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1、必修第一册(人教版2019)第一章第一章 物质的分类及其变化物质的分类及其变化第三节 氧化还原反应第5课时 信息型氧化还原反应方程式书写1.正确判断常见元素的化合价正确判断常见元素的化合价,认识并掌握常见的氧化剂、还原剂认识并掌握常见的氧化剂、还原剂(1)氧化性物质或离子氧化性物质或离子:Fe3+、HNO3(浓浓)、HNO3(稀稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓浓)、KMnO4(H+)等。等。(2)还原性物质或离子还原性物质或离子:H2、CO、Fe2+、SO2(Na2SO3、NaHSO3、S)、H2S(Na2S、S2-)、HI(NaI、I-)等。等。需要具备的知识需要具备的知识2.掌握
2、常见氧化剂、还原剂发生氧化还原反应的产物掌握常见氧化剂、还原剂发生氧化还原反应的产物有时候物质的氧化还原产物要根据题中的情景或信息考虑有时候物质的氧化还原产物要根据题中的情景或信息考虑,如如:H2S与浓硝酸与浓硝酸反应能被氧化为反应能被氧化为H2SO4,I-可以被过量的浓氯水氧化生成可以被过量的浓氯水氧化生成I。了解常见物质。了解常见物质反应后的存在形式反应后的存在形式,比如比如O2得电子后转变为得电子后转变为O2-,在酸性环境下结合在酸性环境下结合H+生成生成H2O,而在碱性条件下则与而在碱性条件下则与H2O转变为转变为OH-。常见氧化剂常见氧化剂反应产物反应产物常见还原剂常见还原剂反应产物
3、反应产物Fe3+Fe2+Fe2+Fe3+HNO3(浓浓)HNO3(稀稀)NO2(NO)SO2、H2SO3、Na2SO3SO42-H2O2H2OH2S、Na2SS、SO2、SO42Cl2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2Cl-NaI、HII2、IO3-KMnO4(H+)Mn2+H2C2O4、C2O42-CO32-、CO23.氧化还原反应方程式配平的基本原则氧化还原反应方程式配平的基本原则(1)得失电子守恒。本质得失电子守恒。本质:氧化还原反应中氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。特征电子总数。特征:氧化还原反应中氧化还原反应中,化合价有升必有降
4、化合价有升必有降,升降总值相等。升降总值相等。(2)质量守恒定律。反应前后原子的种类和数目不变。质量守恒定律。反应前后原子的种类和数目不变。(3)电荷守恒。对于离子反应电荷守恒。对于离子反应,方程式两侧阴、阳离子所带电荷数相等。方程式两侧阴、阳离子所带电荷数相等。4.书写信息型氧化还原反应方程式的步骤书写信息型氧化还原反应方程式的步骤(1)找出发生氧化还原反应的物质或离子。找出发生氧化还原反应的物质或离子。(2)依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物。根据题目中的信息提示依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物。根据题目中的信息提示,或给出的生成物判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物或给出
5、的生成物判断氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;按照按照“氧化剂氧化剂+还原剂还原剂还原产物还原产物+氧化产物氧化产物”的形式写出离子方程式的形式写出离子方程式,根据氧化还原反根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物相应的化学计量应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物相应的化学计量数。数。(3)补缺项。根据原子守恒和溶液的酸、碱性补缺项。根据原子守恒和溶液的酸、碱性,通过在反应方程式的两端添加通过在反应方程式的两端添加H+、OH-或或H2O等使方程式两端的电荷守恒。等使方程式两端的电荷守恒。(4)配平并检查配平并检查,根据原子守恒、电荷守恒检查方程式。根据原
6、子守恒、电荷守恒检查方程式。例例1将将NaBiO3固体固体(黄色黄色,微溶微溶)加入加入MnSO4和和H2SO4的混合溶液里的混合溶液里,加热加热,溶液溶液显紫色显紫色(Bi3+无色无色)。请根据题中信息配平该反应的离子方程式。请根据题中信息配平该反应的离子方程式:NaBiO3+Mn2+Na+Bi3+Mn+5214H+5527H2O解析首先根据题目中信息解析首先根据题目中信息,由得失电子守恒由得失电子守恒,确定确定5NaBiO3+2Mn2+Na+5Bi3+2Mn+;再根据原子守恒再根据原子守恒,确定确定Na+的化的化学计量数为学计量数为5,可以得到可以得到5NaBiO3+2Mn2+5Na+5B
7、i3+2Mn+;因为电荷不守恒因为电荷不守恒,需要进行补项需要进行补项,即根据酸性环境即根据酸性环境,以及方程式右端以及方程式右端少氧少氧,确定方程式左端是确定方程式左端是H+,右端是右端是H2O,根据原子守恒确定化学计量数得到根据原子守恒确定化学计量数得到5NaBiO3+2Mn2+14H+5Na+5Bi3+2Mn+7H2O。(1)在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方该过程的化学方程式为程式为。回转炉尾气中含有有毒气体。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为为CO2和一
8、种清洁能源气体和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为该反应的化学方程式为。例例2已知已知H2S是一种有臭鸡蛋味的有毒气体。以重晶石是一种有臭鸡蛋味的有毒气体。以重晶石(BaSO4)为原料为原料,按如下工艺生产立德粉按如下工艺生产立德粉(BaSO4ZnS):思路点拨思路点拨(2)在潮湿空气中长期放置的在潮湿空气中长期放置的“还原料还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶且水溶性变差性变差,其原因是其原因是“还原料还原料”表面生成了难溶于水的表面生成了难溶于水的(填化学式填化学式)。(3)沉淀器中发生反应的离子方程式为沉淀器中发生反应的离子方程式为。BaCO3解析解析(1)
9、由题图中经浸出槽后得到净化的由题图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知有毒气体可知,在回转炉中在回转炉中BaSO4与过量的焦炭反应生成与过量的焦炭反应生成CO和可溶性的和可溶性的BaS;生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO,即即CO与与H2O反反应生成应生成CO2和和H2。(2)由已知信息可知臭鸡蛋气味的气体为由已知信息可知臭鸡蛋气味的气体为H2S,BaS在潮湿空在潮湿空气中长期放置能与空气中的气中长期放置能与空气中的H2O、CO2反应生成反应生成BaCO3和和H2S,“还原料还
10、原料”的的水溶性变差水溶性变差,表明其表面生成了难溶性的表明其表面生成了难溶性的BaCO3。(3)结合立德粉的化学式可结合立德粉的化学式可写出沉淀器中写出沉淀器中S2-、Ba2+、Zn2+、S反应生成反应生成BaSO4ZnS的离子方程式。的离子方程式。解题感悟解题感悟离子方程式配平时补缺项的方法离子方程式配平时补缺项的方法根据写出的离子方程式根据写出的离子方程式,观察缺少的项观察缺少的项,缺少的一般是缺少的一般是H+、OH-或或H2O,需要根据溶液环境判断。需要根据溶液环境判断。条件条件补项原则补项原则酸性条件下酸性条件下缺缺H或多或多O补补H+,少少O补补H2O碱性条件下碱性条件下缺缺H或多
11、或多O补补H2O,少少O补补OH-1.(2021山东德州高一月考山东德州高一月考)I-具有还原性具有还原性,含碘食盐中的碘元素主要以含碘食盐中的碘元素主要以KIO3的的形式存在形式存在,I-、I2、I在一定条件下可发生如图所示转化关系。下列说法不在一定条件下可发生如图所示转化关系。下列说法不正确的是正确的是()A.用淀粉用淀粉-KI试纸和食醋可检验食盐中是否加碘试纸和食醋可检验食盐中是否加碘B.由图可知氧化性的强弱顺序为由图可知氧化性的强弱顺序为Cl2II2C.生产等量的碘生产等量的碘,途径途径和途径和途径转移电子数目之比为转移电子数目之比为2 5D.途径途径反应的离子方程式为反应的离子方程式
12、为3Cl2+I-+3H2O6Cl-+I+6H+C练习练习解析解析加碘食盐中的碘元素主要以KIO3的形式存在,I和I-在酸性条件下可生成I2,I2遇淀粉变蓝,A正确;由题图途径可知,Cl2可将I-氧化为I,则氧化性:Cl2I,由途径可知I可被还原为I2,氧化性:II2,则氧化性的强弱顺序为Cl2II2,B正确;生成1个I2,途径中碘由-1价升高至0价,需要转移2个电子,途径中碘由+5价降低为0价,需要转移10个电子,故生成等量的碘途径和途径转移电子数目之比为15,C错误;途径中Cl2可将I-氧化为I,而氯气被还原为Cl-,根据得失电子守恒和原子守恒,反应的离子方程式为3Cl2+I-+3H2O6C
13、l-+I+6H+,D正确。2.用用CuS、Cu2S处理酸性废水中的处理酸性废水中的Cr2,发生反应发生反应如下如下:反应反应:CuS+Cr2+H+Cu2+S+Cr3+H2O(未配平未配平)反应反应:Cu2S+Cr2+H+Cu2+S+Cr3+H2O(未配平未配平)下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.反应反应和和中中Cu2+、S都是氧化产物都是氧化产物B.处理处理1molCr2时反应时反应、中消耗中消耗H+的物质的量相等的物质的量相等C.反应反应中还原剂、氧化剂的化学计量数之比为中还原剂、氧化剂的化学计量数之比为3 5CD.反应反应、中每处理中每处理1molCr2,转移电子数不相等转移
14、电子数不相等解析解析反应中Cu元素化合价没有改变,所以Cu2+不是氧化产物,A错误;反应、根据得失电子守恒、原子守恒及电荷守恒配平得:3CuS+4Cr2+32H+3Cu2+3S+8Cr3+16H2O、3Cu2S+5Cr2+46H+6Cu2+3S+10Cr3+23H2O,处理1molCr2时,消耗H+的物质的量不相等,B错误;反应中还原剂为Cu2S,氧化剂为Cr2,根据B项中离子方程式可知还原剂、氧化剂的化学计量数之比为35,C正确;根据原子守恒,每处理1molCr2得到2molCr3+,转移电子数相等,D错误。3.废水处理方法之一是用废水处理方法之一是用Cl2将废水中的将废水中的CN-氧化成氧
15、化成CO2和和N2,若参加反应的若参加反应的Cl2与与CN-的个数之比为的个数之比为5 2,则该反应的离子方程式则该反应的离子方程式是是。解析解析CN-中C和N分别为+2价和-3价,结合氧化产物为CO2和N2,可知每个CN-失去5个电子,结合参加反应的Cl2与CN-的个数之比为52,可知Cl2失电子转化为Cl-。4.H5IO6是白色晶体是白色晶体,易溶于水易溶于水,在强酸溶液中能与在强酸溶液中能与Mn2+反应。反应。(1)请配平该反应的离子方程式。请配平该反应的离子方程式。Mn2+H5IO6Mn+I+H+H2O(2)根据以上离子方程式判断根据以上离子方程式判断H5IO6是是(填填“易易”或或“
16、难难”)电离物质。电离物质。(3)上述反应中被氧化的元素是上述反应中被氧化的元素是(填元素符号填元素符号),当当1个个Mn2+参加反应参加反应时时,转移转移个电子。个电子。2525117难难Mn5解析解析(1)Mn元素的化合价由+2变为+7,I元素的化合价由+7变为+5,可知Mn2+和H5IO6的化学计量数之比应为25,再根据电荷守恒完成缺项配平,得2Mn2+5H5IO62Mn+5I+11H+7H2O。(2)H5IO6是酸,易溶于水。但在题目已知离子方程式中H5IO6写为化学式,故H5IO6是难电离物质。(3)氧化还原反应中还原剂化合价升高被氧化,Mn元素的化合价由+2变为+7,被氧化。由化合价的变化可知,1个Mn2+参加反应时,转移5个电子。解题感悟解题感悟(1)正确理解配平原则正确理解配平原则:根据化合价升降总数相等根据化合价升降总数相等,先配平氧化先配平氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数,Mn元素的化合价由元素的化合价由+2变变为为+7,I元素的化合价由元素的化合价由+7变为变为+5,依据氧化还原反应得失电子守恒、电荷依据氧化
