高考化学之氧化还原反应规律及方程式的配平

1、氧化还原反应规律氧化还原反应规律计算及配平计算及配平地球与地图地球与地图栏目索引栏目索引请请点点击击相相关关栏栏目目2413考点考点 梯级落实梯级落实真题真题 重组集训重组集训课时课时 规范训练规范训练微课微课 通法悟道通法悟道考点一氧化还原反应方程式的配平考点一氧化还原反应方程式的配平 【知识梳理知识梳理】【问题与探究问题与探究】(1)(1)化合价升降总数相等化合价升降总数相等(2)(2)反应前后各元素的原子个数相等反应前后各元素的原子个数相等 提示：提示：【题组训练题组训练】题型一题型一 正向配平（含缺项配平）正向配平（含缺项配平）3 33 33 33 35 51 14 4 2 2 1 1

2、 1 1 1 1 8 8 5 5 2 2 10 10 1616 2 2 3 3 6 6 2 2 1 1 3 32 2 9 9 3 3 3 35 53 3 2 2 4 OH4 OH 3 32 2 5 52 2 5 5 6 H6 H 2 25 5 8 8AlAl2 2O O3 3 3C N3C N2 2 2AlN 3CO 2AlN 3CO=3Cl3Cl2 2NaINaI6NaOH=6NaCl6NaOH=6NaClNaIONaIO3 33H3H2 2O O 2Fe2Fe3 3H H2 2C C2 2O O4 4=2CO=2CO2 22Fe2Fe2 22H2H 2KMnO2KMnO4 4C C2 2H

3、ClHCl3 3=2KCl=2KCl2CO2CO2 22MnO2MnO2 2HCl HCl : :考点三考点三 氧化还原反应的计算方法氧化还原反应的计算方法电子守恒电子守恒法法1 1应用电子守恒解题的一般步骤应用电子守恒解题的一般步骤“一、二、三一、二、三”(1)“(1)“一找各物质一找各物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)“(2)“二定得失数二定得失数”确定一个原子或离子得失电子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注意化学式中的原子个数数) )。(3)“(3)“三列关系式三列关系式”根据题中物质的物质的量

4、和得失电子守恒列出关系式。根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(n(氧化剂氧化剂) )变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值n(n(还原剂还原剂) )变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值。2 2多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：对于多步连多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。之间的电子守恒关系，快速求解

5、。【题组训练题组训练】题型一题型一 确定氧化产物、还原产物等物质的化合价确定氧化产物、还原产物等物质的化合价B B 1 124 mL24 mL浓度为浓度为0.05 molL0.05 molL1 1的的NaNa2 2SOSO3 3溶液恰好与溶液恰好与20 mL20 mL浓浓度为度为0.02 molL0.02 molL1 1的的K K2 2CrCr2 2O O7 7溶液完全反应。已知溶液完全反应。已知NaNa2 2SOSO3 3可被可被K K2 2CrCr2 2O O7 7氧化为氧化为NaNa2 2SOSO4 4，则元素，则元素CrCr在还原产物中的化合价为在还原产物中的化合价为( () )A A

6、2 2B B3 C3 C4 D4 D5 5解析：题目中指出被还原的元素是解析：题目中指出被还原的元素是CrCr，则得电子的物质必是，则得电子的物质必是K K2 2CrCr2 2O O7 7，失电子的物质一定是，失电子的物质一定是NaNa2 2SOSO3 3，其中，其中S S元素的化合价从元素的化合价从446 6；而；而CrCr元素的化合价将从元素的化合价将从66n(n(设设n n为生成物中为生成物中CrCr元素的化合价元素的化合价) )，根据得失电子数目相等，有，根据得失电子数目相等，有0.024 L0.024 L0.05 0.05 molmolL L1 1(6(64)4)0.02 L0.02

7、 L0.02 mol0.02 molL L1 12 2(6(6n) n) ，解得解得n n3 3。D D 题型二题型二 多步连续氧化还原反应的计算多步连续氧化还原反应的计算3 314 g14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与体与1.12 L(1.12 L(标准状况下标准状况下) )氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为则合金中铜的质量为( () )A A9.6 g B9.6 g B6.4 g C6.4 g C3.2 g D3.2 g D1.6 g1.6 g4 4U U常见化合价有常见化

8、合价有4 4和和6 6，硝酸铀酰，硝酸铀酰UOUO2 2(NO(NO3 3) )2 2 加热可发加热可发生如下分解：生如下分解：UOUO2 2(NO(NO3 3) )2 2UxOyUxOyNONO2 2O O2 2(未配平未配平) )，将气体产物收，将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是试管。则生成的铀的氧化物化学式是( () )A AUOUO2 2 B B2UO2UO2 2UOUO3 3 C CUOUO3 3 D DUOUO2 22UO2UO3 3C C 解析：气体被吸收，说明二

9、氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2O22H2O=4HNO3，所以二氧化氮和氧气的计量数之比是41，根据氧化还原反应中得失电子数相等知，U元素的化合价不变，所以生成物是UO3，故选C。C C D DC CC C解析：开始加入解析：开始加入KIOKIO3 3溶液时，溶液时，最先与最先与IOIO3 3- -反应的微粒是反应的微粒是HSOHSO3 32-2-，还原产物为还原产物为I I，氧化产物为，氧化产物为SOSO4 42-2-；当；当HSOHSO3 3- -反应完后，反应完后，b b点到点到c c点发生反应的离子方程式为点发生反应的离子方程式为IOIO3 3- -5I5I6H6H=3I=3I2

10、23H3H2 2O O。所以所以0 0点到点到b b点参加反应的点参加反应的HSOHSO3 3- -的物质的量可利用电的物质的量可利用电子守恒求解：子守恒求解：n(HSOn(HSO3 3- -) )2e2en(IOn(IO3 3- -) )6e6e 即即x x molmol2 21 mol1 mol6 6，所以，所以x x3 3。3 3【思维建模思维建模】氧化还原反应中的氧化还原反应中的3 3条规律及其应用条规律及其应用C CC C 解析：由得出解析：由得出Q Q价态高于价态高于G G，因为，因为G G必介于必介于Q Q和和1 1价的价的ClCl之之间，间，1 1价为氯元素的最低价；将该结论引

11、用到，价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y Y介于介于Q Q与与G G之间，故有之间，故有Q Q价态高于价态高于Y Y，Y Y价态高于价态高于G G；分析：；分析：H H2 2O O中的中的H H化合化合价降低，则价降低，则Q Q中的氯元素转变为中的氯元素转变为X X中的氯元素，化合价必升高，中的氯元素，化合价必升高，则得出则得出X X价态高于价态高于Q Q；最后分析：；最后分析：Z Z介于介于Q Q、X X之间，则之间，则X X价态高价态高于于Z Z，Z Z价态高于价态高于Q Q。A A P P中氮元素的化合价最高中氮元素的化合价最高 N N2 2 P P 氮元素价态：氮元素价态：QMLQ

12、ML，根据氧化还原反应规律，根据氧化还原反应规律，M M与与L L反应，不可能反应，不可能生成氮元素价态比生成氮元素价态比M M、L L都高的物质都高的物质Q QB B C C 解析：由知氧化性解析：由知氧化性FeFe3 3II2 2，还原性，还原性I IFeFe2 2；由知氧化；由知氧化性性ClCl2 2FeFe3 3，还原性，还原性FeFe2 2ClCl；由知氧化性；由知氧化性MnOMnO4 4- -ClCl2 2，还原，还原性性ClClMnMn2 2。由此推知氧化性强弱顺序为。由此推知氧化性强弱顺序为KMnOKMnO4 4ClCl2 2FeClFeCl3 3II2 2，还原性强弱顺序为还

13、原性强弱顺序为I IFeFe2 2ClClMnMn2 2。所以。所以KMnOKMnO4 4可氧化可氧化ClCl、FeFe2 2及及I I，ClCl2 2可氧化可氧化FeFe2 2及及I I，FeClFeCl3 3只能氧化只能氧化I I。B B题组一题组一 氧化还原反应规律氧化还原反应规律解析：解析：D D解析：排除法，由氧化性强弱可知，解析：排除法，由氧化性强弱可知，FeFe2 2先于先于ClCl2 2反应，所以反应，所以FeFe2 2的计量数一定不能为的计量数一定不能为0 0，B B选项错误。选项错误。B B 4 4(2013(2013浙江理综浙江理综26)26)氢能源是一种重要的清洁能源。

14、现氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生有两种可产生H H2 2的化合物甲和乙。将的化合物甲和乙。将6.00 g6.00 g甲加热至完全分解，甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L6.72 L的的H H2 2( (已折算成标准已折算成标准状况状况) )。甲与水反应也能放出。甲与水反应也能放出H H2 2，同时还产生一种白色沉淀物，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于该白色沉淀可溶于NaOHNaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到得到H H2 2和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为和另

15、一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1.25 1.25 gLgL1 1。请回答下列问题：。请回答下列问题：(1)(1)甲的化学式是甲的化学式是_；乙的电子式是；乙的电子式是_。(2)(2)甲与水反应的化学方程式是甲与水反应的化学方程式是_。(3)(3)气体丙与金属镁反应的产物是气体丙与金属镁反应的产物是_(_(用化学式示用化学式示) )。解析：根据题意可知，甲为解析：根据题意可知，甲为AlHAlH3 3，乙为，乙为NHNH3 3，丙为，丙为N N2 2。(4)(4)根据题给信息，要证明产物根据题给信息，要证明产物CuCu中是否会混有中是否会混有CuCu2 2O O，可取，可取少许固体产物于试

16、管中，加适量稀少许固体产物于试管中，加适量稀H H2 2SOSO4 4溶解，若溶液呈蓝色，溶解，若溶液呈蓝色，则可证明产物中有则可证明产物中有CuCu2 2O O，反之则无。，反之则无。(5)AlH(5)AlH3 3具有还原性，具有还原性，NHNH3 3具有氧化性，两者可能发生氧化还具有氧化性，两者可能发生氧化还原反应。原反应。AlHAlH3 3 H HH:N:HH:N:HAlHAlH3 33H3H2 2O=Al(OH)O=Al(OH)3 33H3H2 2 MgMg3 3N N2 2 (4)(4)乙在加热条件下与乙在加热条件下与CuOCuO反应可生成反应可生成CuCu和气体丙，写出该反和气体丙

17、，写出该反应的化学方程式应的化学方程式 _。有人提出产物有人提出产物CuCu中可能还混有中可能还混有CuCu2 2O O，请设计实验方案验证之，请设计实验方案验证之_。( (已知：已知：CuCu2 2O O2H2H=Cu=CuCuCu2 2H H2 2O)O)(5)(5)甲与乙之间甲与乙之间_(_(填填“可能可能”或或“不可能不可能”) )发生反应发生反应产生产生H H2 2，判断理由是，判断理由是_。可能可能 AlHAlH3 3中的氢化合价为中的氢化合价为1 1价，价，NHNH3 3中的氢中的氢为为1 1价，因而有可能发生氧化还原反应生成氢气价，因而有可能发生氧化还原反应生成氢气2NH2NH

18、3 3+3CuO=3Cu+N+3CuO=3Cu+N2 2+3H+3H2 2O O取样后加稀硫酸，若溶液变蓝说明产物中含有取样后加稀硫酸，若溶液变蓝说明产物中含有CuCu2 2O;O;反之无反之无CuCu2 2O O答案：答案：解析：解析：( )( )3 33 31 11 1H H2 2复分解反应复分解反应 室温下，氯酸室温下，氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体钾在水中的溶解度明显小于其他晶体 2 2 1 1 6 6 2 62 6H H+ + 2 2 1 1 1 1 2 21 1H H2 20 0 5 2 5 2 4 5 14 5 18 H8 H+ +8 820122012新课标全国卷新课标全

19、国卷26(2)(3)(4)(1)26(2)(3)(4)(1)在实验室中，在实验室中，FeClFeCl2 2可用铁粉和可用铁粉和_反应制备，反应制备，FeClFeCl3 3可用铁粉可用铁粉和和_反应制备反应制备; ;(2)FeCl(2)FeCl3 3与氢碘酸反应可生成棕色物质，该反应离子方程式与氢碘酸反应可生成棕色物质，该反应离子方程式为为_；(3)(3)高铁酸钾高铁酸钾(K(K2 2FeOFeO4 4) )是一种强氧化剂，可作为水处理剂和是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。高容量电池材料。FeClFeCl3 3与与KClOKClO在强碱性条件下反应可制取在强碱性条件下反应可制取K

20、K2 2FeOFeO4 4，其反应的离子方程式为，其反应的离子方程式为_。解析：(1)(1)注意制备注意制备FeClFeCl2 2选用弱氧化剂，制备选用弱氧化剂，制备FeClFeCl3 3选用强氧化选用强氧化剂。剂。(2)(2)根据氧化还原反应原理可以写出离子方程式根据氧化还原反应原理可以写出离子方程式 (3)Fe(OH)(3)Fe(OH)3 3可被氧化为可被氧化为K K2 2FeOFeO4 4，HClOHClO具有强氧化性，可被还原具有强氧化性，可被还原为为ClCl，根据氧化还原反应原理进行配平。，根据氧化还原反应原理进行配平。盐酸盐酸( (或或FeClFeCl3 3溶液溶液) ) 氯气氯气

21、 2Fe2Fe3 32I2I=2Fe=2Fe2 2I I2 2( (或或2Fe2Fe3 33I3I=2Fe=2Fe2 2I I3 3- -) )2Fe(OH)2Fe(OH)3 3+3ClO+3ClO- -+4OH+4OH- -=2FeO=2FeO4 42-2-+5H+5H2 2O+3ClO+3Cl- -H H2 2、ClCl2 2 2NaClO2NaClO3 3+4HCl=2ClO+4HCl=2ClO2 2 +Cl +Cl2 2 +2NaCl+2H +2NaCl+2H2 2O O 9 9(2013(2013福建理综福建理综24)24)二氧化氯二氧化氯(ClO(ClO2 2) )是一种高效、广是

22、一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。谱、安全的杀菌、消毒剂。(1)(1)氯化钠电解法是一种可靠的工业生产氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClOClO2 2方法。方法。 该法工艺原理示意图如下图。其过程是将食盐水在特定条件该法工艺原理示意图如下图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠下电解得到的氯酸钠(NaClO(NaClO3 3) )与盐酸反应生成与盐酸反应生成ClOClO2 2。工艺中可。工艺中可以利用的单质有以利用的单质有_(_(填化学式填化学式) )，发生器中生成，发生器中生成ClOClO2 2的化的化学方程式为学方程式为_。_(2)(2)纤维素还原法制纤维素还原法制ClOClO

23、2 2是一种新方法，其原理是：纤维素水是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物解得到的最终产物D D与与NaClONaClO3 3反应生成反应生成ClOClO2 2。完成反应的化学方。完成反应的化学方程式：程式：(3)ClO(3)ClO2 2和和ClCl2 2均能将电镀废水中的均能将电镀废水中的CNCN氧化为无毒的物质，氧化为无毒的物质，自身被还原为自身被还原为ClCl。处理含。处理含CNCN相同量的电镀废水，所需相同量的电镀废水，所需ClCl2 2的的物质的量是物质的量是ClOClO2 2的的_倍。倍。NaNa2 2SOSO4 412 12 6 6 24 24 1 1 C C6 6H H1212O O6 62.52.5 解析：解析：题组三题组三 氧化还原反应的计算氧化还原反应的计算A A 解析：解析：解析：解析：1111(2013(2013四川理综四川理综7)1.52 g7)1.52 g铜镁合金完全