第9講　氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與計(jì)算(能力課)-2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第9講氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與計(jì)算(能力課)第一部分化學(xué)基本概念第二章

化學(xué)物質(zhì)及其變化

1.掌握氧化還原方程式的配平方法。2.掌握氧化還原反應(yīng)的電子守恒法計(jì)算。3.熟練書寫一定情境下的氧化還原方程式。考點(diǎn)一氧化還原反應(yīng)方程式的配平核心知能突破關(guān)鍵能力訓(xùn)練011．三大配平原則2．化合價(jià)升降法配平五步驟[示例]

__C＋__H2SO4(濃)——__CO2↑＋__SO2↑＋__H2O3．四種配平技巧(1)倒配法：適用于氧化劑與還原劑為同一物質(zhì)時(shí)，可以由生成物―→反應(yīng)物方向配平。如：(2)補(bǔ)加法：適用于部分被氧化或被還原的物質(zhì)反應(yīng)，配平主物質(zhì)后把未被氧化或未被還原的物質(zhì)補(bǔ)進(jìn)，確定最終系數(shù)。如：

(3)整體配平法：適合當(dāng)一種物質(zhì)中有兩種元素化合價(jià)升高或降低，需求整個(gè)物質(zhì)的化合價(jià)升降數(shù)，然后配平。如：(4)電荷守恒法：適用于離子方程式，當(dāng)主要物質(zhì)配平后，利用電荷守恒配平其他物質(zhì)。如：

給定反應(yīng)的配平1．(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2===____NaBH4＋____Na2SiO3(2)____Fe3O4＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____NO↑＋____H2O(3)____MnO＋____C2O＋____H＋===____Mn2＋＋____CO2↑＋____H2O(4)____FeS＋____HNO3===____Fe(NO3)3＋____H2SO4＋____NO↑＋____H2O(5)____P4＋____KOH＋____H2O===____K3PO4＋____PH3↑(6)____Fe2＋＋____Cr2O＋____H＋===____Fe3＋＋____Cr3＋＋____H2O[答案]

(1)1

2

4

2

1

2

(2)3

28

9

1

14

(3)2

5

16

2

10

8

(4)1

6

1

1

3

2

(5)2

9

3

3

5

(6)6

1

14

6

2

7

缺項(xiàng)配平[答案]

(1)2

3

1

1

2

1

4

H2O(2)5

2

14

H＋

5

5

2

MnO

7

H2O(3)5

16

5

4

2

8

H2O(4)3

2

4

OH－

3

2

5(5)28

5

24

KOH

28

3

2

12

H2O(6)4

5

12

H＋

4

5

11

H2O缺項(xiàng)配平的原則條件補(bǔ)項(xiàng)原則酸性條件下反應(yīng)物缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H＋生成H2O，反應(yīng)物少O(氧)補(bǔ)H2O(水)生成H＋堿性條件下反應(yīng)物缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水)生成OH－，反應(yīng)物少O(氧)補(bǔ)OH－生成H2O注意：當(dāng)方程式中主物質(zhì)缺項(xiàng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化找準(zhǔn)氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。考點(diǎn)二新情境下的氧化還原反應(yīng)方程式書寫02核心知能突破關(guān)鍵能力訓(xùn)練新情境下的氧化還原反應(yīng)的方程式書寫流程KMnO4能與熱的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應(yīng)，生成Mn2＋和CO2，該反應(yīng)的離子方程式是_______。[思維流程]

根據(jù)有關(guān)情境信息書寫1．根據(jù)有關(guān)信息，完成下列方程式。(1)皮革廠的廢水中含有一定量的氨氮(以NH3、NH形式存在)，NaClO將廢水中的NH轉(zhuǎn)化為N2，反應(yīng)的離子方程式為_____________。(2)化學(xué)在環(huán)境保護(hù)中起著十分重要的作用，催化反硝化法可用于治理水中硝酸鹽的污染。催化反硝化法中，H2能將NO還原為N2。上述反應(yīng)的離子方程式為___________。(3)Fe的一種含氧酸根FeO具有強(qiáng)氧化性，在其鈉鹽溶液中加入稀硫酸，溶液變?yōu)辄S色，并有無色氣體產(chǎn)生。該反應(yīng)的離子方程式是_____________。

根據(jù)化工流程書寫2．碲(52Te)被譽(yù)為“國防與尖端技術(shù)的維生素”。工業(yè)上常用銅陽極泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取碲并回收金屬，其工藝流程如圖：已知：TeO2微溶于水，易與較濃的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：

(1)已知Te為ⅥA族元素，TeO2被濃NaOH溶液溶解，其溶解的離子方程式為__________________。(2)“酸浸1”過程中，控制溶液的酸度使Cu2Te轉(zhuǎn)化為TeO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________；“還原”過程中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________?？键c(diǎn)三電子守恒在化學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用03核心知能突破關(guān)鍵能力訓(xùn)練1．計(jì)算依據(jù)氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得、失電子守恒。2．守恒法解題的思維流程在反應(yīng)3BrF3＋5H2O===9HF＋Br2＋HBrO3＋O2↑中，若有5molH2O參加反應(yīng)，被水還原的溴為(

)[思路點(diǎn)撥]

[答案]

C

電子守恒的基本計(jì)算1．24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為(

)A．＋2

B．＋3

C．＋4

D．＋5B

[設(shè)Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為＋x，由得失電子守恒知：0.05mol·L－1×24×10－3L×(6－4)＝0.02mol·L－1×20×10－3L×2×(6－x)，x＝3。]2．(2022·福州模擬)高鐵酸鉀是一種新型、高效、多功能水處理劑，工業(yè)上采用向KOH溶液中通入氯氣，然后再加入Fe(NO3)3溶液的方法制備K2FeO4，發(fā)生反應(yīng)：①Cl2＋KOH―→KCl＋KClO＋KClO3＋H2O(未配平)；②2Fe(NO3)3＋3KClO＋10KOH===2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。下列說法正確的是(

)A．反應(yīng)①中每消耗4molKOH，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LCl2B．氧化性：K2FeO4>KClOC．若反應(yīng)①中n(ClO－)∶n(ClO)＝5∶1，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1D．若反應(yīng)①的氧化產(chǎn)物只有KClO，則得到0.2molK2FeO4時(shí)消耗0.3molCl2D

[反應(yīng)①的生成物有KCl、KClO、KClO3，其中K、Cl的物質(zhì)的量之比為1∶1，所以每消耗4molKOH，吸收2mol氯氣，標(biāo)準(zhǔn)狀況下2mol氯氣的體積為22.4L·mol－1×2mol＝44.8L，A錯(cuò)誤；反應(yīng)②K2FeO4為氧化產(chǎn)物，KClO為氧化劑，則氧化性：K2FeO4<KClO，B錯(cuò)誤；設(shè)ClO－為5mol，ClO

為1mol，氯氣轉(zhuǎn)化成ClO－、ClO

被氧化，轉(zhuǎn)化成KCl被還原，根據(jù)得失電子守恒可知生成KCl的物質(zhì)的量為5mol×1＋1mol×(5－0)＝10mol，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為10mol∶(5mol＋1mol)＝5∶3，C錯(cuò)誤；根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：2K2FeO4～3KClO～3Cl2，則得到0.2molK2FeO4時(shí)消耗0.3molCl2，D正確。]

電子守恒在多步反應(yīng)中的應(yīng)用3．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO2、N2O4、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是(

)A．60mL B．45mLC．30mL D．15mL4．某硫酸廠為測定沸騰爐中所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)，取280mL(已折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)氣體樣品與足量Fe2(SO4)3溶液完全反應(yīng)后，用0.02000mol/LK2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7溶液25.00mL。已知：Cr2O＋Fe2＋＋H＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O(未配平)。(1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，發(fā)生反應(yīng)離子方程式為_____________。(2)沸騰爐中所得氣體中SO2的體積分?jǐn)?shù)為________(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)。[解析]

(1)SO2中S為＋4價(jià)，被氧化成＋6價(jià)，產(chǎn)物為SO，F(xiàn)e3＋被還原成Fe2＋，產(chǎn)物中氧原子數(shù)增多，表明反應(yīng)物中有水，產(chǎn)物中有H＋，仍須用得失電子守恒來配平離子方程式；(2)根據(jù)得失電子守恒可知：n(SO2)×2＝n(Cr2O)×6＝0.02000mol/L×0.025L×6＝0.003mol，n(SO2)＝0.0015mol，體積分?jǐn)?shù)為12.00%。[答案]

(1)SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋

(2)12.00%真題感悟·明確考向04真題感悟情境探究1．(2022·山東等級考，T8)實(shí)驗(yàn)室制備KMnO4過程為：①高溫下在熔融強(qiáng)堿性介質(zhì)中用KClO3氧化MnO2制備K2MnO4；②水溶后冷卻，調(diào)溶液pH至弱堿性，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2；③減壓過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再減壓過濾得KMnO4。下列說法正確的是(

)A．①中用瓷坩堝作反應(yīng)器B．①中用NaOH作強(qiáng)堿性介質(zhì)C．②中K2MnO4只體現(xiàn)氧化性D．MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%132D

[①由于瓷坩堝易被強(qiáng)堿腐蝕，故不能用瓷坩堝作反應(yīng)器，A說法不正確；制備KMnO4時(shí)為防止引入雜質(zhì)離子，①中用KOH作強(qiáng)堿性介質(zhì)，不能用NaOH，B說法不正確；②中K2MnO4既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性，C說法不正確；根據(jù)化合價(jià)的變化分析，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2∶1，根據(jù)Mn元素守恒可知，MnO2中的Mn元素只有

轉(zhuǎn)化為KMnO4，因此，MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%，D說法正確。]1322．(2021·廣東選擇性考試，T18節(jié)選)高純AlAs(砷化鋁)可用于芯片制造。芯片制造中的一種刻蝕過程如圖所示，圖中所示致密保護(hù)膜為一種氧化物，可阻止H2O2刻蝕液與下層GaAs(砷化鎵)反應(yīng)。(1)該氧化物為________。(2)已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2與上層GaAs的反應(yīng)中，As元素的化合價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，則該反應(yīng)的氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為________。132[解析]

(1)由題給芯片制造的刻蝕過程示意圖可知，加入H2O2刻蝕液，GaAs逐漸溶解，當(dāng)H2O2刻蝕液接觸AlAs時(shí)，反應(yīng)生成一種致密的氧化膜，由此可知，Ga、As均可溶于H2O2刻蝕液，AlAs中的鋁被氧化為致密的Al2O3膜。(2)GaAs與H2O2反應(yīng)時(shí)，As由－3價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，O由－1價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，由氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)律可知，氧化劑(H2O2)與還原劑(GaAs)的物質(zhì)的量之比為4∶1。[答案]

(1)Al2O3

(2)4∶11323．(2022·河北選擇性考試，節(jié)選)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。(2)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為________，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為__________________。(3)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為________和________(填