高三化学一轮复习讲义 13　第一篇　第一部分　专题2　第9讲　氧化还原反应方程式的书写与计算(能力课)

第9讲氧化还原反应方程式的书写与计算(能力课)1．掌握氧化还原方程式的配平方法。2．掌握氧化还原反应的得失电子守恒法计算。3．熟练书写一定情境下的氧化还原方程式。氧化还原反应方程式的配平1．三大配平原则2．“五步法”配平氧化还原反应(1)标价态：正确写出反应物和生成物并标出元素化合价；(2)列变化：列出1分子氧化剂和还原剂的元素化合价的变化；(3)求相等：使化合价升降总数相等，所乘数值即为相应氧化剂和还原剂的化学计量数，并推断氧化产物和还原产物的化学计量数；(4)定化学计量数：应用原子守恒配平其他未参加氧化还原反应的反应物、生成物的化学计量数；(5)查守恒：检查原子、电荷、得失电子是否守恒，一定注意化学计量数是否最简。[示例]__C＋__H2SO4(浓)→__CO2↑＋__SO2↑＋__H2O步骤：①标价态：＋H2O②列变化：列出C、S元素化合价的变化。③求相等：求升降的最小公倍数，所乘数值为氧化剂、还原剂的化学计量数，并推断氧化产物、还原产物的化学计量数。④定化学计量数：⑤查守恒：3．四种配平技巧(1)倒配法：适用于氧化剂与还原剂为同一物质时，可以由生成物→反应物方向配平。如：(2)补加法：适用于部分被氧化或被还原的物质反应，配平主物质后把未被氧化或未被还原的物质补进，确定最终系数。如：(3)整体配平法：适合当一种物质中有两种元素化合价升高或降低，需求整个物质的化合价升降数，然后配平。如：(4)电荷守恒法：适用于离子方程式，当主要物质配平后，利用电荷守恒配平其他物质。如：——给定反应的配平1．(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2=____NaBH4＋____Na2SiO3(2)____Fe3O4＋____HNO3(稀)=____FeNO33＋____NO↑(3)____MnO4-＋____C2O42-＋____H＋=____Mn(4)____FeS＋____HNO3=____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O(5)____P4＋____KOH＋____H2O=____K3PO4＋____PH3↑(6)______Fe2+＋______Cr2O72-＋____H＋=____Fe3+＋____Cr——缺项配平2．(1)LiCoO2＋H2SO4＋H2O2=Li2SO4＋CoSO4＋O2↑＋____。(2)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3+无色NaBiO3＋Mn2+＋________=Na+＋Bi3+＋______＋______。(3)将Cu投入一定量的浓硝酸中发生如下反应，生成的NO2与NO的物质的量之比为2∶1。请完成化学方程式：Cu＋HNO3(浓)=Cu(NO3)2＋NO2↑＋NO↑＋________。(4)ClO－＋Fe(OH)3＋________=Cl－＋FeO42-＋H2O。(5)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应，其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。请完成下列化学方程式：KMnO4＋K2S＋________=K2MnO4＋K2SO4＋S↓＋________。(6)酸性KMnO4溶液氧化乙醇为乙酸MnO4-＋CH3CH2OH＋____→Mn2+＋CH3COOH＋氧化还原反应方程式的配平技巧(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的，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：条件补项原则酸性条件下反应物缺H(氢)或多O(氧)补H＋生成H2O，反应物少O(氧)补H2O(水)生成H＋碱性条件下反应物缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)生成OH－，反应物少O(氧)补OH－生成H2O注意：当方程式中主物质缺项时，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。(4)在有机化合物参与的氧化还原反应方程式的配平中，一般有机化合物中H显＋1价，O显－2价，根据物质中元素化合价代数和为零的原则，确定碳元素的平均价态，然后进行配平。新情境下的氧化还原反应方程式书写新情境下的氧化还原反应的方程式书写流程KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式是_____________________________________________________。——根据有关情境信息书写1．根据有关信息，完成下列方程式。(1)皮革厂的废水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH4+形式存在)，NaClO将废水中的NH4____________________________________________________________________。(2)化学在环境保护中起着十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸盐的污染。催化反硝化法中，H2能将NO3-还原为N2(3)Fe的一种含氧酸根FeO42-____________________________________________________________________。(4)工业上常用硫化碱法制备Na2S2O3。其原理是向碳酸钠和硫化钠物质的量之比为1∶2的混合溶液中通入过量的二氧化硫，经蒸发、结晶，即得硫代硫酸钠。该反应的化学方程式为_________________________________________________。2．(2025·江苏如皋中学期初考试)根据信息书写方程式或描述反应过程。(1)纳米零价铁与Cu/Pd联合作用可去除水体中的硝态氮，其反应机理如图1所示。①NO3-转化为N2或N②若水体中的NO3-与NO2-的物质的量之比为1∶1，且含____________________________________________________________________。(2)活性自由基HO·可有效除去废水中的苯酚等有机污染物。H2O2在Fe3O4表面产生HO·除去废水中的苯酚的原理如图2所示。①酸性条件下产生HO·的反应(1分子H2O2产生1个HO·)的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________。②HO·除去苯酚反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________。——根据化工流程书写3．(2024年1月·江西适应性考试，节选)锡在材料、医药、化工等方面有广泛的应用，锡精矿(SnO2)中主要有Fe、S、As、Sb、Pb等杂质元素。如图为锡的冶炼工艺流程。已知：SnO2性质稳定，难溶于酸。(1)酸浸时，PbO生成[PbCl4]2-，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________。(2)还原时需加入过量的焦炭，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________________________。(3)酸浸滤液中的Pb2+可用Na2S沉淀，并通过与强碱反应获得Pb，写出PbS与熔融NaOH反应的化学方程式_____________________________________________________________________________________________________________。得失电子守恒在化学计算中的应用1．计算依据氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得、失电子守恒。2．守恒法解题的思维流程在反应3BrF3＋5H2O=9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5molH2O参加反应，被水还原的溴为()A．1molB．23molC．43molD．2——得失电子守恒的基本计算1．(2024·江苏南通如皋第一中学开学检测)在酸性条件下，黄铁矿(FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2A．该反应消耗1molO2转移4mol电子B．反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+C．反应Ⅲ是氧化还原反应D．反应Ⅰ的离子方程式为4Fe(NO)2+＋O2＋4H＋=4Fe3+＋4NO＋2H2O2．(2024·江浙高中发展共同体10月联考)高铁酸钾(K2FeO4)是一种环保、高效、多功能饮用水处理剂，在水处理过程中，高铁酸钾转化为Fe(OH)3胶体，制备高铁酸钾流程如图所示。下列叙述不正确的是()A．铁屑在干燥的氯气中发生反应Ⅰ时，若铁屑过量，可能生成FeCl2B．反应Ⅱ中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶2C．该条件下，物质的溶解性：Na2FeO4>K2FeO4D．用K2FeO4对饮用水杀菌消毒的同时，生成的FeOH3——得失电子守恒在多步反应中的应用3．(2024·南平模拟)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体，将这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是A．60mL B．45mLC．30mL D．15mL4．(2023·承德模拟)Fe2O3/Al2O3负载型催化剂(其中Fe2O3为催化剂，Al2O3为载体)可用于脱除烟气中的SO2，该负载型催化剂的制备和SO2的脱除过程如下：(1)浸渍。常温下，用Fe(NO3)3溶液浸渍Al2O3载体6h。浸渍所得溶液中除Fe3+外，含有的阳离子还有________(填化学式)。(2)焙烧。将浸渍所得混合物烘干后，在500℃焙烧12h，制得Fe2O3/Al2O3负载型催化剂。准确称取2.000g负载型催化剂样品，置于250mL锥形瓶中，加入适量稀盐酸，加热溶解后，滴加稍过量的SnCl2溶液(Sn2+将Fe3+还原为Fe2+)，充分反应后，除去过量的Sn2+。用5.000×10-2mol·L-1K2Cr2O7溶液滴定至终点(滴定过程中Cr2O72-与Fe2+反应生成Cr3+和Fe3+)，消耗K2Cr2O7溶液12.00mL。计算该Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的负载量(3)硫化。400℃时，将一定比例SO2和H2的混合气体以一定流速通过装有Fe2O3/Al2O3负载型催化剂的反应器。①硫化过程不仅可有效脱除SO2，同时还获得单质S，其化学方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②研究表明，硫化过程中实际起催化作用的是反应初期生成的FeS2，硫化过程中还检测到H2S。FeS2催化硫化的过程可描述如下：___________________________________________________________________________________________，最后S再与FeS反应转化为FeS2。(4)工业SO2烟气中含有较高浓度的O2。为进一步研究O2对催化剂活性的影响，取一定质量上述硫化后的固体，用热的NaOH溶液除去Al2O3和S。将剩余固体在空气中加热，固体质量随温度变化的曲线如图所示。在0～200℃范围内，铁的硫化物转化为铁的氧化物，则在200～300℃范围内，固体质量增加的主要原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。1．(2023·湖南卷，T10)油画创作通常需要用到多种无机颜料。研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄(As2S3)褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：下列说法正确的是()A．S2B．反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As和S都被氧化C．反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的nO2nHD．反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs2S3转移的电子数之比为3∶72．(2022·江苏卷，T14节选)硫铁化合物(FeS、FeS2等)应用广泛。在弱碱性溶液中，FeS与CrO42-反应生成Fe(OH)3、Cr(OH)3和单质____________________________________________________________________。3．(2024·江苏卷，T16)贵金属银应用广泛。Ag与稀HNO3制得AgNO3，常用于循环处理高氯废水。(1)沉淀Cl－。在高氯水样中加入K2CrO4使CrO42-浓度约为5×10-3mol·L-1，当滴加AgNO3溶液至开始产生Ag2CrO4沉淀(忽略滴加过程的体积增加)，此时溶液中Cl－浓度约为________mol·L-1[已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10-10，Ksp(Ag2CrO4)＝2.0×10(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实，加入足量0.5mol·L-1盐酸后静置，充分反应得到Ag。①铁将AgC