氧化还原方程配平

1、 氧化还原方程配平 教学目标一、知识性目标：通过复习化学方程式的配平，使学生对氧化还原规律及质量守恒规律的认识加深，理解得更透彻。二、技能性目标：通过复习，逐步具备顺利完成配平各种形式化学方程式的能力。三、体验性目标：通过配平各种化学方程式，使学生体会到知识相互联系的重要性及理解知识和培养能力间的因果关系。考点8：氧化还原反应方程式的配平一、考点综述氧化还原反应方程式的配平是历年化学高考的热点题材。在上海卷中往往出现大题，在其它地区的试卷中更多的是选择或填空题。氧化还原反应方程式的配平的基本原理是氧化还原的守恒规律，即氧化剂得到电子的总数与还原剂失去电子的总数相等。但不一定所有的反应物或元素都

2、会参加氧化还原反应，所以运用质量守恒定律在氧化还原方程式的配平中也是非常普遍的。特别是部分氧化还原反应，更要注意原子守恒这一化学反应的特征。在溶液中进行的氧化还原反应，当H或O原子不能守恒时，可以考虑在方程式的反应物或生成物中补H2O或H+及OH-。二、考点突破例1 人体内O2-对健康不利，使人过早衰老，但在催化剂SOD存在下发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：O2- + H2O H2O2 + O2 + 。解析产物中H2O2中氧元素的价态为-1，O2中氧元素的化合价为0，因此该反应是O2-的歧化反应。在O2-中氧元素由-1/2分别歧化为-1和0价，因此H2O2、O2前化学计量数均为1，O2

3、-为2。又由电荷守恒推知，未知产物应为一带负电荷的离子，只能是OH-，其前计量系数为2，最后用观察法确定H2O的系数为2。答案2 O2- + 2H2O = H2O2 + O2 + 2 OH- 。命题意图 考察学生根据氧化还原守恒规律配平化学方程式及根据质量守恒定律确定未知生成物或反应物的化学式的能力。变式1配平化学方程式：KClO3 +HCl KCl+Cl2+H2O 变式3配平化学方程式：KMnO4 + FeS +H2SO4MnSO4 + Fe2(SO4)3 +S+K2SO4 +H2O变式3 油画所用颜料含有某种白色的铅化合物，置于空气中，天长日久就会生成黑色PbS，从而使油画的色彩变暗。若用

4、H2O2来“清洗”，则可将PbS转变为白色的PbSO4而使油画“复原”。请填空：上述“清洗”反应的化学方程式为 。若有0.1mol 的PbS参与反应，则在此反应中发生转移的电子为 mol。 例2 完成并配平下列反应的化学方程式：（1）固体KMnO4在200加热，失重10.8%；（2）固体KMnO4在240加热，失重15.3%。解析 KMnO4受热分解制氧气的反应是同学们所熟悉的反应，2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2,此反应失重16×2/2×158= 10.1%，与己知条件基本符合。由于锰有多种价态，240时KMnO4的分解产物除O2外，其余产物可能是其他价态的锰的含

5、氧酸盐或氧化物（不可能为单质锰或单质钾），因此，先假定KMnO4分解反应为：KMnO4 1/2K2O + MnOX +YO2。通过计算可确定X和Y的值，然后根据氧化物的酸碱性和物质的量关系，可判断出分解反应的最终产物。32Y/158=15.3%，解得Y=0.75，代入上述反应式中，得X=2(氧原子守恒)。又因MnO2属酸性氧化物，能与碱性氧化物K2O结合成K2MnO3。至此，“设计”出符合反应原理和失重条件的反应式。答案（1）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2 (2) 4KMnO42K2MnO3 +2MnO2+3O2命题意图 考察学生运用氧化还原守恒规律解决定量分析氧化还原反应进

6、而书写并配平化学方程式的能力。变式1己知反应：AgF + Cl2 +H2OAgCl+AgClO3 +HF +O2 (未配平)，配平后，（1）若Cl2 的系数为a，则AgF的系数为 ，判断的依据是 。（2）若AgClO3系数为b，O2的系数为c，则AgCl的系数是 ，判断的依据是 。变式2 制氯气的方法有多种，除用MnO2氧化浓盐酸外，还可以用氧气（450，CuCl2催化）、KMnO4来氧化浓盐酸在不同条件下得到氯气。试写出你所知道（包括本题提供的三种）的制氯气的反应式并配平。分析反应的情况，判断几种氧化剂氧化能力的强弱。变式3在氯酸钾制氧气的反应里，MnO2的催化问题到目前还没有定论。鉴于制得

7、的氧气中有氯气的气味，生成的KCl略显紫红色，有专家认为反应过程如下： KClO3 +MnO2 2A +B+C 2A D +MnO2 +C B+D KCl + + C(1)反应中的氧化剂是 ，反应中的未知产物是 。(2)上述反应中的A是 ，B是 ，C是 ，D是 。(3)配平上述3个反应式。三、考点拓展例3 V2O3和V2O5按不同物质的量之比混合可按计量发生完全反应。试问：为制取V6O13、V3O7及V8O17，反应物物质的量之比各是多少？解析 分析V2O3、V2O5及将要制备的V6O13、V3O7、V8O17其n(O)/n(V),然后运用十字交叉法，即得答案。如：5/2 2/6（V2O3）

8、13/6 （V6O13） 3/2 4/6 （V2O5） 即：物质的量之比：2（V2O5）1（V2O3），化学方程式为：2V2O5V2O3V6O13 。同理可得其它答案。答案 2V2O5V2O3V6O13 物质的量之比：2（V2O5）1（V2O3）5V2O5V2O34V3O7 物质的量之比：5（V2O5）1（V2O3）5V2O53V2O32V8O17 物质的量之比：5（V2O5）3（V2O3）变式1配平反应式： HClO3 HClO4 + O2+ Cl2+ H2O变式2现有反应：XKI + YKClO3 +Z H2SO4 = aI2 +bK2SO4 + cH2O,其中X+Y+Z与a+b+c的关系

9、是A. 大于 B. 小于 C.等于 D. 不能确定变式3 (1)1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式：K2MnF6 + SbF5 KSbF6 + MnF3 + F2 反应中 元素被还原。（2）氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素如：（SCN）2+H2OHSCN +HSCNO。它们阴离子的还原性强弱为:Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出：(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式： 。NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式： 。四、考点检测选择题（每小题只有1个选项符

10、合题意）1.将NO3+ Zn + OH+H2ONH3+Zn(OH)42配平后，离子方程式中H2O的系数是A2 B4 C6 D8解析 N元素的化合价降低8价，Zn元素的化合价升高2价。根据氧化还原守恒规律配平相关物质的系数，然后用观察法（运用质量守恒定律和电荷守恒规律）配平OH-与H2O的系数。NO3+ 4Zn +7 OH+6H2ONH3+4Zn(OH)42答案 C 。命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律、质量守恒定律及电荷守恒规律运用的能力。 2. 在一定条件下，分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢制取氧气，当制得同温、同压下相同体积的氧气时，三个反应中转移的电子数之比为A.1：1：1 B. 2：

11、2：1 C.2：3：1 D.4：3：2解析 本题并不需要一一写出化学方程式来计算。制备1摩O2，对KMnO4和KClO3都是氧化2摩-2价的O原子，所转移的电子数都等于4摩，而双氧水的反应是歧化反应，分别有1摩O原子被氧化，1摩O原子被还原，转移的电子数只有2摩。答案 B 。命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律的运用能力及对氧化还原的歧化规律的运用能力。3.硝酸铵受热可分解为HNO3、N2、H2O,此反应的化学方程式是 ，发生氧化的氮原子与发生还原的氮原子的个数比为 。解析按己知条件可写出其化学方程式： NH4NO3 HNO3 +N2 +H2O,这是一个归中反应。-3价的N与+5价的N归中为0

12、价的N，所以被氧化的-3价的N与+5价被还原的N的物质的量之比为5：3 。再根据质量守恒定律，将HNO3和H2O的系数配上，就得出配平了的化学方程式：5NH4NO3 2HNO3 +4N2 +9H2O 。答案 5NH4NO3 2HNO3 +4N2 +9H2O ，5：3 。命题意图 考察学生对氧化还原归中规律与守恒规律的运用能力。4. 氯酸是一种强酸，当氯酸溶液中氯酸的质量分数超过40%时，它会迅速分解，产生一种酸性更强的酸，同时放出a、b两种气体，其中a可使带有余烬的木条复燃，b能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，而且a与b的物质的量之比为15：8。根据以上事实，写出氯酸分解的化学方程式： 。解析 根

13、据质量守恒定律，反应物中只有H、Cl、O三种元素，生成物中也只能有这三种元素。这三种元素组成的强酸除HClO3外，还有HCl和HClO4，而比HClO3更强的酸只能是HClO4。同时，在上述三种元素范围内，a、b两种气体能满足己知条件的只能是O2和Cl2。至此，可以写出反应式：HClO3= HClO4 + Cl2+ O2，再依据己知条件和氧化还原的守恒规律，可以配出HClO4、O2、Cl2的系数为10、10和5，最后根据质量守恒定律，使H和O原子守恒，则得到配平的化学方程式。答案 26HClO3=10 HClO4 +8Cl2+15O2+8H2O命题意图 考察学生运用质量守恒定律及氧化还原守恒规

14、律书写并配平化学方程式的能力。5. 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 解析 （1）元素的化合价降低或升高，如果不是歧化反应的话，则只能是使用还原剂或氧化剂。反应中Cr的化合价从+6降到+3，需用还原剂，反应中Cr从+3升高到+6，需用氧化剂。（2）Al(OH)3与酸

15、反应生成无氧酸盐AlCl3，与碱反应生成含氧酸盐NaAlO2，将此知识迁移至Cr(OH)3,与己知条件相符。（3）Cr的化合价从+6降到+3，I的化合价从-1升高到0，根据氧化还原守恒规律配平化合价变化的物质的系数。再根据原子守恒，补上缺少的产物H2O，将化合价不变的物质的系数配平即得。答案 （1）、（2）Cr(OH)3（3）1 6 14 2 2 6 3 7H2O6.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可表述为： KClO3+ HCl(浓) KCl + ClO2+ Cl2+ 请完成该化学方程式并配平（未知物化学式和系数填入框内）(1)浓盐酸在反应中显示出来的性

16、质是_（填写编号，多选倒扣）。只有还原性 还原性和酸性只有氧化性 氧化性和酸性(2)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的是为_mol.(3)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。解析 根据氧化还原守恒规律和质量守恒定律，配平化学方程式。注意反应物中有H，生成物缺少的产物中一定也含有H，参加反应的物质中能与H匹配的只有O，即以H2O的形式存在。 （1）HCl中的Cl化合价从-1升高到0，被氧化，表现还原性。（2）电子转移数目与HCl失去电子数相等，即2×0.1 mol。（3）ClO2和Cl2在消毒时，都将被还原

17、为-1价，假定消毒剂的质量均为71克，则两者的消毒效率之比= 5×71/67.5 ：2×71/71=2.63：1。答案 2 4 2 2 1 2 H2O (1) （2）0.2 （3）2.63 。7.在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4g FeSO4。当加入50mL 0.5mol/L KNO3溶液后，使其中Fe2+的全部转化成Fe3+，KNO3也反应完全，并有NXOY氮氧化物气体逸出。FeSO4 + KNO3 + H2SO4 K2SO4 +Fe2(SO4)3+ NXOY+H2O （1）推算出X= Y= 。（2）配平该化学方程式（系数填写在上式化学式前）。（3）反应中氧化剂为 。（4

18、）用短线和箭头标出电子转移的方向和总数。 解析 （1）设KNO3中N元素化合价降低n，根据氧化还原守恒规律：1×11.4/152 = 50×10-3×0.5·n ，解得：n=3，所以还原产物为NO。 （2）根据氧化还原守恒规律配平化合价变化的FeSO4 、KNO3、Fe2(SO4)3、NO的系数，最后根据原子守恒配平H2SO4 、K2SO4 和H2O的系数。 （3）（4）见答案。答案(1)1 1 ；(2)6 2 4 - 1 3 2 4 (3)KNO3 6e(4) FeSO4 KNO3命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的掌握程度。8.(1)

19、1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式： K2MnF6 + SbF5 KSbF6 + MnF3 + F2 反应中 元素被还原。(2)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素如：（SCN）2+H2OHSCN +HSCNO。它们阴离子的还原性强弱为：Cl-<Br-<CN-<SCN-<I-。试写出：(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式 。NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式： 。解析 （1）Mn的化合价降低的1，F的化合价升高2（1×2），所以最小公倍数取2。按氧化还原守

20、恒规律配平K2MnF6、MnF3和F2的系数，分别为2、2和1。再根据F、Sb、K原子守恒配平SbF5和KSbF6的系数。（2）将Cl2与KOH反应的化学方程式迁移过来即可。 阴离子的还原能力与其对应单质的氧化能力顺序相反，所以（CN）2的氧化能力间于Br2和（SCN）2之间，即（CN）2可以氧化SCN-为（SCN）2。答案(1)24421 Mn(或锰) (2)(CN)2+2KON=KCN+KCNO+H2O 2SCN-+(CN)2=2CN-+(SCN)2命题意图考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的运用能力，同时，氧化还原的基础知识也在考察之列。9.完成并配平下列化学方程式：Pt + HN

21、O3 + HCl H2PtCl6 + NO+ 解析 Pt元素的化合价升高4价，N元素的化合价降低3价，根据氧化还原守恒规律配平相关物质的系数。在HNO3中N、O比为1：3，在NO中N、O比为1：1，所以未知物质中一定含有O，在酸性溶液中，其存在形式可能是H2O。尚未配平的HCl和H2O的系数可以用H、Cl原子守恒来配平。答案 3 4 18 3 4 8 H2O 命题意图考察学生对氧化还原守恒规律运用的能力。 10. 配平化学方程式：FeS2+O2=Fe3O4+SO2其中还原剂是 ,在配平了的化学方程式中还原剂失去电子的总数是 。解析 在FeS2中Fe的化合价为+2，S为-1；在Fe3O4中Fe有

22、1/3为+2价，2/3为+3价或改写为FeO·Fe2O3 。所以1摩FeS2化合价共升高2×1/3+2×5=32/3，1摩O2得到电子2×2摩，所以可以确定FeS2的系数为1，O2的系数为8/3，或同时扩大3倍，FeS2的系数为3，O2的系数为8。将Fe3O4与SO2的系数配平。答案 3 8 1 6 FeS2, 32 。11. 配平下列化学方程式：（NH4）2PtCl6 Pt + NH4Cl + HCl+ N2解析 Pt的化合价降低4价，N的化合价升高3，确定Pt和N2的系数分别为3和2,然后据N原子守恒，确定NH4Cl的系数为2，根据Cl守恒，确定HC

23、l的系数为16 。答案 3 3 2 16 2命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律和质量守恒定律的运用能力。12. 配平下列氧化还原反应方程式： Fe (OH)3 + NaOH + Cl2 Na2FeO4 + NaCl + H2O ,电子转移总数是 。解析 Fe元素的化合价升高3价，Cl元素的化合价降低1价。根据氧化还原守恒规律，可得：Fe (OH)3、Cl2 、Na2FeO4 NaCl的系数分别为1、3/2、1、3或2、3、2、6，然后根据Na和H原子守恒配平NaOH和H2O的系数（10，8）。答案 2 10 3 2 6 8 6e-命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的运用能力。

24、13. 配平以下氧化还原反应方程式： H2C2O4 + KMnO4 + H2SO4 CO2+ K2SO4 + MnSO4+ H2O ,当KMnO4消耗0.05 mol时，产生的CO2的体积为 L（标准状况）。解析 H2C2O4中C的化合价为+3，它在反应中升高了1价，Mn的化合价降低了5价。根据氧化还原守恒规律配平相关物质的系数。H2C2O45、KMnO42、CO210、MnSO42，然后根据质量守恒定律（S、K、H守恒）配平其它物质的系数。答案 5 2 3 10 1 2 8 5.6命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的运用能力。14. NO是大气污染物之一。目前，有一种治理方法

25、是在400左右、有催化剂存在的情况下，用氨把NO还原为氮气和水，请写出该反应的化学方程式 。解析 根据己知条件写出化学方程式：NH3 +NO N2 +H2O ,根据归中规律和氧化还原守恒规律，可以配平NH3、NO和N2和系数为2、3、5/2或4、6、5，然后根据H原子守恒配平H2O的系数。答案 4NH3 +6NO = 5N2 +6H2O命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的运用能力。15. 溴酸钾与溴化钾在酸性溶液中反应，溴元素完全转化为单质溴，试写出反应的离子方程式： 。该反应中， mol溴酸钾中含有m g溴元素。它能 （填写“氧化”或“还原”） mol的 （填写离子或物质名称

26、）。解析 根据己知条件写出化学方程式：BrO3- +Br- +H+ Br2 +H2O ，按氧化还原守恒规律配平相关物质系数，然后用观察法配平H2O的系数。同理：5×m/80=1×n(Br-),n (Br-)=m/16。答案 BrO3- + 5Br- + 6H+ = 3Br2 + 3H2O 。m/80 氧化 m/16 Br- 。命题意图 考察学生对氧化还原守恒规律及质量守恒定律的运用能力，掌握氧化还原基础知识的程度和氧化还原有关计算能力。16. 己知硫酸锰（MnSO4）和过硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子催化下发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。（1）请写出

27、并配平上述反应的化学方程式： ；（2）此反应的还原剂是 ，它的氧化产物是 ；（3）此反应的离子方程式可表示为 ；（4）若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有 。解析 根据己知条件写出化学方程式：MnSO4 +K2S2O8 KMnO4 + K2SO4 + H2SO4 ，根据氧化还原守恒规律配平相关物质的系数：MnSO4 2、K2S2O85、 KMnO42。然后根据K、S、配平K2SO4和H2SO4的系数（4、8）。若将MnSO4改为 MnCl2，我们前面曾讨论过，MnO4-可以将Cl-氧化为Cl2，而K2S2O8的氧化能力比MnO4-更强，所