课时学案

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氧化还原反应方程式的配平
1．三大配平原则
2．化合价升降法配平五步骤
[示例] __C＋__H2SO4(浓)——__CO2↑＋__SO2↑＋__H2O
步骤：
①标变价：eq \(C,\s\up6(0))＋H2eq \(S,\s\up6(＋6))O4(浓)——eq \(C,\s\up6(＋4))O2↑＋eq \(S,\s\up6(＋4))O2↑＋H2O
②列变化，求总数：——eq \(C,\s\up6(＋4))O2↑＋eq \(S,\s\up6(＋4))O2↑＋H2O
③配系数：C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up14(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
④查守恒：C＋2H2SO4(浓)eq \(=====,\s\up14(△))CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
3．四种配平技巧
(1)倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质时，可以由生成物―→反应物方向配平。如：
(2)补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应，配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进，确定最终系数。如：
＋4H2O
(3)整体配平法：适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低，需求整个物质的化合价升降数，然后配平。如：
＋10eq \(N,\s\up6(＋2))O↑＋3H2eq \(S,\s\up6(＋6))O4＋8H2O
(4)电荷守恒法：适用于离子方程式，当主要物质配平后，利用电荷守恒配平其他物质。如：
＋5Cl2↑＋8H2O
给定反应的配平
1．(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2===____NaBH4＋____Na2SiO3
(2)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____NO↑＋____H2O
(3)____MnOeq \\al(－,4)＋____C2Oeq \\al(2－,4)＋____H＋===____Mn2＋＋____CO2↑＋____H2O
(4)____FeS＋____HNO3===____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O
(5)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑
(6)____Fe2＋＋____Cr2Oeq \\al(2－,7)＋____H＋===____Fe3＋＋____Cr3＋＋____H2O
[答案] (1)1 2 4 2 1 2 (2)3 28 9 1 14 (3)2 5 16 2 10 8 (4)1 6 1 1 3 2 (5)2 9 3 3 5 (6)6 1 14 6 2 7
缺项配平
2．(1)eq \x( )LiCO2＋eq \x( )H2SO4＋eq \x( )H2O2===eq \x( )Li2SO4＋eq \x( )CSO4＋eq \x( )O2↑＋eq \x( )____。
(2)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色( Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：
eq \x( )NaBiO3＋eq \x( )Mn2＋＋eq \x( )________===eq \x( )Na＋＋eq \x( )Bi3＋＋eq \x( )______＋eq \x( )______。
(3)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应，生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式：
eq \x( )Cu＋eq \x( )HNO3(浓)===eq \x( )Cu(NO3)2＋eq \x( )NO2↑＋eq \x( )NO↑＋eq \x( )________。
(4)eq \x( )ClO－＋eq \x( )Fe(OH)3＋eq \x( )________===eq \x( )Cl－＋eq \x( )FeOeq \\al(2－,4)＋eq \x( )H2O。
(5)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。请完成下列化学方程式：
eq \x( )KMnO4＋eq \x( )K2S＋eq \x( )________===eq \x( )K2MnO4＋eq \x( )K2SO4＋eq \x( )S↓＋eq \x( )________。
(6)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸
eq \x( )MnOeq \\al(－,4)＋eq \x( )CH3CH2OH＋eq \x( )____―→eq \x( )Mn2＋＋eq \x( )CH3COOH＋eq \x( )____。
[答案] (1)2 3 1 1 2 1 4 H2O
(2)5 2 14 H＋ 5 5 2 MnOeq \\al(－,4) 7 H2O
(3)5 16 5 4 2 8 H2O
(4)3 2 4 OH－ 3 2 5
(5)28 5 24 KOH 28 3 2 12 H2O
(6)4 5 12 H＋ 4 5 11 H2O

缺项配平的原则
[注] 当方程式中主物质缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
新情境下的氧化还原反应方程式书写
新情境下的氧化还原反应的方程式书写流程
KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是__________________________________________________。
[思维流程]
[答案] 2MnOeq \\al(－,4)＋5C2Oeq \\al(2－,4)＋16H＋eq \(=====,\s\up14(△))2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
根据有关情境信息书写
1．根据有关信息，完成下列方程式。
(1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NHeq \\al(＋,4)形式存在)，NaClO将废水中的NHeq \\al(＋,4)转化为N2，反应的离子方程式为_______________________________。
(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将NOeq \\al(－,3)还原为N2。
上述反应的离子方程式为______________________________________。
(3)Fe的一种含氧酸根FeOeq \\al(2－,4)具有强氧化性，在其钠盐溶液中加入稀硫酸，溶液变为黄色，并有无色气体产生。该反应的离子方程式是______________________ __________________________________________________。
(4)工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3。其原理是向碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1∶2的混合溶液中通入过量的二氧化硫，经蒸发、结晶，即得硫代硫酸钠。该反应的化学方程式为__________________________________________。
[答案] (1)3ClO－＋2NHeq \\al(＋,4)===N2↑＋3Cl－＋3H2O＋2H＋
(2)2NOeq \\al(－,3)＋5H2eq \(=====,\s\up14(催化剂))N2＋2OH－＋4H2O
(3)4FeOeq \\al(2－,4)＋20H＋===4Fe3＋＋3O2↑＋10H2O
(4)2Na2S＋Na2CO3＋4SO2===3Na2S2O3＋CO2
根据化工流程书写
2．碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图：
已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题：
(1)已知Te为ⅥA族元素，TeO2被浓NaOH溶液溶解，其溶解的离子方程式为________________________________________________________。
(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2，反应的化学方程式为 ___________________________________________________；“还原”过程中，发生反应的离子方程式为____________________________。
[解析] (2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2，反应的化学方程式是Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O；“还原”过程中，四氯化碲与二氧化硫反应生成单质碲和硫酸，反应的离子方程式是Te4＋＋2SO2＋4H2O===2SOeq \\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋。
[答案] (1)TeO2＋2OH－===TeOeq \\al(2－,3)＋H2O
(2)Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O
Te4＋＋2SO2＋4H2O===2SOeq \\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋
电子守恒在化学计算中的应用
1．计算依据
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。
2．守恒法解题的思维流程
在反应3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5 ml H2O参加反应，被水还原的溴为 ( )
A．1 ml B．eq \f(2,3) ml
C.eq \f(4,3) ml D．2 ml
[思路点拨]
[答案] C
电子守恒的基本计算
1．24 mL浓度为0.05 ml·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 ml·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为( )
A．＋2 B．＋3
C．＋4 D．＋5
B [设Cr在还原产物中的化合价为＋x，由得失电子守恒知：0.05 ml·L－1×24×10－3 L×(6－4)＝0.02 ml·L－1×20×10－3 L×2×(6－x)，x＝3。]
2．(2022·福州模拟)高铁酸钾是一种新型、高效、多功能水处理剂，工业上采用向KOH溶液中通入氯气，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制备K2FeO4，发生反应：①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。
下列说法正确的是( )
A．反应①中每消耗4 ml KOH，吸收标准状况下22.4 L Cl2
B．氧化性：K2FeO4>KClO
C．若反应①中n(ClO－)∶n(ClOeq \\al(－,3))＝5∶1，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
D．若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 ml K2FeO4时消耗0.3 ml Cl2
D [反应①的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物质的量之比为1∶1，所以每消耗4 ml KOH，吸收2 ml氯气，标准状况下2 ml氯气的体积为22.4 L·ml－1×2 ml＝44.8 L，A错误；反应②K2FeO4为氧化产物，KClO为氧化剂，则氧化性：K2FeO4