2019版高考化学一轮精选教师用书苏教专用：专题21第一单元　氧化还原反应


第一单元　氧化还原反应

1．熟悉常见元素的化合价。能根据化合价正确书写化学式(分子式)，或根据化学式判断元素的化合价。
2．了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
　氧化还原反应的相关概

[知识梳理]
一、本质和特征

电子转移（得失或偏移） 化合价
二、相关概念及其关系

例如：反应4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化剂是MnO2，氧化产物是Cl2，还原剂是浓HCl，还原产物是MnCl2；生成1 mol Cl2时转移电子的物质的量为2__mol，被氧化的HCl的物质的量是2__mol。
三、电子转移的表示方法
1．双线桥法

2．单线桥法

四、常见氧化剂和还原剂
1．常见氧化剂
常见氧化剂包括某些非金属单质、含有高价态元素的化合物、过氧化物等。例如：

2．常见还原剂
常见还原剂包括活泼的金属单质、非金属离子及低价态化合物、低价金属阳离子、非金属单质及其氢化物等。例如：

3．具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性。例如：
具有中间价态的物质
氧化产物
还原产物
Fe2＋
Fe3＋
Fe
SO
SO
S
H2O2
O2
H2O
其中：Fe2＋、SO主要表现还原性，H2O2主要表现氧化性。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)(2016·高考全国卷Ⅲ，7C)次氯酸盐具有氧化性，所以可用漂白粉漂白织物。(　　)
(2)[2015·高考全国卷Ⅰ，28(1)改编]大量的碘富集在海藻中，用水浸取后浓缩，再向浓缩液中加MnO2和H2SO4，即可得到I2。该反应的还原产物为MnSO4(或Mn2＋)。(　　)
(3)有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。(　　)
(4)金属阳离子一定只具有氧化性。(　　)
(5)氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。(　　)
(6)氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。(　　)
(7)某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√
2．某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H2S、HNO3、NO和H2O。已知水是生成物之一。
(1)该反应中的还原剂是________。
(2)该反应中的还原产物是________。
(3)写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：___________________________。
(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是________。
解析：HNO3为常见的氧化剂，H2S为常见的还原剂，则NO为还原产物，S为氧化产物。S元素由－2价升高到0价，N元素由＋5价降到＋2价，运用得失电子守恒规律和观察法可配平化学方程式。由(3)中的化学方程式可知，当生成4 mol H2O时，转移6 mol电子，所以当转移0.3 mol电子时，生成0.2 mol H2O，质量为3.6 g。
答案：(1)H2S　(2)NO

(4)3.6 g

(1)氧化还原反应相关概念间的关系，熟记六个字：“升、失、氧；降、得、还”[元素化合价升高(降低)、失(得)电子，发生氧化(还原)反应]。
(2)近几年高考中常考的一些特殊物质中元素化合价如下：
CuFeS2：Cu(＋2)　Fe(＋2)　 S(－2)
K2FeO4：Fe(＋6) Li2NH： N(－3)
LiNH2：N(－3) AlN： N(－3)
Si3N4：Si(＋4)　N(－3) Na2S2O3：S(＋2)
H2C2O4：C(＋3) HCN：C(＋2)　N(－3)
CuH：Cu(＋1)　H(－1) FeO：Fe[＋(8－n)]
S4O：S(＋) Mg2B2O5·H2O：B(＋3)
NaBH4：B(＋3)　H(－1) CuCl：Cu(＋1)
MnOOH：Mn(＋3) Fe3O4：Fe(＋2、＋3)

　(2018·济南高三模拟)某种飞船以N2H4和N2O4为动力源，发生反应：2N2H4＋N2O4===3N2＋4H2O，反应温度可高达2 700 ℃，对于该反应，下列说法正确的是(　　)
A．N2H4是氧化剂
B．N2O4是还原剂
C．N2既是氧化产物又是还原产物
D．每生成3 mol N2转移电子的数目为16NA
[解析]　该反应实际上是不同价态的氮元素之间发生的归中反应，N2H4是还原剂，N2O4是氧化剂，N2既是氧化产物又是还原产物，每生成3 mol N2转移电子的数目为8NA，故C正确。
[答案]　C

1 mol N2H4完全燃烧生成N2和H2O时，转移电子数是________。
解析：1 mol N2H4完全燃烧生成1 mol N2和2 mol H2O时，转移4NA个电子。
答案：4NA(或2.408×1024)

解决氧化还原反应相关概念题的解题思路
(1)理清概念间的关系，把握知识线索(详见前面的知识梳理)。
(2)明确分析问题的方法思路：找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步，特别是不同反应物中含有同种元素的氧化还原反应，必须弄清元素化合价的变化情况。基本方法是先标出熟悉元素的化合价，再根据化合物中正负化合价的代数和为零的原则求解其他元素的化合价。
(3)有关电子转移数目的判断
关键是明确反应中元素的化合价变化，找出氧化剂或还原剂的物质的量，以及1 mol氧化剂得电子的物质的量或者1 mol还原剂失电子的物质的量。例如：



题组一　氧化还原反应的相关概念
1．(2017·高考北京卷)下列变化中，气体被还原的是(　　)
A．二氧化碳使Na2O2固体变白
B．氯气使KBr溶液变黄
C．乙烯使Br2的四氯化碳溶液褪色
D．氨气使AlCl3溶液产生白色沉淀
解析：选B。二氧化碳与过氧化钠反应，过氧化钠中氧元素化合价既有升高又有降低，二氧化碳中的碳元素和氧元素化合价都不变，A项错误；溶液变黄说明有溴单质生成，反应后溴元素化合价升高，溴离子被氧化，氯气被还原，B项正确；乙烯与溴的反应是加成反应，C项错误；氨气与氯化铝溶液反应产生白色沉淀，是复分解反应，D项错误。
2．(2015·高考四川卷)下列物质在生活中应用时，起还原作用的是(　　)
A．明矾作净水剂
B．甘油作护肤保湿剂
C．漂粉精作消毒剂
D．铁粉作食品袋内的脱氧剂
解析：选D。A.明矾中的Al3＋发生水解生成胶体，胶体的表面积较大，能吸附水中的杂质，所以能起到净水的作用，与氧化还原无关，A项错误；B.甘油为丙三醇，属于多羟基化合物，具有吸湿性，因此可作护肤保湿剂，与氧化还原无关，B项错误；C.漂粉精能作消毒剂是因为它能生成HClO，HClO具有强氧化性，能杀菌消毒，并不是起还原作用，C项错误；D.铁粉作食品袋内的脱氧剂，防止食品被氧化，起还原作用，D项正确。
3．制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3＋2HCN===CaCN2＋CO↑＋H2↑＋CO2↑，下列说法正确的是(　　)
A．氢元素被氧化，碳元素被还原
B．HCN是氧化剂，CaCO3是还原剂
C．CaCN2是氧化产物，H2为还原产物
D．CO为氧化产物，H2为还原产物
解析：选C。该题的最关键的一点是分析各元素的化合价变化，难点是确定碳元素在HCN和CaCN2中的化合价，从反应物CaCO3到生成物CO2，碳的化合价均为＋4价，没有改变，再从生成物H2分析发现氢的化合价降低，显然HCN中H得电子，HCN是氧化剂，而CaCO3中的各元素化合价均无变化，则还原剂也必是HCN，其中的碳元素一定被氧化，在HCN中碳为＋2价，CO中的碳也为 ＋2 价，则CaCN2中的碳为＋4价，故CaCN2为氧化产物。
题组二　氧化还原反应中电子转移的表示方法及计算
4．(教材改编)下列标明电子转移的方向和数目的化学方程式中正确的是________；其中属于歧化反应的是________，属于归中反应的是____________，属于部分氧化还原反应的是____________。


解析：(1)中标错了转移电子数，应为“12e－”；(2)中标错了“得”“失”，且转移电子数应为“e－”；(3)中KClO3的线桥指向错误，应指向Cl2，且转移电子数应为“5e－”；(4)中单线桥本身表示电子转移方向，故不需标注“得”或“失”。只有(5)正确。其余问题按概念判断即可。
答案：(5)　(2)　(3)　(3)(4)(5)
5．(2018·汕头高三模拟)氮化铝(AlN，Al和N的相对原子质量分别为27和14)广泛应用于电子、陶瓷等工业领域，在一定条件下，AlN可通过反应Al2O3＋N2＋3C2AlN＋3CO合成。下列叙述正确的是(　　)
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3是氧化剂
B．上述反应中，每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C．AlN中氮元素的化合价为＋3价
D．AlN的摩尔质量为41 g
解析：选B。反应中氮元素由0价→－3价，碳元素由0价→＋2价，所以N2是氧化剂，C是还原剂，每生成1 mol AlN转移3 mol电子，AlN的摩尔质量为41 g/mol。


　氧化还原反应的规律及应用

[知识梳理]
1．守恒规律
氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且得电子总数等于失电子总数。或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价降低总数等于升高总数。
2．价态归中规律
同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为“价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，低升高降只靠拢”。
。
3．强弱规律
氧化性较强的氧化剂跟还原性较强的还原剂反应，生成还原性较弱的还原产物和氧化性较弱的氧化产物。

即：氧化性：氧化剂＞氧化产物；
还原性：还原剂＞还原产物。
应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱，还可用于判断某个反应能否发生。
4．先后规律
(1)含义：越易失去电子的物质，失去后就越难得到电子；越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子。一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，与还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，与氧化性最强的优先发生反应，如FeBr2溶液中缓缓通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－。
(2)应用：判断物质的稳定性及反应顺序。
[自我检测]
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)强氧化剂与强还原剂混合不一定能发生氧化还原反应。(　　)
(2)阳离子只有氧化性，阴离子只有还原性。(　　)
(3)元素的非金属性越强，其氧化性越强，相应单质越活泼。(　　)
(4)向浓H2SO4中通入H2S气体，1 mol浓硫酸转移电子数可能是6NA，也可能是2NA。(　　)
(5)1 mol Cl2与Ca(OH)2 完全反应，转移的电子数是2NA。(　　)
(6)1 mol KClO3与足量的浓盐酸完全反应，转移电子数为6NA。(　　)
解析：(4)H2SO4(浓)＋3H2S===4S↓＋4H2O
H2SO4(浓)＋H2S===SO2↑＋S↓＋2H2O
前一反应中1 mol浓H2SO4转移6NA个电子，后一反应中转移2NA个电子。
(5)Cl2既是氧化剂又是还原剂，1 mol Cl2和Ca(OH)2反应，转移电子数应为NA。
(6)利用价态归中规律，

所以转移电子数应为5NA。
答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5) ×　(6)×
2．往FeBr2溶液中缓缓通入Cl2，哪种离子先被氧化？若改为FeI2呢？
答案：由于还原性I－＞Fe2＋＞Br－，所以往FeBr2溶液中缓缓通入Cl2，首先被氧化的是Fe2＋；向FeI2溶液中缓缓通入Cl2，首先被氧化的是I－。

守恒规律可用于计算和配平；强弱规律可用于判断物质的氧化性、还原性强弱，或用于判断某个反应能否发生；价态归中规律可用于推测物质的性质及判断元素价态变化情况，但注意只适用于同一元素的不同价态物质在反应时的判断。

　(1)[2016·高考全国卷Ⅰ，28(4)]“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为______，该反应中氧化产物是____________。

(2)[2015·高考全国卷Ⅱ，28(1)]工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(3)(2015·高考山东卷)向NaBr溶液中滴入少量氯水和苯，振荡、静置，溶液上层呈橙红色，则Br－还原性________Cl－(填“强于”或“弱于”)。
[解析]　(1)根据图示，“尾气吸收”时ClO2转化为ClO，ClO2作氧化剂，则H2O2作还原剂，H2O2转化为O2，由ClO2ClO、H2O2O2，根据得失电子守恒，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1，氧化产物为O2。
(2)根据元素化合价的变化知，1 mol KClO3变成1 mol ClO2得到1 mol电子，1 mol Na2SO3变成1 mol SO失去2 mol电子，根据得失电子守恒该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。
(3)溶液上层呈橙红色，说明Cl2与NaBr反应生成了Br2与NaCl，则Br－还原性强于Cl－。
[答案]　(1)2∶1　O2　(2)2∶1　(3)强于

(1)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性。H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为________(填化学式)。
(2)1 mol Na2S2O3与足量稀硫酸反应时，氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
解析：(1)根据H3PO2与Ag＋反应中两者物质的量之比为1∶4，4 mol Ag＋在反应中得到4 mol e－，1 mol H3PO2则失去4 mol e－，则产物中P元素显＋5价，故氧化产物为H3PO4。
(2)根据反应物与生成物中变价元素的化合价，可配平化学方程式：Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，即氧化产物(SO2)与还原产物(S)的物质的量之比为 1∶1。
答案：(1)H3PO4　(2)1∶1

氧化还原反应规律题的解题步骤
首先分析题意的考查点，再确定用什么规律解决问题。涉及“几种元素被氧化(或还原)”或“谁先被氧化(或还原)”问题，必然用强弱规律解答；涉及电子转移数或氧化还原比例问题，必然用守恒规律解答；涉及能否发生某某反应，一般属于强弱规律，而判断同种元素的不同价态的物质之间反应的化合价变化问题，则要依据价态归中或歧化规律。

题组一　守恒规律的应用
1．若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为(　　)
A．1∶4　　　　　　　　　 B．1∶2
C．2∶1 D．4∶1
解析：选B。配平该反应：3(NH4)2SO43SO2↑＋4NH3↑＋N2↑＋6H2O，从而推断出化合价变化和未变化的N原子个数之比为1∶2。
2．(2018·成都检测)在硫酸铁电化浸出黄铜矿精矿工艺中，有一主要反应：CuFeS2＋4Fe3＋===Cu2＋＋5Fe2＋＋2S，反应结束后，经处理获得单质硫x mol。下列说法正确的是(　　)
A．反应中硫元素被氧化，所有铁元素均被还原
B．氧化剂是Fe3＋，氧化产物是Cu2＋
C．反应中转移电子的物质的量为x mol
D．反应结束后，测得溶液中三种金属离子的总物质的量为y mol，则原Fe3＋的总物质的量为(y－x) mol
解析：选D。CuFeS2中Cu、Fe均为＋2价，S为－2价，，Fe3＋为氧化剂，CuFeS2为还原剂，S为氧化产物，A、B错误；生成x mol单质硫时转移2x mol电子，C错误；生成x mol单质硫，则参加反应的Fe3＋的物质的量为2x mol，生成n(Cu2＋)＝x mol，n(Fe2＋)＝x mol，溶液中剩余n(Fe3＋)＝y－x－x＝(y－3x) mol，则原Fe3＋的总物质的量n(Fe3＋)＝(y－x) mol。
题组二　价态归中规律的应用
3．在KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O的反应中， 被氧化的氯与被还原的氯的原子个数比为(　　)
A．1∶6 B．6∶1
C．1∶5 D．5∶1
解析：选D。据“价态归中，互不交叉”规律， KClO3中的Cl元素和HCl中的Cl元素发生归中反应，生成零价态的Cl2，用双线桥法标出电子得失情况如下：

4．已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：
①G―→Q＋NaCl
②Q＋H2OX＋H2
③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O
④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O
这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是(　　)
A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y
C．X、Z、Q、Y、G D．G、Q、Y、Z、X
解析：选A。由①得出Q价态高于G，因为G必介于Q和－1价的Cl之间，－1价为氯元素的最低价；将该结论引用到③，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析②：H2O中的H化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析④：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。
题组三　强弱规律，先后规律的应用
5．常温下，在溶液中能发生如下反应：①2A2＋＋B2===2A3＋＋2B－；②16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O；③2B－＋Z2===B2＋2Z－。由此判断下列说法错误的是(　　)
A．Z2＋2A2＋===2A3＋＋2Z－反应可以进行
B．Z元素在②③反应中均被还原
C．氧化性由强到弱的顺序是XO、Z2、B2、A3＋
D．还原性由强到弱的顺序是A2＋、B－、Z－、X2＋
解析：选B。根据氧化还原反应中氧化剂的氧化性＞氧化产物的氧化性，还原剂的还原性＞还原产物的还原性，由反应方程式可知C、D正确，A项的反应可以进行。Z元素在反应②中被氧化，在反应③中被还原。
6．(2018·福州高三一模)向含S2－、Fe2＋、Br－、I－各0.1 mol的溶液中通入Cl2，通入Cl2的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是(　　)

解析：选C。还原性：S2－＞I－＞Fe2＋＞Br－，所以发生反应的顺序：①Cl2＋S2－===S↓＋2Cl－，②Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，③Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，④Cl2＋2Br－===Br2＋2Cl－。

氧化性与还原性的强弱比较
1．根据元素在周期表中的位置判断
(1)同主族元素，从上到下对应原子金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。
(2)同周期元素，从左向右对应原子金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强。
2．根据金属活动性顺序表判断
按照金属活动性顺序表，排在前面的金属元素其单质的还原性强，排在后面的金属元素其阳离子的氧化性强。


3．根据氧化还原反应的方程式判断
对于氧化还原反应一般有如下对应关系：
氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物
则氧化性：氧化剂＞氧化产物；还原性：还原剂＞还原产物。
例如：根据K2Cr2O7＋14HCl(浓)===2KCl＋2CrCl3＋3Cl2↑＋7H2O 可以判断：在酸性条件下，氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，还原性：浓HCl＞CrCl3。
4．根据与同一物质反应的情况(反应条件、剧烈程度等)判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可根据反应条件要求的高低来进行判断，反应条件要求越低，性质越强；若氧化产物价态不同，则价态越高，氧化剂的氧化性越强。
5．根据原电池、电解池的电极反应判断
(1)两种不同的金属构成原电池的两极，还原性：一般负极金属＞正极金属。
(2)在电解过程中，氧化性越强的金属阳离子优先在阴极放电，还原性越强的非金属阴离子优先在阳极放电。
6．根据微粒反应过程中能量变化判断
(1)当H2＋X2===2HX(放出热量Q1)，H2＋Y2===2HY(放出热量Q2)，若Q1>Q2，则X2的氧化性比Y2的氧化性强；X－的还原性比Y－的还原性弱。
(2)当几种原子获得相同数目的电子形成具有稳定结构的阴离子时，放出的能量越多，或形成的离子稳定性越强，则该原子的氧化性越强，反之越弱。
(3)元素的原子失去相同的电子形成阳离子时，吸收的能量越少，说明失电子越容易，其还原性越强。
7．根据物质浓度或溶液酸碱性判断
某些物质的氧化性、还原性与溶液的酸碱性也有关。KMnO4的氧化性按碱性、中性、酸性条件逐渐增强；NO在中性条件下无强氧化性，但在酸性条件下具有强氧化性。
　氧化还原反应方程式的配平与计算

[知识梳理]
1．氧化还原反应方程式的配平原则

2．一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法

3．氧化还原反应的计算
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。
[自我检测]
1．(教材改编)根据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2回答下列问题：
(1)1分子还原剂化合价升高总数为________，1分子氧化剂化合价降低总数为________。
(2)配平后各物质的系数依次为_____________________________________________。
解析：依据氧化还原基本概念及化合价的变化情况判断、配平即可。
答案：(1)11　4　(2)4、11、2、8
2．配平下列方程式：
(1)________KI＋________KIO3＋________H2SO4===________I2＋________K2SO4＋________H2O
(2)__________MnO＋__________H＋＋__________Cl－===________Mn2＋＋________Cl2↑＋________H2O
(3)__________P4＋__________KOH＋__________H2O===__________K3PO4＋__________PH3
(4)________ClO－＋________Fe(OH)3＋________===________Cl－＋________FeO＋________H2O
答案：(1)5　1　3　3　3　3
(2)2　16　10　2　5　8
(3)2　9　3　3　5
(4)3　2　4OH－　3　2　5

(1)注意特殊物质中元素的化合价，如CuFeS2中铜、铁元素的化合价都为＋2，硫元素的化合价为－2；FeS2中硫元素的化合价为－1；K2FeO4中铁元素的化合价为＋6等。
(2)填空配平化学方程式时，化学计量数“1”也必须填写在空格里。
(3)依据得失电子守恒列等式时不要忽略变价原子的个数。　

　(1)[2017·高考全国卷Ⅱ，28(2)]将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液(含有KI)混合，反应生成MnO(OH)2，实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为________________________。
(2)[2017·高考全国卷Ⅲ，28(2)]工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：______________________。
(3)[2016·高考全国卷Ⅰ，28(1)(2)]NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下：

①NaClO2中Cl的化合价为________。
②写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：________________________。
[解析]　(1)根据水样与Mn(OH)2碱性悬浊液反应生成MnO(OH)2，可写出固氧的反应为2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2。(2)由题意可知：As2S3＋O2―→H3AsO4＋S，1 mol As2S3总共升高10价，1 mol O2降低4价。先根据化合价升降总数相等配平：2As2S3＋5O2―→4H3AsO4＋6S，再考虑质量守恒，反应前少12H、6O，所以反应的化学方程式为 2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S。(3)①根据化合物中各元素化合价代数和等于0，计算出NaClO2中氯元素化合价为＋3。②从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4。
[答案]　(1)2Mn(OH)2＋O2===2MnO(OH)2
(2)2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S
(3)①＋3　②2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋
2NaHSO4

(1)[2016·高考全国卷Ⅰ，27(4)]＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为____________________________________。
(2)[2015·高考全国卷Ⅱ，28(1)(3)改编]二氧化氯(ClO2，黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2，该反应的离子方程式为_____________________________________。
若在锥形瓶中用KI、H2SO4来测定制得的ClO2的含量，则锥形瓶内反应的离子方程式为____________________________________。
解析：(1)根据题意，氧化剂是Cr2O，还原剂是HSO，氧化产物是SO，还原产物是Cr3＋。根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O。
(2)根据氧化还原反应中得失电子守恒，氯元素的化合价从＋5价降到＋4价，得1个电子，硫元素的化合价从＋4价升高到＋6价，失去2个电子，然后再根据电荷守恒和原子守恒写出离子方程式。ClO2能把碘离子氧化为碘单质，自身被还原为氯离子。
答案：(1)Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O
(2)2ClO＋SO＋2H＋===2ClO2↑＋SO＋H2O
2ClO2＋10I－＋8H＋===2Cl－＋5I2＋4H2O

1．配平化学方程式的基本技巧
(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。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。　
(4)当方程式中有多个缺项时，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。
2．应用电子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(注意化学式中的原子个数)。
(3)“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式：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。

题组一　氧化还原反应方程式的配平
1．(1)(2016·高考天津卷)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________________。
(2)(2016·高考江苏卷)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为＋3)与Fe2＋反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为______________________。
答案：(1)1，2，4，1，1，3
(2)2Fe2＋＋BH＋4OH－===2Fe＋2H2↑＋B(OH)
2．(1)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：
Ce3＋＋H2O2＋H2O===Ce(OH)4↓＋________
(2)完成下列离子方程式：
①Fe(OH)2＋ClO－＋______===Fe(OH)3＋Cl－
②Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑ ＋________
③P＋FeO＋CaOCa3(PO4)2＋Fe
答案：(1)2　1　6　2　6　H＋
(2)①2　1　1　H2O　2　1
②5　2　4　5　1　8　H＋
③2　5　3　1　5
题组二　信息型氧化还原反应方程式的书写
3．二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。
该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为_______________________。

答案：2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
4．地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

上图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式：___________________________________。
答案：4Fe＋NO＋10H＋===4Fe2＋＋NH＋3H2O
题组三　氧化还原反应的计算
5．(1)[2016·高考全国卷Ⅲ，28(2)]以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为
物质
V2O5
V2O4
K2SO4
SiO2
Fe2O3
Al2O3
质量
分数/%
2.2～
2．9
2.8～
3．1
22～
28
60～
65
1～2
<1
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：

“氧化”中欲使3 mol的VO2＋变成VO，则需要氧化剂KClO3至少为________mol。
(2)(2016·高考江苏卷)过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。水中溶解氧的测定方法如下：向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液，生成MnO(OH)2沉淀，密封静置；加入适量稀H2SO4，待MnO(OH)2与I－完全反应生成Mn2＋和I2后，以淀粉作指示剂，用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下：
O2MnO(OH)2I2S4O
①写出O2将Mn2＋氧化成MnO(OH)2的离子方程式：_______________。
②取加过一定量CaO2·8H2O的池塘水样100.00 mL，按上述方法测定水样的溶解氧，消耗0.010 00 mol·L－1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(用mg·L－1表示)，写出计算过程。
解析：(1)3 mol VO2＋变为VO，共失去3 mol电子，而1 mol ClO变为Cl－得到6 mol电子，所以需要0.5 mol氯酸钾。
(2)①O2将Mn2＋氧化为MnO(OH)2的离子方程式为O2＋2Mn2＋＋4OH－===2MnO(OH)2↓。②根据2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓、MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O、I2＋2S2O===2I－＋S4O，可得关系式：O2～2MnO(OH)2～2I2～4S2O，则n(O2)＝n(S2O)＝×0.010 00 mol·L－1×0.013 5 L＝3.375×10－5mol，故水样中的溶解氧＝
＝10.80 mg·L－1。
答案：(1)0.5
(2)①2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2↓
②在100.00 mL水样中
I2＋2S2O===2I－＋S4O
n(I2)＝
＝
＝6.750×10－5mol，
n[MnO(OH)2]＝n(I2)＝6.750×10－5mol，
n(O2)＝n[MnO(OH)2]＝×6.750×10－5mol
＝3.375×10－5mol，
水中溶解氧＝

＝10.80 mg·L－1。

(1)离子型氧化还原方程式的配平要遵循原子守恒、电荷守恒及得失电子守恒。
(2)有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，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。
[课后达标检测]
一、选择题
1．下列说法中正确的是(　　)
A．强氧化剂和弱还原剂易发生氧化还原反应
B．实验室制氯气的反应中，氯离子通过还原反应生成氯气
C．由Cu(OH)2生成Cu2O时，铜元素被还原了
D．I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，氧化性依次增强
解析：选C。A项，强氧化剂和弱还原剂不易发生氧化还原反应，A错；B项，氯离子通过氧化反应生成氯气，B错；D项，I－、Br－、Cl－的还原性依次减弱，但无氧化性，D错。
2．下列实验中，颜色的变化与氧化还原反应有关的是(　　)
A．往紫色石蕊试液中加入盐酸，溶液变红
B．饱和FeCl3溶液在沸水中变成红褐色胶体
C．向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，生成的沉淀由白色变成灰绿色，最后变成红褐色
D．SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色
解析：选C。向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液，首先得到白色沉淀Fe(OH)2，Fe(OH)2迅速与空气中的O2发生氧化还原反应得到红褐色的Fe(OH)3。
3．(2018·广东六校联考)下列氧化还原反应中，实际参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比正确的是(　　)
①KClO3＋6HCl(浓)===KCl＋3Cl2↑＋3H2O；1∶6
②3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；2∶3
③SiO2＋3CSiC＋2CO↑；1∶2
④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO；2∶1
A．①③　　　　　　　　　　 B．②③
C．②④ D．①④
解析：选B。本题主要考查氧化还原反应的实质。结合氧化还原反应中得失电子守恒原理可知，反应①中比例为1∶5；反应④中比例为1∶2。
4．(2016·高考上海卷)下列化工生产过程中，未涉及氧化还原反应的是(　　)
A．海带提碘 B．氯碱工业
C．氨碱法制碱 D．海水提溴
解析：选C。A项，海带提碘是I－→I2，碘元素被氧化；B项，氯碱工业反应原理：2NaCl＋2H2O2NaOH＋Cl2↑＋H2↑，氯元素发生氧化反应，氢元素发生还原反应；C项，氨碱法制碱原理：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3＋NH4Cl，为复分解反应；D项，海水提溴是Br－→Br2，溴元素被氧化。
5．已知下述三个实验中的物质均能发生化学反应。
①
②
③
将铁钉放入硫酸铜溶液中
向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸
将铁钉放入氯化铁溶液中
下列判断正确的是(　　)
A．实验①和③中的铁钉只作还原剂
B．上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋
C．实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性
D．实验③中反应的离子方程式为Fe＋Fe3＋===2Fe2＋
解析：选A。实验①中铁钉置换出铜，铁钉作还原剂，实验③中铁钉被Fe3＋氧化，铁钉作还原剂，A正确。由实验①可知氧化性：Cu2＋＞Fe2＋，B错误。实验②中Fe2＋被硝酸氧化为Fe3＋，Fe2＋是还原剂，C错误。实验③中的离子方程式的电荷不守恒，正确的离子方程式为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，D错误。
6．(2018·永丰高三调研)新型纳米材料氧缺位铁酸盐(MFe2Ox)(3
A．MFe2O4表现了还原性
B．MFe2Ox表现了还原性
C．SO2和NO2表现了还原性
D．SO2和NO2发生了分解反应
解析：选B。A项，由信息可知，MFe2O4与氢气的反应中，M元素的化合价降低，则为氧化剂，具有氧化性；B项，在常温下MFe2Ox能使工业废气中的SO2、NO2等氧化物转化为单质，则SO2、NO2等氧化物为氧化剂，MFe2Ox为还原剂，体现其还原性；C项，由B项可知，SO2和NO2表现了氧化性；D项，SO2和NO2发生了还原反应。
7．等物质的量的下列化合物与足量浓盐酸反应，得到氯气物质的量最多的是(　　)
已知：MnO＋H＋＋Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋H2O(未配平)
ClO＋H＋＋Cl－Cl2↑＋H2O(未配平)
ClO－＋H＋＋Cl－Cl2↑＋H2O(未配平)
A．KClO3 B．KMnO4
C．MnO2 D．Ca(ClO)2
解析：选A。根据得失电子守恒可知，选项中物质的量相等的四种物质得电子，而浓盐酸中Cl－失电子，等物质的量的物质得到的电子越多，生成的氯气越多，A、B选项中，1 mol物质均得到5 mol电子，但是氯酸钾中的氯元素也转化成了氯气，所以A正确。
8．在一定条件下，RO和F2可发生如下反应：RO＋F2＋2OH－===RO＋2F－＋H2O，从而可知在RO中，元素R的化合价是(　　)
A．＋4价 B．＋5价
C．＋6价 D．＋7价
解析：选B。所有的离子反应均遵循质量守恒和电荷守恒，对于氧化还原反应的离子反应，还遵循得失电子守恒。往往可以根据这三个守恒判断离子方程式的正误或进行有关化合价的计算。
方法1：根据电荷守恒有n＋1×2＝1＋1×2，n＝1。
设元素R在RO中的化合价为x，则x－2×3＝－1，x＝＋5。
方法2：设元素R在RO中的化合价为x。根据氧化还原反应中，得失电子守恒有(7－x)×1＝[0－(－1)]×2，所以x＝＋5。
9．(2018·合肥高三模拟)NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述中正确的是(　　)
A．该反应中NO被还原
B．反应过程中溶液的pH减小
C．生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4
D.中的粒子是OH－
解析：选C。NO中N元素的化合价升高，NO被氧化，A项错误。根据得失电子守恒和原子守恒可知反应的离子方程式为2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O，据此可知B、D项错误，C项正确。
10．高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂。工业制备高铁酸钾的离子反应方程式为 Fe(OH)3＋ClO－＋OH－FeO＋Cl－＋H2O(未配平)。下列有关说法不正确的是(　　)
A．由上述反应可知，Fe(OH)3的氧化性强于FeO
B．高铁酸钾中铁显＋6价
C．上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2
D．用K2FeO4处理水时，不仅能消毒杀菌，而且生成的Fe3＋水解形成Fe(OH)3胶体能吸附水中的悬浮杂质
解析：选A。反应中Fe(OH)3作还原剂，ClO－作氧化剂，配平后的离子方程式为2 (OH)3＋3O－＋4OH－===2O＋3l－＋5H2O，B、C正确；FeO作氧化剂时其还原产物为Fe3＋，Fe3＋水解产生Fe(OH)3胶体，具有吸附性，可作净水剂，D正确。
二、非选择题
11．(1)①在淀粉­碘化钾溶液中，滴加少量次氯酸钠碱性溶液，立即会看到溶液变蓝色，这是因为________________________________________________________________________，
离子方程式为________________________________________。
②在碘和淀粉形成的蓝色溶液中，滴加亚硫酸钠碱性溶液，发现蓝色逐渐消失，这是因为________________________________________________________________________，
离子方程式是_______________________________________。
③对比①和②实验所得的结果，将I2、ClO－、SO按氧化性由强到弱的顺序排列为________________。
(2)设计实验证明以下事实并写出化学反应方程式。
①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强。
②氯化铁溶液中Fe3＋的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2＋强。
③铁的还原性比铜强。
解析：(2)①可根据Cu和浓H2SO4加热反应，而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明。②③可利用氧化还原方程式来证明。
答案：(1)①NaClO将KI氧化生成了I2
ClO－＋2I－＋H2O===I2＋Cl－＋2OH－
②I2将Na2SO3氧化成了Na2SO4，自身被还原为I－
SO＋I2＋2OH－===SO＋2I－＋H2O
③ClO－＞I2＞SO
(2)①Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应。
Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。
②Cu与FeCl3溶液能反应。
2FeCl3＋Cu===2FeCl2＋CuCl2。
③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu。
Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu。(答案合理即可)
12．(2016·高考上海卷)NaCN超标的电镀废水可用两段氧化法处理：
①NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl。
②NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2。
已知HCN(Ka＝6.3×10－10)有剧毒；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。
完成下列填空：
(1)第一次氧化时，溶液的pH应调节为________(选填“酸性”“碱性”或“中性”)；原因是________________________________________________________________________。
(2)写出第二次氧化时发生反应的离子方程式：_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClO________g(实际用量应为理论值的4倍)，才能使NaCN含量低于0.5 mg/L，达到排放标准。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似。(CN)2与NaOH溶液反应生成________、________和H2O。
解析：(1)依据HCN的电离平衡常数可知HCN是极弱的酸，所以NaCN极易与酸反应生成HCN。为防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气，因此第一次氧化时，溶液的pH应调节为碱性。
(2)NaOCN与NaClO反应，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2，首先确定反应物和生成物；再依据反应中氯元素的化合价从＋1价降低到－1价，得到2个电子。N元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，则根据得失电子守恒可知还原剂和氧化剂的物质的量之比是2∶3，反应的离子方程式为2CNO－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑。
(3)NaCN被氧化的两个阶段氧化剂均为NaClO，所以可以合并一起进行计算，即反应物为NaCN和NaClO，生成物为Na2CO3、CO2、NaCl和N2。参加反应的NaCN是＝20 mol，反应中C由＋2价升高到＋4 价，N元素化合价从－3价升高到0价，即1 mol NaCN失去5 mol电子，1 mol次氯酸钠得到2 mol电子，所以处理100 m3含NaCN 10.3 mg/L的废水，实际至少需NaClO的质量为×74.5 g/mol×4＝14 900 g。
(4)(CN)2与Cl2的化学性质相似，则根据氯气与氢氧化钠反应的方程式可知(CN)2与NaOH溶液反应生成NaOCN、NaCN和H2O。
答案：(1)碱性　防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气
(2)2CNO－＋3ClO－===CO＋CO2↑＋3Cl－＋N2↑
(3)14 900
(4)NaOCN　NaCN
13．(2016·高考全国卷Ⅱ)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。回答下列问题：
(1)联氨分子的电子式为____________，其中氮的化合价为____________。
(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)联氨是一种常用的还原剂。向装有少量AgBr的试管中加入联氨溶液，观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2__________kg；与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比，联氨的优点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)N2H4中原子间以共价键结合，其电子式为。N2H4中H为＋1价，由化合物中各元素化合价代数和为0，可确定N为－2价。(2)反应中NaClO和NH3分别作氧化剂和还原剂，根据得失电子守恒和原子守恒可写出并配平相应的化学方程式。(3)由于联氨具有还原性，能将AgBr中的Ag＋还原为Ag，可看到固体逐渐变黑，N2H4被氧化为N2，可看到溶液中有气泡产生。1 mol联氨在反应中失去4 mol电子，而1 mol O2能得到4 mol电子，且联氨与O2的相对分子质量相等，故反应的联氨与O2的物质的量和质量均相等，故1 kg的联氨可除去水中溶解的O2的质量为1 kg。使用联氨处理水中溶解的O2，消耗联氨的量少，且氧化产物为N2，对环境无污染，而用Na2SO3处理水中溶解的O2时，Na2SO3被氧化为Na2SO4，产生新杂质。
答案：(1) 　－2
(2)2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O
(3)固体逐渐变黑，并有气泡产生　1　N2H4的用量少，不产生其他杂质(产物为N2和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)
14．(2017·高考北京卷)SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理

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：_______________________。
④尿素溶液浓度影响NO2的转化，测定溶液中尿素(M＝60 g·mol－1)含量的方法如下：
取a g尿素溶液，将所含氮完全转化为NH3，所得NH3用过量的V1 mL c1 mol·L－1 H2SO4溶液吸收完全，剩余H2SO4用V2 mL c2 mol·L－1 NaOH溶液恰好中和，则尿素溶液中溶质的质量分数是________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理
NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。


①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是________。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是________。
③还原过程中，有时会产生笑气(N2O)。用同位素示踪法研究发现笑气的产生与NO有关。在有氧条件下，15NO 与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：
____________15NNO＋H2O
解析：(1)①根据题意，反应物为H2O和CO(NH2)2，生成物为NH3和CO2，反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。②根据题意，反应物为NH3和NO2，生成物为N2和H2O，反应需在催化剂作用下进行。③根据题意，NH3、SO2、O2和H2O反应生成(NH4)2SO4。④根据题意，加入硫酸的总物质的量为c1V1×10－3 mol，NaOH消耗硫酸的物质的量为 mol，因此与NH3反应的硫酸的物质的量为(c1V1－)×10－3 mol，根据关系式：CO(NH2)2～2NH3～H2SO4，得n[CO(NH2)2]＝(c1V1－)×10－3 mol，m[CO(NH2)2]＝(c1V1－)×10－3 mol×60 g·mol－1＝0.06(c1V1－) g，因此尿素溶液中溶质的质量分数为＝。(2)①由图a可以看出NOx在BaO中储存，在Ba(NO3)2中还原，因此储存NOx的物质为BaO。②由图b可知，Ba(NO3)2在第一步反应中被H2还原为NH3，根据得失电子守恒，1 mol Ba(NO3)2转化成NH3得到2 mol×8＝16 mol电子，1 mol氢气失去2 mol 电子，因此消耗的氢气与硝酸钡的物质的量之比为8∶1。③根据题意，有氧气参与反应，同时根据生成物为15NNO和H2O，可推测出参加反应的15NO与NH3的物质的量之比为1∶1，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。
答案：(1)①CO(NH2)2＋H2OCO2＋2NH3
②8NH3＋6NO27N2＋12H2O
③2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4
④
(2)①BaO　②8∶1
③415NO＋4NH3＋3O2415NNO＋6H2O