【同步讲义】高中化学（苏教版2019）必修第一册--4.2.2 氧化还原反应方程式的配平 讲义

第2课时 氧化还原反应方程式的配平

知识点01  氧化还原反应方程式的配平

1．配平原理

化合价升降法（即化合价升降总数相等），电子守恒原理。

2．基本步骤：(以浓硫酸与碳反应生成二氧化碳、二氧化硫和水为例)

(1)标变价

  ＋  H2O4(浓)  ——  O2↑ ＋  O2↑ ＋  H2O

(2)求一分子氧化剂和还原剂的降、升价数

  ＋  H2O4(浓)  —— O2↑ ＋  O2↑ ＋  H2O

↑4　  ↓2

(3)求升降数的最小公倍数，确定氧化剂和还原剂化学计量数

    ＋   H2O4(浓)——O2↑＋O2↑＋H2O

↑4×1　  ↓2×2

C＋2H2SO4(浓)——SO2↑＋CO2↑＋H2O

(4)观察配平其他计量数

C＋2H2SO4(浓)2SO2↑＋CO2↑＋2H2O

(5)检查反应前后的原子是否守恒，电子是否守恒，电荷是否守恒。

3．氧化剂和还原剂的判断

有多种价态的元素，其高价态的化合物可能具有________，在氧化还原反应中可作________；其低价态的化合物可能具有________，在氧化还原反应中可作________；其中间价态的化合物，在不同的化学反应中可能表现出________，也可能表现出________。

【即学即练1】完成下列化学方程式的书写并配平。

(1)二氧化硫和硫化氢(H2S)气体混合，反应生成硫和水。

(2)二氧化硫和氯气同时通入少量水中，反应生成硫酸和盐酸。

【即学即练2】配平氧化还原反应下列方程式

(1)________MnO2＋________HCl(浓)________MnCl2＋________Cl2↑＋________H2O

(2)________NO2＋________H2O===________HNO3＋________NO

(3)________Fe＋________HNO3===________Fe(NO3)3＋________NO↑＋________H2O

(4)________CO＋________Fe2O3________Fe＋________CO2

考法01  氧化还原反应方程式的配平技巧

1．正向配平

(1)氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，以反应物为基准从左边配平。

(2)归中反应(变价元素只有一种，“高价＋低价→中间价”)以反应物为基准从左边配平。

2．逆向配平

(1)适用对象：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的；自身氧化还原反应；歧化反应(变价元素只有一种，中间价→高价＋低价)。

(2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质

3．缺项配平

缺项方程式：某些反应物或生成物的分子式未写出(缺项)，它们一般为水、酸、碱。

(1)先根据化合价变化找出氧化剂、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)，若反应物缺正电荷，一般加H＋，生成物加水；若反应物缺负电荷，一般加OH－，生成物加水。

(3)最后观察配平其他物质系数。

【典例1】用化合价升降法配平下列氧化还原反应方程式。

(1)________Cl2＋________KOH===________KCl＋________KClO3＋________H2O

(2)______Mn2＋＋______ClO＋______H2O===______MnO2↓＋______Cl2＋_____

考法02  电子守恒法在化学计算中的应用

电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。计算公式如下：n(氧化剂)×得电子原子数×原子降价数＝n(还原剂)×失电子原子数×原子升价数。

【典例2】24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3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

题组A  基础过关练

1．下列各组微粒中，各物质均既有氧化性又有还原性的一组是(　　)

A．I2、Br－、H＋   B．S、Na＋、K

C．I2、NO2、H2O   D．I－、Fe3＋、HCl

2．下列氧化还原反应方程式正确的是(　　)

A．Fe2＋＋Cl2===Fe3＋＋2Cl－

B．Fe3＋＋Fe===2Fe2＋

C.

D．2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O

3．在实验室中，常用KMnO4代替MnO2与浓盐酸反应制取氯气，反应的化学方程式为KMnO4＋HCl(浓)―→MnCl2＋Cl2↑＋KCl＋H2O(未配平)，下列叙述中正确的是(　　)

A．反应中KMnO4被氧化

B．HCl发生还原反应

C．每消耗2 mol HCl时，反应中转移的电子为2 mol

D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶5

4．高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应，离子方程式如下(未配平)：

MnO＋________Fe2＋＋________H＋===________Mn2＋＋________Fe3＋＋________H2O

下列说法正确的是(　　)

A．MnO是氧化剂，Fe3＋是还原产物

B．Mn2＋的还原性强于Fe2＋

C．离子方程式中按物质顺序的化学计量数是：1、5、8、1、5、4

D．生成1 mol 水时，转移2.5 mol电子

5．配平以下氧化还原反应方程式。

(1)_______KI＋_______KIO3＋_______H2SO4===_______I2＋_______K2SO4＋_______H2O

(2)_______MnO＋_______H＋＋_______Cl－===_______Mn2＋＋_______Cl2↑＋______H2O

(3)________S＋________KOH===________K2S＋____K2SO3＋________H2O

(4)________P4＋________KOH＋________H2O===________K3PO4＋________PH3

(5)_______ClO－＋_______Fe(OH)3＋_______===_______Cl－＋_______FeO＋_______H2O

(6)_______Mn2＋＋_______ClO＋_______H2O===_______MnO2↓＋_______Cl2↑＋_______

6．(1)写出Fe在O2中燃烧的化学方程式：_________________________，判断该反应的氧化剂是__________，还原剂是_________。氧化产物是________，还原产物是______。

(2)写出Mg在O2中燃烧的化学方程式：__________________________，判断该反应反应前Mg元素的化合价是______价，O元素的化合价是__________价。反应后Mg元素的化合价是______价，O元素的化合价是______价，反应中氧化剂是________，还原剂是_______，当生成1 mol产物时，氧化剂得电子数为________，还原剂失电子数为________。

7．(1)配平氧化还原反应方程式。

_______S＋_______NaOH_______Na2S＋_______Na2SO3＋________H2O。

(2)指出被氧化的元素是________，被还原的元素是______，氧化产物________，还原产物________，氧化剂与还原剂的质量比是________。

8．请配平以下化学方程式，并回答下列问题：

(1)________KClO3＋________HCl===________Cl2↑＋________KCl＋________H2O

(2)发生氧化反应的物质是________，被还原的元素是________。

(3)反应中1 mol氧化剂________(填“得到”或“失去”)________mol电子。

(4)氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。

题组B  能力提升练

1．把图乙中的物质补充到图甲中，可得到一个完整的氧化还原反应型离子方程式(未配平)

对该氧化还原反应型离子方程式说法不正确的是(　　)

A．IO作氧化剂

B．氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶2

C．若有2 mol Mn2＋参加反应时则转移10 mol电子

D．配平后Mn2＋、H＋的化学计量数分别为2、3

2．做实验时不小心使皮肤上沾了一些高锰酸钾，形成的黑斑很久才能消除，如果用草酸(H2C2O4乙二酸)的稀溶液洗涤，黑斑可以迅速褪去，其离子方程式为

MnO＋C2O＋H＋―→CO2↑＋Mn2＋＋

下列有关叙述不正确的是(　　)

A．该反应的氧化剂为KMnO4

B．发生还原反应的是C2O

C．该离子方程式右侧方框内的产物是H2O

D．16 mol H＋参加反应时，电子转移10 mol

3．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。

(2)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________________。

(3)如果反应中转移0.5 mol电子，则生成I2的物质的量为__________。

4．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性高锰酸钾溶液与亚硝酸钠反应的离子方程式是MnO＋NO＋―→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述正确的是(　　)

A．该反应中NO被还原

B．反应过程中溶液的pH变小

C．生成1 mol NaNO3需要消耗0.4 mol KMnO4

D.中的粒子是OH－

5．按要求填空。

(1)在S2－、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋、S、I－、H＋中

①只有氧化性的是________；

②只有还原性的是________；

③既有氧化性又有还原性的是________。

(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

其中你认为一定不可能实现的是________(填序号)。

题组C  培优拔尖练

1．已知离子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋__(未配平)，下列说法错误的是(　　)

A．配平后水的化学计量数为4

B．反应后的溶液呈酸性

C．配平后氧化剂与还原剂的分子数之比为3∶28

D．氧化产物为AsO和SO

2．O3具有强氧化性，将O3通入KI溶液中发生反应：O3＋I－＋H＋―→I2＋O2＋H2O(未配平)，下列说法正确的是(　　)

A．配平后的离子方程式为2O3＋2I－＋4H＋===I2＋2O2＋H2O

B．每生成1 mol I2转移电子2 mol

C．O2是还原产物之一

D．该反应能说明O2的氧化性大于I2的

3．根据下表信息，下列叙述中正确的是(　　)

A.第①组反应中的氧化产物一定只有FeCl3

B．氧化性强弱比较：KMnO4>O2>Fe3＋>Cl2>Fe2＋

C．还原性强弱比较：H2O2>Mn2＋>Cl－

D．④的离子方程式配平后，H＋的化学计量数为16

4．有时候，将氧化还原反应方程式拆开写成两个“半反应”。下面是一个“半反应”式：

________MnO＋________H＋＋________e－===________Mn2＋＋________H2O

该反应方程式的配平化学计量数是(　　)

A．1，8，4，1，4   B．2，16，5，2，8

C．1，6，5，1，3   D．1，8，5，1，4

5．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：

回答下列问题。

(1) NaClO2中Cl的化合价为_____________。

(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：_________________________________。

(3)所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为除去Mg2＋和Ca2＋，要加入的试剂分别为__________、__________。

(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_________________。