高二化学氧化还原反应方程式的配平通用版知识精讲

高二化学氧化还原反应方程式的配平通用版【本讲主要内容】氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应，是中学化学及后续化学学习和研究中最重要的化学反应类型，正确地书写氧化还原反应方程式，是重要的基本技能，也是化学计量和计算的前提，但氧化还原反应往往比较复杂，有必要掌握其配平的方法。本讲就是有关化合价升降法配平的基本技巧。【知识掌握】【知识点精析】氧化还原反应知识要点一. 氧化还原反应的有关概念：定义：有电子转移（得失或偏移）的反应就叫做氧化还原反应。本质：有电子转移（得失或偏移）。判断的依据：化合价是否有变化。氧化剂：得到电子的反应物 氧化性：物质得电子的性质还原剂：失去电子的反应物 还原性：物质失电子的性质被氧化：失去电子被氧化 氧化反应：失去电子的反应叫氧化反应被还原：得到电子被还原 还原反应：得到电子的反应叫还原反应氧化产物：氧化反应生成的产物 还原产物：还原反应生成的产物二. 氧化还原方程式的配平1. 观察法一个简单方程式的配平，可以遵循质量守恒定律，通过观察法即可配平。如：Cu+O2CuO，Fe+O2Fe3O4，等等。但如这样的反应，观察法显然力不从心，因为各项关系复杂，相互制约，“一动无有不动”，很难能够观察而配平。这样的反应是不是就束手无策？2. 化合价升降法氧化还原反应的重要规律之一，就是“有升必有降，有得必有失，得失必相等”。每一个氧化还原反应，其电子得失，必然遵循这个关系。也就是说，一个氧化还原反应，我们如果找出参加反应的元素原子，按照这个关系，就把握了主要矛盾，这就是配平的依据。下面就对上例配平作说明，请大家体会。例1. 10，2，8，5，2，8，1练习A组：1. （2，5，3，1，2，5，8）2. （5，2，3，2，1，5，8）例2. （1，14，2，2，3，7）练习B组：1. （2，16，2，2，5，8）2. （1，6，1，3，3）例3. （3，6，5，1，3）练习C组：1. （3，6，2，1，3）2. （3，1，2，1）例4. （3，4，3，1，2）练习D组：1. _Cu +_HNO3_Cu（NO3）2 + _NO +_H2O （3，8，3，2，4）_Ga + _HNO3_Ga（NO3）3 +_NO2 +_H2O （1，6，1，3，3）例5. （3，22，6，3，10，8）练习E组：As2S3 +HNO3 +H2SO4 +H3AsO4 +NO （3，28，4H2O，9，6，28）SnS +NaNO3 + Na2CO3 Na2SnO3 +Na2SO4 +NaNO2 +CO2（1，5，2，1，1，5，2）例6. （2，2，3）练习F组：1. （NH4）2CrO4NH3+N2+Cr2O3 + （2，2，1，1，5H2O）2. （5，2，4，9）例7. （NH4）2MnO4 +Zn +MnCl3 +ZnCl2 +NH4Cl +H2O （2，3，16HCl，2，3，4，8）练习G组：1. （1，4，1，4，2）2. （1，1，2，2，1）小结：通过上例和练习，应该明白这种方法配平的本质就是抓住反应的内在规律，先解决主要矛盾，然后解决次要矛盾的方法。步骤是：（1）先找到并标出真正参加反应的物质的化合价。（2）按照得失电子必相等的条件，把真正参加反应的物质的原子先行配平。（3）注意到这些原子和其它没有参加反应的原子的相关性，把其它原子配平。【解题方法指导】例1. 离子方程式的配平：1. （3，8，2，3，2，4）2. （1，6，14，2，6，7）例2. 缺项配平：1. （1，4，6，1，4，4H2O）2. （14，5，12H2O，7，3，5，24H+）例3. 含未知数的配平：1. _Na2Sx+_NaClO+_NaOH_Na2SO4+_NaCl+_（1，3x+1，2x-2，x，3x+1，（x-1）H2O）2. _ An+ _ Bx- _ Bm + _ Ay- （mx，ynm，yn，mxn）3. HClOx + P + H3PO4 +HCl （5，2x，3xH2O，2x，5）例4. 综合应用（2020上海高考）实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为：4CuI Hg Cu2HgI4 2Cu（1）上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显 价。（2）以上反应中的氧化剂为 ，当有1molCuI参与反应时，转移电子_mol。（3）CuI可由Cu2与I直接反应制得，请配平下列反应的离子方程式：Cu2 I CuI I3解析：这道题的反应方程式高中教材没有讲过，但显然这是一个氧化还原反应，CuI中的Cu是+1价，产物中有单质铜，说明铜的化合价有降低，得到了电子，Hg从单质变成化合物，所以答案：（1）1（2）CuI，0.5（3）2、52、1【考点突破】【考点指要】氧化还原反应方程式的配平，在近些年的高考中，一般不直接出配平题，而是涉及到反应，需要配平然后利用配平后的化学计量数关系去解决一些量的问题。一般占8-10分左右。【典型例题分析】例1. （2020上海 ） 某一反应体系有反应物和生成物共五种物质：O2、H2CrO4、Cr（OH）3、H2O、H2O2 已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2 O2（1）该反应中的还原剂是_。（2）该反应中，发生还原反应的过程是_ _。（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）如反应转移了 0.3 mol 电子，则产生的气体在标准状况下的体积为_。解析：本题是在给出了所有反应物和生成物、H2O2发生氧化反应的基础上，设计了问题。通过H2O2 O2，知氧元素化合价升高，可判断H2O2是还原剂。再根据Cr的化合价降低，可确定还原反应的过程是H2CrO4Cr（OH）3。由此确定反应物和生成物，然后配平方程式、标出电子转移的方向和数目。（4）中根据电子守恒可确定气体体积。本题是对氧化还原反应知识的综合考查，涉及化学方程式的书写，电子转移的方向和数目、还原剂的判断，以及有关计算。掌握氧化还原反应的基本概念、利用电子守恒等基本原理，不难顺利解决。答案：（1）H2O2（2）H2CrO4Cr（OH）3 （4）3.36L例2. （2020上海高考24）（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe（NO3）3、HNO3和Fe2（SO4）3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。_+_+_+_+H2O（2）反应物中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）请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：解析：此题本质上还是一个书写与配平的问题：（1）FeSO4+HNO3Fe（NO3）3+Fe2（SO4）3+N2O+H2O（2）FeSO4 硝酸中+5价的N （3）得到 4 （4）3FeSO4+30HNO3【达标测试】1. 硫化亚铁能与浓硫酸发生化学反应，下列方程式配平正确的是（ ）A、2FeS+6H2SO4=Fe2（SO4）3+3SO2 +2S+6H2OB、4FeS+18H2SO4=2Fe2（SO4）3+9SO2 +7S+18H2OC、6FeS+16H2SO4=3Fe2（SO4）3+6SO2 +7S+16H2OD、8FeS+18H2SO4=4Fe2（SO4）3+3SO2 +11S+18H2O2. 在xR2+ + yH+ + O2 = mR3+ + nH2O的离子方程式中，对m和R3+的判断正确的是（ ）A、m=4，R3+ 是氧化产物 B、m=2y，R3+ 是氧化产物 C、m=2，R3+ 是还原产物 D、m=y，R3+ 是还原产物3. 24 mL浓度为0.050 molL1的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓度为0.020 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是 （ ）A. 6 B. 3 C. 2 D. 04. 11P + 15CuSO4 + 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4 ，反应中，1molCu2+能氧化P的物质的量是 （ ） A.2/5mol B.11/5mol C.1/5mol D.1/3mol5. 用硫酸酸化的CrO3遇酒精后，其颜色会从红色变为蓝色，这个现象可以测定司机是否酒后驾车。反应的化学方程式为：2CrO3 + 3C2H5OH + 3H2SO4 = Cr2（SO4）3 + 3CH3CHO + 6H2O，此反应的氧化剂是 （ ） A. H2SO4 B.CrO3 C. Cr2（SO4）3 D. C2H5OH6. 配平下列方程式（1）_FeCl3 + _H2S _FeCl2 + _HCl + _S（2）_KMnO4 + _K2SO3 + _H2O _MnO2 + _K2SO4+ _KOH（3）_FeSO4 + _HNO3 + _H2SO4 _Fe2（SO4）3 + _NO + _H2O（4）_HClO3 + _P4 + _H2O _HCl + _H3PO4（5）_K2Cr2O7 +_KI +_H2SO4 _K2SO4 +_Cr2（SO4）3 +_I2+_H2O（6）_NO2 + _NaOH _NaNO2 + _NaNO3 + _H2O （7）_SO2 + _H2S _S + _H2O7. 配平下列化学方程式_AsH3 +_HNO3 _H3AsO4 +_NO2 +_H2O_AgNO3 _Ag + _O2 + _NO28. 配平下列离子方程式_Fe2+ +_Cl2 _Fe3+ + _Cl-_Cr3+ + _Na2O2 + _OH- _CrO42- + _Na+ + _H2O_H+_Cr2O72-+_Fe3O4 _Fe3+_Cr3+_H2O9. 缺项配平：_Zn + _H+ + _NO3- _Zn2+ + _NH4+ + _10. 将NaBiO3固体（黄色，微溶）加MnSO4和H2SO4的混合液里加热，溶液显紫色（Bi3+无色），配平该反应的离子方程式：NaBiO3 + Mn2+ + H+ Na+ + Bi3+ + _ + _11. 配平以下化学反应方程式（1） Zn + HNO3= Zn（NO3）2 + N2O + H2O（2） KI + KIO3 + H2SO4 = I2 + K2SO4 + H2O（3） HNO3 = NO2 + O2 + H2O（4） FeS2 + O2 = Fe2O3 + SO2（5） Cr2O72- + Fe2+ + H+ = Cr3+ + Fe3+ + H2O（6） MnO4- + H2O2 + H+ = Mn2+ + O2 + H2O【综合测试】1. 硫酸铵在加强热条件下分解，生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是（ ）A、1：3 B、2：3 C、1：1 D、4：32. 某金属单质跟一定浓度的HNO3反应，假定只产生单一的还原产物，当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2：1，还原产物是（ ）A、NO2 B、NO C、N2O D、N23. 根据反应CuSO4+FeS2+H2OCu2S+FeSO4+H2SO4 ，判断1molCuSO4能氧化硫元素的物质的量是（ ） A. 3/14 B. 1/7 C. 5/7 D. 4/7 4. R2O8n-离子在一定条件下可以把Mn2+离子氧化为MnO4-，若R2O8n-离子变为RO42-离子，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5:2，则n的值为（ ）A. 4 B. 3 C. 2 D. 15. 用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1）铜跟浓硝酸反应（2）铜跟稀硝酸反应（3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述正确的是A. 三种途径所消耗的铜的物质的量相等B. 三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等C. 所消耗的铜的物质的量是途径（3）途径（1）途径（2）D. 所消耗的硝酸的物质的量是：途径（1）途径（2）途径（3）6. 在水溶液中，YO3n-和S2-发生的离子方程式如下： YO3n- + 3S2- + 6H+ =Y- +3S + 3H2O （1）YO3n-中Y元素的化合价是 ； （2）Y元素原子的最外层电子数是 ； （3）比较S2-和Y-的还原性 。7. 将5.05gKNO3加到含FeSO40.33mol的稀硫酸溶液中，充分反应后再通入0.09molCl2，恰好将剩余的Fe2+全部氧化，通过计算确定：（1）写出上述发生反应的所有离子方程式。（2）求KNO3被还原后氮的化合价。8.（2000年上海高考24题）KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆ClO2。其变化可表示为 （1）请完成该化学方程式并配平。 （2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是 。 （3）产生0.1mol的Cl2，则转移的电子的物质的量为 mol。 （4）ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl2的 倍。 9. 为测定碘酸铜（Cu（IO3）2）的溶解度，在室温下吸取100mL碘酸铜饱和溶液，加入过量酸化的KI溶液。充分反应后，再用0.130mol/LNa2S2O3溶液滴定生成的碘，消耗 Na2S2O3溶液35.0mL。反应过程如下：IO3+5I+6H+3I2+3H2O，2Cu2+4I2CuI+I2，I2+2S2O322I+S4O62（1）实验中参加反应的Cu（IO3）2的物质的量_mol。（2）碘酸铜在室温下的溶解度为_g/L。 10. 一个完整的氧化还原方程式可拆写为两个“半反应”式，一个为“氧化反应”式，一个为“还原反应”式。如2Fe3+ + Cu = 2Fe2+ + Cu2+可拆写为：Cu-2e- = Cu2+（氧化反应） ；2Fe3+2e- = 2Fe2+（还原反应）（1）请据此将3NO2 + H2O=2H+2NO3- + NO拆写为两个“半反应”式： 氧化反应： 还原反应： （2）已知某一反应的半反应式为：CH4+10OH-8e-=CO32-+7H2O，O2+2H2O+4e-=4OH-，则总反应式为 11. （2001上海高考23题）化学实验中，如使某步中的有害产物作为另一步的反应物，形成一个循环，就可不再向环境排放该种有害物质。例如：（l）在上述有编号的步骤中，需用还原剂的是 ，需用氧化剂的是_（填编号）。（2）在上述循环中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是 （填化学式）（3）完成并配平步骤的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：Na2Cr2O7KIHClCrCl3NaClKClI2 12. 配平下列化学反应方程式（或离子方程式）（1）_（NH4）2PtCl6_Pt+_NH4Cl+_N2+_HCl（2）高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应：KMnO4+HBrBr2+MnBr2+KBr+H2O其中还原剂是 。若消耗0.1摩尔氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是_摩尔。（3）在热的酸性溶液中，0.1molKNO3正好氧化300mL1mol/LFeCl2，KNO3被还原为氮的氧化物_。 配平此方程式：_KNO3+_FeCl2+_HCl _KCl+_FeCl3+ + _H2O达标测试答案1. 提示：有得必有失，得失必相等。浓硫酸是氧化剂，生成SO2，过程中所得电子数应为铁和硫（-2）失去的电子数。只有A正确。2. 提示：据原子和电荷守恒，x=m， n=2，y=4， 2x+4=3m，m=4.3. 解析：（守恒法）氧化还原反应中化合价升降总值相等。设Cr元素在被还原的产物中化合价为x，则：0.050 molL124 mL（64）0.020 molL120 mL（6x）2解得：x3答案：B4. 解析：11个P，5个降6个升，15个Cu降了一价，上升总价30，下降总价也是30，可见15个Cu氧化了6个P的一半，即3个，故每个Cu氧化了3/15=1/5。5. 提示：Cr的化合价降了。6. 答案：（1）2，1，2，2，1（2）2，3，1，2，3，2（3）6，2，3，3，2，4（4）10，3，18，10，12（5）1，6，7，4，1，3，7（6）2，2，1，1，1（7）1，2，3，27. 1，8，1，8，4 2，2，1，28. 2，1，2，2 2，3，4，2，6，2 62，1，6，18，2，319. 4，10，1，4，1，3H2O10. 5，2，14，5，5，2MnO4，7H2O11. （1）4，10，4，1，5（2）5，1，3，3，3，3（3）4，4，1，2（4）4，11，2，8（5）1，6，14，2，6，7（6）2，5，6，2，5，8【综合测试答案】1. A2. C3. B4. C5. 提示：此题考查实验的判断能力及计算能力。（1）Cu + 4HNO3（浓）=Cu（NO3）2 + 2NO2 +2H2O（2）3Cu + 8HNO3 = 3Cu（