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1、第第5 5讲讲 氧化还原氧化还原反应方程式的配平和计算反应方程式的配平和计算第一章第一章内容索引010203考点一氧化还原反应方程式的配平考点一氧化还原反应方程式的配平考点二氧化还原反应的计算考点二氧化还原反应的计算真题真题演练演练 角度角度拓展拓展复习目标复习目标1能根据得失电子守恒、原子守恒书写并配平化学方程式。2能依据得失电子守恒,列出等式进行相关计算。考点一氧化还原反应方程式的配平考点一氧化还原反应方程式的配平必备必备知识知识 自主自主预诊预诊1.配平氧化还原反应方程式的三个“基本原则”2.配平氧化还原反应方程式的五个“关键步骤”关键关键能力能力 考考向突破向突破考向1常规类型方程式的
2、配平例1.(高考题节选)(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为FeOCr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备过程第一步如下:该步骤的主要反应为FeOCr2O3+Na2CO3+NaNO3Na2CrO4+Fe2O3+CO2+NaNO2。上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的化学计量数之比为。(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+Mn2+I2+H2O(未配平)。配平后的离子方程式为。答案(1)27(2)MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2+I2+3H2O解析(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平可得:2FeOCr2O3
3、+4Na2CO3+7NaNO34Na2CrO4+Fe2O3+4CO2+7NaNO2,故FeOCr2O3与NaNO3的计量数之比为27。(2)I元素由-1价升高到0价,Mn元素由+4价降低到+2价,根据元素化合价升高总数相等可得MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+=Mn2+I2+3H2O。考向2缺项型方程式的配平例2.(高考题节选)(1)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:NaCl溶液(2)完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:答案(1)1313H2(2)166H+163H2O解析(1)反应中,Cl元素由-1价
4、升高到+5价,Cl和O元素化合价均处于最低价,不能被还原,据此推知H2O中+1价H元素被还原,则未知产物为H2,结归纳总结1.配平氧化还原反应方程式的两种常用方法 2.“三步法”配平缺项型氧化还原反应方程式 对点训练1.(2023河南安阳第一次联考)甲硅烷(SiH4)具有强还原性,将甲硅烷通入AgNO3溶液中可发生反应:SiH4+AgNO3+H2OAg+SiO2+HNO3(未配平),下列说法错误的是()A.配平后各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8B.SiH4作还原剂,AgNO3作氧化剂C.反应消耗32gSiH4时,转移电子的物质的量为4molD.SiO2可作为制备光导纤维和玻璃的原
5、料答案C解析将题给反应方程式配平:SiH4+8AgNO3+2H2O=8Ag+SiO2+8HNO3,则可知各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8,A正确;SiH4中H元素失去电子作还原剂,AgNO3中Ag元素得电子作氧化剂,B正确;消耗1molSiH4(即32g)转移8mol电子,C错误;SiO2可作为制备光导纤维和玻璃的原料,D正确。2.(高考题节选)完成以下氧化还原反应的离子方程式:答案2516H+2108H2O考点二氧化还原反应的计算考点二氧化还原反应的计算必备必备知识知识 自主自主预诊预诊1.氧化还原反应的计算电子守恒法氧化还原反应计算的基本依据是氧化剂得到电子总数=还原剂失去电
6、子总数。2.“三步法”巧解氧化还原反应的计算题 关键关键能力能力 考考向突破向突破考向1确定元素化合价或物质的组成例1.将1.52g某铁的氧化物(FexO)溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112mLCl2,恰好将Fe2+完全氧化,则x值为()A.0.80B.0.85C.0.90D.0.93答案A考向2多步相关氧化还原反应的计算例2.(2023山东临沂模拟)制备的K3Fe(C2O4)33H2O(M=491gmol-1)中可能含有H2C2O42H2O,采用KMnO4滴定法测定产品纯度,实验步骤如下。.取ag样品置于锥形瓶中,加入稀硫酸溶解,水浴加热至75。用cmolL-1的KMnO4溶液
7、趁热滴定,消耗KMnO4溶液V1mL。.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+,加入稀硫酸酸化后,在75继续用KMnO4溶液滴定,又消耗KMnO4溶液V2mL。(2)若样品中不含H2C2O42H2O,则V1与V2的关系为。归纳总结复杂氧化还原反应的计算对于连续(或多个并列)氧化还原反应的计算,可以通过分析反应前后,“始态”“终态”涉及的所有物质,找出所有“始态”物质到“终态”物质中化合价发生变化的元素,建立关系式,列式求解,简化解题步骤。对点训练1.24mL浓度为0.05molL-1的Na2SO3溶液恰好与16mL浓度为0.03molL-1的KRO4溶液完全反应。已知Na2SO
8、3可被KRO4氧化为Na2SO4,则元素R在还原产物中的化合价为()A.+2价B.+3价C.+4价D.+5价答案A解析假设反应后R元素化合价为+x价,根据化合物中元素化合价升降数目相等可知,24mL10-3LmL-10.05molL-1(6-4)=16mL10-3LmL-10.03molL-1(7-x),解得x=2,故合理选项是A。2.经测定发现实验所得SnCl4样品中含有少量的SnCl2,测定样品纯度的方案如下:取ag样品溶于足量稀盐酸中,加入淀粉溶液作指示剂,用0.0100molL-1碘酸钾标准溶液滴定至终点,消耗标准液VmL。滴定过程中先后发生的反应为:则SnCl4样品的纯度为%;若滴定
9、时间过长,会使测量结果(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。真题真题演练演练 角度角度拓展拓展角度一氧化还原反应方程式的配平及书写1.(2022辽宁卷,16节选)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4,工艺流程如下:已知:焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3。(1)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为。(2)生成气体A的离子方程式为。答案(1)2Bi2S3+9O22Bi2O3+6SO2(2)Mn2O3+6H+2Cl-=2Mn2+Cl2+3H2O解析(1
10、)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,根据原子守恒可知还应生成SO2,结合得失电子守恒配平,该反应的化学方程式为2Bi2S3+9O22Bi2O3+6SO2。(2)Mn2O3具有氧化性,与浓盐酸会发生氧化还原反应,Mn2O3被还原为Mn2+,Cl-则被氧化生成Cl2,结合守恒规律配平可得:Mn2O3+6H+2Cl-=2Mn2+Cl2+3H2O。角度拓展(1)2022北京卷,16(2)高温下,煤中CaSO4完全转化为SO2,该反应的化学方程式为。(2)2022海南卷,15(3)在H2O2存在下Cu溶于稀硫酸,反应的化学方程式为。(3)2022全国甲卷,27(1)工业上常用芒硝(Na2SO41
11、0H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠,同时生成CO,该反应的化学方程式为。角度二氧化还原的相关计算2.(2022山东卷,18节选)现有含少量杂质的FeCl2nH2O,为测定n值进行如下实验:实验:称取m1g样品,用足量稀硫酸溶解后,用cmolL-1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL(滴定过程中转化为Cr3+,Cl-不反应)。实验:另取m1g样品,利用一定装置与足量SOCl2反应(SOCl2吸收结晶水)后,固体质量为m2g。n=;下列情况会导致n测量值偏小的是(填字母)。A.样品中含少量FeO杂质B.样品与SOCl2反应时失水不充分C.实验中,称重后样品发生了潮解D.滴定达终点时
12、发现滴定管尖嘴内有气泡生成FeO杂质,溶于稀硫酸后生成Fe2+,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏大,使n的测量值偏小;样品与SOCl2反应时失水不充分,则m2偏大,使n的测量值偏小;实验称重后,样品发生了潮解,样品的质量不变,使n的测量值不变,C错误;滴定达到终点时发现滴定管尖嘴内有气泡生成,导致消耗的K2Cr2O7溶液的体积V偏小,使n的测量值偏大,D错误。角度拓展2020北京卷,18(4)MnO2是重要的化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图:向agMnO2产品中依次加入足量bgNa2C2O4和足量稀硫酸,加热至充分反应。再用cmolL-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点,消耗KMnO4溶液的体积为dL,产品纯度为(用质量分数表示)。(已知:MnO2及均被还原为Mn2+,MnO2的相对分子质量为86.94)
