化學(xué)講義1.3.2氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及配平

氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及配平(精講）思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖常見考點常見考點考點一氧化還原反應(yīng)的配平【例1】配平下列化學(xué)反應(yīng)。(1)____HCl(濃)＋___MnO2____Cl2↑＋______MnCl2＋_____H2O(2)__Cu＋__HNO3(稀)=____Cu(NO3)2＋_____NO↑＋_______H2O(3)____S＋____KOH=____K2S＋_____K2SO3＋_____H2O(4)___ClO＋____Fe(OH)3＋____=____Cl＋_____＋____H2O【答案】

（1）4HCl(濃)＋MnO2Cl2↑＋MnCl2＋2H2O

（2）3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

（3）3S＋6KOH=2K2S＋1K2SO3＋3H2O

（4）3ClO＋2Fe(OH)3＋4OH=3Cl＋2＋5H2O【解析】(1)反應(yīng)中Mn化合價由+4價到+2價降低2價，Cl化合價由1價到0價升高1價，根據(jù)得失電子守恒，MnO2配系數(shù)1，HCl配系數(shù)2，又MnCl2的系數(shù)也為1，故HCl配系數(shù)4，根據(jù)原子守恒水的系數(shù)為2，故方程式為4HCl(濃)＋MnO2Cl2↑＋MnCl2＋2H2O；(2)反應(yīng)中Cu的化合價由0到+2價升高2價，N的化合價由+5到+2價降低3價，用逆向配平法，硝酸銅的系數(shù)為3，一氧化氮的系數(shù)為2，根據(jù)原子守恒，硝酸系數(shù)為8，水的系數(shù)為4，故方程式為3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O；(3)反應(yīng)中S的化合價由0升高到+4價的亞硫酸鉀，由0降低到2價的硫化鉀，用逆向配平法，亞硫酸鉀配系數(shù)1，硫化鉀配系數(shù)2，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，故方程式為3S＋6KOH=2K2S＋1K2SO3＋3H2O。(4)反應(yīng)中Cl的化合價由+1到1降低2價，F(xiàn)e的化合價由+3到+6升高3價，根據(jù)得失電子守恒氫氧化鐵配系數(shù)2，次氯酸根的系數(shù)配3，再根據(jù)電荷守恒配氫氧根的系數(shù)，根據(jù)原子守恒配水的系數(shù)，故方程式為3ClO＋2Fe(OH)3＋4OH=3Cl＋2＋5H2O?！疽挥缛础颗淦揭韵卵趸€原反應(yīng)方程式。(1)_______KI＋_______KIO3＋_______H2SO4=_______I2＋_______K2SO4＋_______H2O(2)_______MnO＋_______H＋＋_______Cl－=_______Mn2＋＋_______Cl2↑＋______H2O(3)________S＋________KOH=________K2S＋____K2SO3＋________H2O(4)________P4＋________KOH＋________H2O=________K3PO4＋________PH3(5)_______ClO－＋_______Fe(OH)3＋_______=_______Cl－＋_______FeO＋_______H2O(6)_______Mn2＋＋_______ClO＋_______H2O=_______MnO2↓＋_______Cl2↑＋_______【答案】(1)

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3

3

3(2)

2

16

10

2

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8(3)

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1

3(4)

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2

4OH－

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5(6)

5

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1

8H＋【解析】(1)在該反應(yīng)中I元素化合價由反應(yīng)前KI中的1價變?yōu)榉磻?yīng)后I2的0價，化合價升高1價；I元素化合價由反應(yīng)前KIO3中的+5價變?yōu)榉磻?yīng)后I2的0價，化合價降低5價，化合價升降最小公倍數(shù)是5，所以KI的系數(shù)是5，KIO3的系數(shù)是1，I2的系數(shù)是3；再根據(jù)K元素守恒可知K2SO4的系數(shù)是3；然后根據(jù)S元素守恒，可知H2SO4的系數(shù)是3；最后根據(jù)H、O原子守恒，可知H2O的系數(shù)是3，則配平后該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：5KI+KIO3+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O；(2)在該反應(yīng)中，Mn元素化合價由反應(yīng)前MnO中的+7價變?yōu)榉磻?yīng)后Mn2+的+2價，化合價降低5價；Cl元素化合價由反應(yīng)前Cl中的1價變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2中的0價，化合價升高1×2=2價，化合價升降最小公倍數(shù)是10，所以MnO、Mn2+的系數(shù)是2，Cl的系數(shù)是10，Cl2的系數(shù)是5；然后根據(jù)電荷守恒，可知H+的系數(shù)是16，最后根據(jù)H、O原子守恒，可知H2O的系數(shù)是8，則配平后的化學(xué)方程式為：2MnO+16H++10Cl=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；(3)在該反應(yīng)中，S元素化合價由反應(yīng)前S單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后K2S的2價，化合價降低2價；S元素化合價由反應(yīng)前S單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后K2SO3的+4價，化合價升高4價，化合價升降最小公倍數(shù)是4，所以K2S的系數(shù)是2，K2SO3的系數(shù)是1，S的系數(shù)3，然后根據(jù)K元素守恒，可知KOH的系數(shù)是6，最后根據(jù)H、O元素守恒，可知H2O的系數(shù)是3，則配平后的化學(xué)方程式為：3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O；(4)在該反應(yīng)中，P元素化合價由反應(yīng)前P4單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后PH3的3價，化合價降低3價；P元素化合價由反應(yīng)前P4單質(zhì)的0價變?yōu)榉磻?yīng)后K3PO4的+5價，化合價升高5價，化合價升降最小公倍數(shù)是15，所以PH3的系數(shù)是5，K3PO4的系數(shù)是3，則P4的系數(shù)2，然后根據(jù)K元素守恒，可知KOH的系數(shù)是9，最后根據(jù)H、O元素守恒，可知H2O的系數(shù)是3，則配平后的化學(xué)方程式為：2P4+9KOH+3H2O=3K3PO4+5PH3；(5)在該反應(yīng)中，F(xiàn)e元素化合價由反應(yīng)前Fe(OH)3的+3價變?yōu)榉磻?yīng)后FeO的+6價，化合價升高3價；Cl元素化合價由反應(yīng)前ClO中的+1價變?yōu)榉磻?yīng)后Cl的1價，化合價降低2價，化合價升降最小公倍數(shù)是6，所以Fe(OH)3、FeO的系數(shù)是2；ClO、Cl的系數(shù)是3；然后根據(jù)電荷守恒，可知缺項物質(zhì)微粒是OH，其系數(shù)是4；最后根據(jù)H、O元素守恒，可知H2O的系數(shù)是5，則配平后的化學(xué)方程式為：3ClO+2Fe(OH)3+4OH=3Cl+2FeO+5H2O；(6)在該反應(yīng)中，Mn元素化合價由反應(yīng)前Mn2+的+2價變?yōu)榉磻?yīng)后MnO2中的+4價，化合價升高2價；Cl元素化合價由反應(yīng)前ClO的+5價變?yōu)榉磻?yīng)后Cl2的0價，化合價降低5×2=10價，化合價升降最小公倍數(shù)是10，所以Mn2+、MnO2的系數(shù)是5，ClO的的系數(shù)是2，則Cl2的系數(shù)是1；根據(jù)反應(yīng)前后電荷守恒，可知反應(yīng)后缺項微粒是H+，系數(shù)是8；最后根據(jù)H、O元素守恒，可知H2O的系數(shù)是4，則配平后的化學(xué)方程式為：5Mn2++2ClO+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+?？键c二氧化還原的基本規(guī)律【例21】含有氧化劑的溶液與亞硫酸鈉(Na2SO3)溶液恰好反應(yīng)完全，已知Na2SO3被氧化為Na2SO4，并且參加反應(yīng)的與的個數(shù)比為1∶2.則還原產(chǎn)物中元素X的價態(tài)是A．+2價 B．2價 C．+1價 D．1價【答案】C【解析】Na2SO3被氧化為Na2SO4，S元素化合價由+4升高為+6，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，中X元素化合價降低，設(shè)還原產(chǎn)物中元素X的價態(tài)是a，根據(jù)得失電子守恒5a=2×(64)，a=+1，故選C?！纠?2】根據(jù)反應(yīng)：O2+2H2S=2S↓+2H2O，Na2S+I2=2NaI+S↓，4NaI+O2+2H2SO4=2I2+2Na2SO4+2H2O，判斷下列物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱，正確的是A．O2＞I2＞S B．H2S＞NaI＞H2O C．S＞I2＞O2 D．H2O＞NaI＞H2S【答案】A【解析】在一個氧化還原反應(yīng)中，氧化性：氧化劑＞氧化產(chǎn)物，則反應(yīng)O2+2H2S=2S↓+2H2O中，氧化性；O2＞S；反應(yīng)Na2S+I2=2NaI+S↓中，氧化性：I2＞S；反應(yīng)4NaI+O2+2H2SO4=2I2+2Na2SO4+2H2O中，氧化性O(shè)2＞I2。因此，氧化性O(shè)2＞I2＞S。故選A。【例23】氧化還原反應(yīng)存在一定規(guī)律性，根據(jù)你對氧化還原反應(yīng)的理解，下列化學(xué)反應(yīng)一定不存在的是(未配平)A．NO2+H2O=HNO3+NO B．S+NaOH=Na2S+Na2SO3+H2OC．HNO2=NO+H2O D．SO2+H2S=S↓+H2O【答案】C【解析】A．有化合價升降，屬于氧化還原反應(yīng)，A正確；B．有化合價升降，屬于氧化還原反應(yīng)，B正確C．只有化合價降低，違背氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，C錯誤；D．有化合價升降，屬于氧化還原反應(yīng)，D正確；故選C?！疽挥缛础?．與S2能在酸性溶液中發(fā)生反應(yīng)：＋3S2＋14H+=2R3+＋3S↓＋7H2O，則中R化合價為A．＋4 B．＋5 C．＋6 D．＋7【答案】C【解析】該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，存在得失電子守恒，其中S元素由2價升高到0價，失去2e×3=6e，則R元素化合價降低，得6e，反應(yīng)前R元素化合價為+，則其得電子總數(shù)可表示為：，解得n=2，故反應(yīng)前R元素化合價為+6價，故答案選C。2．已知：①2BrO+Cl2=Br2+2ClO；②5Cl2+I2+6H2O?=2HIO3+10HCl；③ClO+5Cl+6H+=3Cl2+3H2O判斷下列物質(zhì)氧化能力強(qiáng)弱順序為A．ClO>BrO>IO>Cl2 B．BrO>ClO>Cl2>IOC．BrO>Cl2>ClO>IO D．Cl2>BrO>ClO>IO【答案】B【解析】①中BrO是氧化劑，ClO是氧化產(chǎn)物，所以氧化性BrO>ClO；②中Cl2是氧化劑，IO是氧化產(chǎn)物，所以氧化性Cl2>IO；③中ClO是氧化劑，Cl2是氧化產(chǎn)物，所以氧化性ClO>Cl2，則氧化能力強(qiáng)弱順序為BrO>ClO>Cl2>IO，故B正確；故選B。3．有反應(yīng)2A+C2=2C+A2，2C+B2=2B+C2，2D+A2=2A+D2，由此可推斷的結(jié)論A．氧化性：A2>B2>C2>D2B．還原性：D>A>C>BC．反應(yīng)：A2+2B=2A+B2能進(jìn)行D．反應(yīng)：2D+C2=2C+D2不能進(jìn)行【答案】B【解析】A．由分析可知，氧化性：B2＞C2＞A2＞D2，A錯誤；B．由分析可知，還原性：D>A>C>B，B正確；C．由分析可知，由于氧化性：B2＞A2，故反應(yīng)：A2+2B=2A+B2不能進(jìn)行，C錯誤；D．由分析可知，由于氧化性：C2＞D2，反應(yīng)：2D+C2=2C+D2能進(jìn)行，D錯誤；故答案為：B。4．已知在酸性溶液中易被還原成，且還原性：。下列反應(yīng)在水溶液中不可能發(fā)生的是A． B．C． D．【答案】A【解析】A．根據(jù)氧化性是:Cl2>FeCl3>I2，因此氯氣可以氧化Fe2+，也可以氧化I，但是碘離子還原性強(qiáng)于亞鐵離子，碘離子會先被氯氣氧化，正確的離子方程式是：Cl2不足時，Cl2+2I=2Cl+I2，Cl2過量時，3Cl2+2Fe2++4I=6C1+2I2+2Fe3+，所以A不可能發(fā)生，故A符合題意；B．根據(jù)反應(yīng)：，得出氧化性是：Cl2>I2，和題意相符合，反應(yīng)可能發(fā)生，故B不符合題意；C．根據(jù)反應(yīng)：，得出氧化性是：>Cl2，和題意相符合，反應(yīng)可能發(fā)生，故C不符合題意；D．根據(jù)反應(yīng)，得出氧化性是：FeCl3>I2，和題意相符合，反應(yīng)可能發(fā)生，故D不符合題意；故選A?？键c三氧化還原的實際運用【例3】下列變化過程沒有涉及氧化還原反應(yīng)的是A．還原Fe粉用作食品脫氧劑B．Fe(OH)2白色沉淀在空氣中放置變成紅褐色C．FeSO4補(bǔ)血劑與維生素C配合使用效果更佳D．用干燥潔凈的鉑絲蘸取氯化鉀溶液放到酒精噴燈火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃觀察火焰呈紫色【答案】D【解析】A．還原Fe粉用作食品脫氧劑是利用Fe的還原性，避免O2去氧化食品，延長食品保質(zhì)期，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，故A不選；B．氫氧化亞鐵不穩(wěn)定，易被氧化生成氫氧化鐵，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故B不選；C．FeSO4補(bǔ)血劑與維生素C配合使用效果更佳，是利用維生素C的還原性來防止Fe2+被空氣中的O2氧化，與氧化還原反應(yīng)有關(guān)，故C不選；D．焰色試驗屬于物理變化，不涉及氧化還原反應(yīng)，故D選；故選D。【一隅三反】1．下列物質(zhì)不能作為食品添加劑的是A．石膏 B．亞硝酸鈉 C．維生素C D．蘇丹紅【答案】D【解析】A．石膏可作為制豆腐的凝固劑，A不符合題意；B．亞硝酸鈉可作為肉類食品的防腐劑，B不符合題意；C．維生素C可作為水果飲料的抗氧化劑，C不符合題意；D．蘇丹紅不是食品添加劑，有毒，不能添加到食品中，D符合題意；故選D。2．2019年10月1日,我國舉行了盛大的閱兵儀式,閱兵式上首次展示了東風(fēng)—41洲際導(dǎo)彈,它使用到一種燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮,反應(yīng)的化學(xué)方程式為C2H8N2+2N2O4=3N2↑+2CO2↑+4H2O↑,下列敘述錯誤的是A．此反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)B．反應(yīng)瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體,推動火箭飛行C．在反應(yīng)中C2H8N2作氧化劑D．1個N2O4分子反應(yīng),轉(zhuǎn)移8個電子【答案】C【解析】A．N元素在反應(yīng)物中以化合態(tài)存在，反應(yīng)生成氮氣，N元素化合價變化，反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，A正確；B．偏二甲肼和四氧化二氮劇烈反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體并釋放出大量的熱，瞬間產(chǎn)生大量高溫氣體，推動火箭飛行，B正確；C．N2O4中N元素化合價降低，N2O4是氧化劑，偏二甲肼中所含元素化合價一定有升高，故偏二甲肼作還原劑，C錯誤；D．N2O4中N元素化合價由+4價降低到0價，則轉(zhuǎn)移4×2=8個電子，D正確；33．砒霜的成分是As2O3，劇毒。研究表明：多種海產(chǎn)品如蝦、蟹、牡蠣等體內(nèi)含有+5價As(砷)元素，它對人體是無毒的。但同時食用大量海鮮和青菜，易產(chǎn)生As2O3而中毒。專家給出的解釋是：大量海鮮+大量維生素C=砒霜。下面有關(guān)解釋不正確的是A．青菜中含有維生素 B．維生素C具有還原性C．維生素C能將+5價砷氧化成As2O3 D．致人中毒過程中+5價砷發(fā)生還原反應(yīng)【答案】C【解析】A．大量海鮮+大量維生素C=砒霜，同時食用大量海鮮和青菜，易產(chǎn)生As2O3而中毒，說明青菜中含有維生素，故A正確；B．海鮮體內(nèi)的As(砷)元素是+5價，As2O3中的As(砷)元素是+3價，大量海鮮+大量維生素C=砒霜，說明維生素C具有還原性，故B正確；C．海鮮體內(nèi)的As(砷)元素是+5價，As2O3中的As(砷)元素是+3價，說明維生素C能將+5價砷還原成As2O3，故C錯誤；D．海鮮體內(nèi)的As(砷)元素是+5價，As2O3中的As(砷)元素是+3價，食用大量海鮮和青菜，易產(chǎn)生As2O3而中毒，說明致人中毒過程中+5價砷發(fā)生還原反應(yīng)，故D正確；本題答案C?？键c四氧化還原的綜合運用【例4】對于反應(yīng)3Cl2＋6NaOH(熱)=5NaCl＋NaClO3＋3H2O，下列敘述正確的是A．Cl2是氧化劑，NaOH是還原劑B．被氧化的氯原子和被還原的氯原子的質(zhì)量之比為5∶1C．Cl2既是氧化劑又是還原劑D．氧化劑的得電子數(shù)與還原劑的失電子數(shù)之比為5∶1【答案】C【解析】A．Cl2轉(zhuǎn)化為NaCl，Cl元素的化合價降低被還原，Cl2是氧化劑，NaOH中元素化合價沒有發(fā)生變化，所以NaOH不是還原劑，故A錯誤；B．由Cl元素守恒及元素的化合價變化可知，該反應(yīng)中1molCl原子失去電子時5molCl原子得到電子，則被氧化的Cl原子和被還原的Cl原子的個數(shù)之比為1:5，質(zhì)量之比也為1:5，故B錯誤；C．Cl元素的化合價由0價變?yōu)?價、+5價，則氯氣既是氧化劑又是還原劑，故C正確；D．根據(jù)電子守恒，氧化劑的得電子數(shù)與還原劑的失電子數(shù)要相等，故D錯誤。答案選C。【一隅三反】1.工業(yè)上常用濃氨水檢驗氯氣管道，其反應(yīng)為：3Cl2+8NH3=6NH4Cl+N2，利用該反應(yīng)中產(chǎn)生白煙這一現(xiàn)象來判斷管道是否漏氣，關(guān)于該反應(yīng)的說法不正確的是A．氧化劑是Cl2 B．氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為3：8C．每生成1個N2，轉(zhuǎn)移6個電子 D．被氧化與未被氧化的NH3個數(shù)之比為1：3【答案】B【解析】A．在反應(yīng)中，Cl元素由0價降低到1價，所以Cl2是氧化劑，故A正確；B．Cl2是氧化劑，但“8NH3”中只有“2NH3”作還原劑，所以氧化劑與還原劑的個數(shù)之比為3:2，故B不正確；C．在反應(yīng)中，發(fā)生價態(tài)變化的氮元素，由3價升為0價，所以每生成1個N2，轉(zhuǎn)移6個電子，故C正確；D．“8NH3”中只有“2NH3”作還原劑，“6NH3”顯堿性，所以被氧化與未被氧化的NH3個數(shù)之比為2:6=1:3，故D正確；答案B。2．一定條件下硝酸銨受熱分解的化學(xué)方程式為：5NH4NO3=2HNO3+4N2↑+9H2O，在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為A．1：1 B．5：4 C．5：3 D．3：5【答案】C【解析】在5NH4NO3═2HNO3+4N2↑+9H2O的反應(yīng)中，氮元素由銨根中3價升高為0價，被氧化，氮元素由硝酸根中+5價降低為0價，被還原，氮氣既是還原產(chǎn)物也是氧化產(chǎn)物，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知被氧化的氮原子與被還原的氮原子物質(zhì)的量之比為(50)：[0(3)]=5：3。故選：C。3．關(guān)于反應(yīng)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，下列說法正確的是A．NH3是氧化劑 B．CuO中的Cu元素被氧化C．還原產(chǎn)物是N2 D．還原劑與氧化劑的質(zhì)量比為34：240【答案】D【解析】A．N元素化合價升高，NH3是還原劑，故A錯誤；B．CuO中的Cu元素化合價降低被還原，故B錯誤；C．還原產(chǎn)物是Cu，氧化產(chǎn)物是N2，故C錯誤；D．還原劑與氧化劑的質(zhì)量比為=(17×2)：(80×3)=34：240，故D正確；故選D。4．已知下列反應(yīng)：①Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2；②2KI+Br2=2KBr+I2；③Na2S+I2=2NaI+S↓。(1)Cl、Br、I、S2四種離子的還原性由強(qiáng)到弱的順序是_______。(2)判斷Cl2與Na2S能否反應(yīng)？_______(填“否”或書寫離子反應(yīng)方程式)。(3)判斷I2與NaBr能否反應(yīng)？_______(填“