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1、第第 5 讲讲 氧化还原反应的计算及方程式的配平氧化还原反应的计算及方程式的配平考纲要求 1.掌握氧化还原反应方程式的简单配平方法。2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。考点一 氧化还原反应方程式的配平方法氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必然等于还原剂失电子总数(或元素化合价升高总数)，根据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。配平的步骤：(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。(2)列变化：列出元素化合价升高和降低的数值。(3)求总数：求元素化合价升高和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化
2、学计量数。(4)配系数：用观察法配平其他各物质的化学计量数。(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。典例 根据 FeS2O2Fe2O3SO2回答下列问题(1)氧化剂_，还原剂_，氧化产物_，还原产物_。(2)元素化合价升高的元素为_，元素化合价降低的元素为_。(3)1“分子”还原剂化合价升高总数为_，1“分子”氧化剂化合价降低总数为_。(4)配平后各物质的系数依次为_。答案 (1)O2 FeS2 Fe2O3、SO2 Fe2O3、SO2(2)Fe、S O(3)11 4(4)4、11、2、8失误防范 配平氧化还原反应方程式的关键是正确标
3、出化合价，找准 1“分子”氧化剂化合价降低总数，1“分子”还原剂化合价升高总数，在计算时，往往容易忽略氧化剂、还原剂中的粒子个数。题组一 正向配平类1 (1)_HCl(浓)_MnO2_Cl2_MnCl2_H2O=(2)_Cu_HNO3(稀)=_Cu(NO3)2_NO_H2O(3)_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O(4)_MnO_H_Cl=_Mn2_Cl2_H2O 4答案 (1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8题组二 逆向配平类2 (1)_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O(2)_P4_KOH_
4、H2O=_K3PO4_PH3答案 (1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5题组三 缺项配平类3 (1)_ClO_Fe(OH)3_=_Cl_FeO_H2O24(2)_MnO_H2O2_=_Mn2_O2_H2O 4(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、AlN、CO。请将 AlN 之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。AlN答案 (1)3 2 4OH 3 2 5(2)2 5 6H 2 5 8(3)Al2O33CN2=2AlN3CO解析 (3)根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2是氧化剂，C 是还原剂，AlN 为还原产物，CO 为
5、氧化产物。题组四 信息型氧化还原反应方程式的书写4 按要求书写方程式：(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有 KCl、Cl2、浓 H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平_。在反应后的溶液中加入 NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO反应后变为 3 无色的 Bi3。写出该实验中涉及反应的离子方程式_。(2)6 价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的 Cr2O，可以用绿矾除去。测27得反应后的溶液中含 Cr3、Fe2、Fe3、H等阳离子。
6、写出该反应的离子方程式_。(3)KMnO4的氧化性随 pH 的减小而增大，在酸性介质中还原产物是 Mn2；在中性或碱性介质中还原产物主要是 MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分，研究显示在地下水中加入 KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有 CO2，写出反应的化学方程式_。(4)已知：MnOeMnO(绿色)(强碱性条件) 424MnO8H5eMn2(无色)4H2O(强酸性条件) 4将 KMnO4溶液滴入 NaOH 溶液中微热，得到透明的绿色溶液，写出反应的离子方程式_。答案 (1)2KMnO410KCl8H2SO4=6K2SO42MnSO45Cl28H2O
7、2Mn25NaBiO314H=2MnO5Na5Bi37H2O 4(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O27(3)2KMnO4C2HCl3=2KCl2CO22MnO2HCl(4)4MnO4OH4MnO2H2OO2 4=24解析 (1)根据信息，KMnO4在 H2SO4作用下，把 KCl 氧化成 Cl2，本身被还原成Mn2。注意 NaBiO3不能拆写成离子形式。NaBiO3作为氧化剂，把 Mn2氧化成MnO，本身被还原成 Bi3。(3)根据信息，MnO的还原产物为 MnO2，C2HCl3中 C 4 4 被氧化为 CO2，H、Cl 的化合价不发生变化。(4)根据信息，在强碱性条件下，
8、MnO得电子生成 MnO，2 价的氧失电子生成 O2。 424解题技巧解题技巧配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，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)缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加 H，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加 OH，生成物一边加水。然后进行两边电荷数配平。(4)当方程式中有多个缺项时，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。考点二 氧化还原反应计算题中重要的解题思想对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应
9、的实质反应中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。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。题组一 简单反应的得失电子守恒问题1 Na2Sx在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na2SO4，而 NaClO 被还原为 NaCl，若反应中Na2Sx与 NaClO 的物质的量之比为 116，则 x 的值为( )A2 B3 C4 D5答案 D解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。Na2xxNa2O4 NaONaS- 2/xS6Cl+
10、 1Cl+ 1得关系式 1xe162e，x5。6(2x)2 现有 24 mL 浓度为 0.05 molL1的 Na2SO3溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知 Na2SO3可被 K2Cr2O7氧化为 Na2SO4，则元素 Cr 在还原产物中的化合价为( )A2 B3 C4 D5答案 B解析 题目中指出被还原的物质是 Cr，则得电子的物质必是 K2Cr2O7，失电子的物质一定是 Na2SO3，其中 S 元素的化合价从46；而 Cr 元素的化合价将从6n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有 0.05 molL10.024 L(6
11、4)0.02 molL10.020 L2(6n)，解得 n3。思维建模思维建模守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)n(还原剂)变价原子个数化合价变化值(高价低价)。题组二 多元素参与反应的得失电子守恒问题3 在 PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P 的物质的量为_mol。生成 1 mol Cu3P 时，参加反应的 P 的物质的量为_mo
12、l。答案 1.5 2.2解析 设 7.5 mol CuSO4氧化 P 的物质的量为 x；生成 1 mol Cu3P 时，被氧化的 P 的物质的量为 y根据得失电子守恒得：75 mol(21)x(50)x1.5 mol1 mol3(21)1 mol0(3)y(50)y1.2 mol所以参加反应的 P 的物质的量为 1.2 mol1 mol2.2 mol。4 四氧化三铁(Fe3O4)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备 Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe22S2OO2xOH=Fe3O4S4O2H2O。请回答下列问题。2326(1)
13、水热法制备 Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是_。(2)反应的化学方程式中 x_。(3)每生成 1 mol Fe3O4，反应转移的电子为_mol，被 Fe2还原的 O2的物质的量为_mol。答案 (1)Fe2、S2O (2)4 (3)4 0.523解析 (2)根据电荷守恒得：x22322，解得 x4。(3)根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，当生成 1 mol Fe3O4时，转移的电子数即是 1 mol O2得电子总数，为 4 mol。设被 Fe2还原的 O2的物质的量为 x，根据电子守恒得：4x1 mol3( 2)，解得 x0.5 mol。83题组三 多步反应的得失电子守恒问题有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应
