鲁科版 (2019)必修 第一册第2章 元素与物质世界第3节 氧化还原反应第3课时导学案

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3、学会简单氧化还原方程式的配平
【学习重难点】基本规律及氧化还原的计算及方程式的配平
【自 学 自 测】
一、氧化还原的规律
1.守恒律：
内容：(1)质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。
(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数，
(3)电荷守恒：离子方程式中，反应物中各离子的电荷总数与产物中各离子的电荷总数相等。书写氧化还原反应的离子方程式时要注意满足电荷守恒，
如Fe3＋＋Cu===Fe2＋＋Cu2＋(错误)，2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋(正确)。
应用:氧化还原反应方程式的配平,氧化还原反应的相关计算。
例1：0.2ml XO4-恰好将0.3mlSO32-氧化成SO42-，则X在还原产物中的化合价是 ( )
A、+1 B、+2 C、+3 D、+4
2.价态规律
(1)内容
(2)应用:可判断氧化还原反应能否发生及反应产物。
例2： = 1 \* GB3 ①试用双线桥表示下列反应电子转移的情况（提示：归中律）
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O
3.强弱规律
(1)内容:在氧化还原反应中,
还原性:还原剂>还原产物; 氧化性:氧化剂>氧化产物。
应用:物质间氧化性(或还原性)的强弱比较或判断氧化剂和有还原性的物质在一定条件下是否发生反应。
例3：已知：在某温度时发生如下三个反应：
(1)C＋CO2＝2CO (2)C＋H2O＝CO＋H2 (3)CO＋H2O＝CO2＋H2
据此判断，该温度下C、CO、H2的还原性强弱顺序是：（ ）
A．CO＞C＞H2 B．C＞CO＞H2 C．C＞H2＞CO D．CO＞H2＞C
例4：已知:①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2 ②2FeCl2+Cl2=2FeCl3判断下列物质的氧化能力由大到小的顺序是（ ）
A.Fe3+>Cl2>I2 B.Cl2>Fe3+>I2 C.I2>Cl2>Fe3+ D.Cl2>I2>Fe3+
4.竞争规律——反应先后规律
(1)内容：在浓度相差不大的溶液中含有
①几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
②几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
(2)应用:判断氧化性、还原性强弱和判断反应的先后顺序。
例5：在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.Mg B.Cu C.Ag D.H2
二、简单氧化还原方程式的配平
【配平步骤】1、标价态：列出发生氧化和还原反应 的元素的化合价；
2、列变化：列出元素得失电子数（元素的化合价的变化）；。
3、定系数：使得失电子总数（化合价的升高和降低）相等；
4、配其他：利用观察法，配平其它物质的系数，把单线改成等号。
（1）正向配平法
适用于反应物分别是氧化剂、还原剂的反应。先确定氧化剂和还原剂的化学计量数,然后再确定还原产物和氧化产物的化学计量数。如:
= 1 \* GB3 ① MnO2 + HCl—△— MnCl2 + Cl2 + H2O
= 2 \* GB3 ② MnO4- + H++ Cl-—— Mn2+ + Cl- + Cl2 + H2O
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。先确定氧化产物和还原产物的化学计量数,然后确定还原剂和氧化剂的化学计量数。如:
由于S的化合价既升高又降低,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。
① S+ KOH —— K2S+ K2SO3+ H2O
= 2 \* GB3 ② P4+ KOH+ H2O —— K3PO4+ PH3
缺项配平（选讲）
①先配氧化剂、还原剂及还原产物、氧化产物;
②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子);
③最后观察配平其他物质系数。
先配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由元素守恒确定未知物,再根据原子守恒和电荷守恒进行配平。 缺项配平的补项原则
① ClO—+ Fe(OH)3+ —— Cl—+ FeO42—+ H2O
= 2 \* GB3 ② MnO4- + H2O2+ —— Mn2+ + O2+ H2O
三、氧化还原的计算
1、羟胺（NH2OH）是一种还原剂，能将某些氧化剂还原．现用的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应，生成的Fe2+恰好与的KMnO4酸性溶液完全作用．已知（未配平）：FeSO4+KMnO4+H2SO4→Fe2（SO4）3+K2SO4+MnSO4+H2O则在上述反应中，羟胺的氧化产物是（ ）
A．N2 B．N2O C．NO D．NO2
2、已知A2On2－可与B2－反应，B2－被氧化，产物为B单质，A2On2－被还原，产物为A3+；且知100mL c(A2On2－)=0.3ml/L的溶液与150mL c(B2－)="0." 6ml/L的溶液恰好完全反应，则n值为（ ）
A．4 B．5 C．6 D．7
某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应得到的混合溶液，经测定ClO-与ClO3-的浓度之比为1：3，则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为
A. 21:5 B. 11:3 C. 3:1 D. 4:1
【自 研 自 悟】
【探究1】氧化还原的规律
1.已知在热的碱性溶液中,NaClO发生如下反应:3NaClO===2NaCl+NaClO3。在相同条件下NaClO2也能发生类似的反应,其最终产物是( )
A.NaCl、NaClO B.NaCl、NaClO3 C.NaClO、NaClO3D.NaClO3、NaClO4
2.（选做）已知H2SO3+Br2+H2O===H2SO4+2HBr。向100 mL含等物质的量的HBr和H2SO3的混合溶液中通入0.01 ml Cl2,有一半Br-变为Br2。原溶液中HBr和H2SO3的浓度均为( )
5 ml·L-1 ml·L-1 ml·L-1 ml·L-1
【变式】(1)改变设问:已知HBr为强酸,写出通入0.01 ml Cl2发生反应的总离子方程式。

(2)改变容量:若要使溶液中的Br-全部变为Br2,计算至少需要通入的Cl2的体积(标准状况下)。

【探究2】氧化还原的计算
硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.200 ml·L－1的Na2S2O3溶液恰好把448 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，则S2Oeq \\al(2－,3)将转化为( )
A．S2－ B．S C．SOeq \\al(2－,3) D．SOeq \\al(2－,4)
【自 练 自 提】
1．溶液中XOeq \\al(2－,4)和SOeq \\al(2－,3)的数目之比为1：2时，恰好完全反应，则X在还原产物中的化合价为( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
2.在3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )
A．3∶8 B．8∶3 C．2∶3 D．3∶2
3．根据S2Oeq \\al(2－,8)＋2e－→2SOeq \\al(2－,4)、Mn2＋＋4H2O→MnOeq \\al(－,4)＋8H＋＋5e－，推测氧化1.5NA个Mn2＋需S2Oeq \\al(2－,8)的数量为( )
A．1.5NA B．3.75NA C．3.25NA D．3.125NA
4．多种氧化剂和还原剂相遇时，存在“争先恐后，强者优先”的现象。请预测，在含FeCl2、MgCl2和HCl的溶液中加入适量Zn粉，首先置换出来的是( )
A．Fe B．H2 C．Mg D．不能确定
5.已知KClO3溶液和KCl溶液混合无现象。KClO3溶液与HCl溶液混合可发生反应:KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O。下列说法正确的是( )
A.产生22.4 L Cl2时转移电子数目为1.204×1024 B.反应中氧化剂与还原剂物质的量之比是1∶6
C.KClO3和KCl混合溶液中滴加稀硫酸也能生产Cl2 D.氧化性:KClO36．PbO2、KMnO4、Cl2、FeCl3、CuCl2的氧化性依次减弱。下列反应不可能发生的是( )
A．Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋ B．10Cl－＋2MnOeq \\al(－,4)＋16H＋===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
C．Cu＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))CuCl2 D．5Pb2＋＋2MnOeq \\al(－,4)＋2H2O===5PbO2↓＋2Mn2＋＋4H＋
9．R2Oeq \\al(x－,4)在酸性溶液中与MnOeq \\al(－,4)发生反应，反应产物为RO2、Mn2＋、H2O。已知反应中氧化剂与还原剂的个数之比为2∶5，则x的值为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
10．(1)一定条件下，ROeq \\al(n－,3)和氟气(F2)可发生如下反应：ROeq \\al(n－,3)＋F2＋2OH－===ROeq \\al(－,4)＋2F－＋H2O，从而可知在ROeq \\al(n－,3)中，元素R的化合价是________价。
(2)某同学写出以下三个化学方程式(未配平)：
①NO＋HNO3―→N2O3＋H2O ②NH3＋NO―→HNO2＋H2O ③N2O4＋H2O―→HNO3＋HNO2
三个反应中，一定不可能实现的是_______(填序号)；在反应①中若消耗NO 15 g，转移电子_____ml。
(3)已知Ieq \\al(－,x)和Cl2发生如下反应Ieq \\al(－,x)＋Cl2＋H2O―→Cl－＋IOeq \\al(－,3)＋H＋。若Ieq \\al(－,x)与Cl2的系数之比为1∶8，则x的值为________。
11．我国政府为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸钾。检验食盐中是否加碘，可利用如下反应： __KIO3＋__KI＋__H2SO4===__K2SO4＋__I2＋__H2O
(1)配平该化学方程式，并且用双线桥法表示该化学方程式中电子转移的方向与数目。

(2)该反应中n氧化剂:n还原剂为_______；若反应中转移0.5 ml电子，则生成I2的物质的量为_______。
12．（选做）已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。现有一个氧化还原反应体系，共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
(1)该反应中，化合价升高的反应物是________，化合价没有发生变化的反应的物质是____________________________。
(2)写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)：___________________。
(3)上述反应中，氧化剂是__________，1 ml氧化剂在反应中__________(填“得到”或“失去”)________ml电子。
(4)如果在反应后的溶液中加入NaBiO3，溶液又显紫红色。此现象说明NaBiO3具有__________(填“氧化性”或“还原性”)。写出该反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
(提示：NaBiO3为黄色或棕色粉末，不溶于冷水，在该反应中转化为Bi3＋)
自练自提答案
B 2.C 3.B 4.B 5.C 6.D 9.B 10.(1) +5 (2) ② 0.5
3 化合价降低，得5e-，被还原
(1)KIO3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O
化合价升高，失5e-，被氧化
(2)1:5 0.3ml
(1)KCl H2SO4
(2)2KMnO4+10KCl+8H2SO4==6K2SO4+2MnO4+5Cl2↑+8H2O
KMnO4 得到 5
氧化性 5NaBiO3+2Mn2++14H+==2MnO4-+5Bi3++5Na++7H2O
高低
规律
元素最高价态→只有
元素中间价态→既有 又有
元素最低价态→只有
归中
规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态,即“只靠拢,不交叉”其结果是两种价态只能相互靠近或最多达到相同的价态，而绝不会出现高价态变低，低价态变高的交叉现象。
歧化
规律
同一元素发生氧化还原反应生成不同价态的物质时,中间价态→高价态+低价态
条件
补项原则
酸性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-