2018版高考化学一轮复习第7讲氧化还原反应方程式的配平及计算练习新人教版20171101152.doc
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1、第7讲氧化还原反应方程式的配平及计算【考纲要求】1.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。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(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第30页核心知识大通关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。考向精练提考能考向一直接型氧化还原反应方程式的配平示例配平化学方程式:H2SHNO3SNOH2O第一步:标变价,H2HO3OH2O第三步:求总数,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂
2、(或氧化产物)的化学计量数。故H2S的化学计量数为3,NO的化学计量数为2。第四步:配系数,先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。3H2S2HNO3=3S2NO4H2O第五步:查守恒,其他原子在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。类型1正向配平答案:(1)41112(2)513333(3)21610258类型2逆向配平答案:(1)36213(2)29335考向二缺项型氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。1配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。2补项原
3、则条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H,少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH3将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3无色)。配平该反应的离子方程式:NaBiO3Mn2_NaBi3_。解析:(1)由溶液显紫色可推知有MnO生成,确定变价元素物质的化学计量数:化合价分析如下:Bi(53)25(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3前),Mn(27)52(化学计量数2配在Mn2和MnO前)(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。5NaBiO32Mn2_5Na5Bi32
4、MnO_。(3)据补项原则,在酸性条件下,方程式左边多O,故应补H,而方程式右边少O,故应补H2O,再根据原子守恒配平H和H2O之前的化学计量数:5NaBiO32Mn214H=5Na5Bi32MnO7H2O。答案:5214H552MnO7H2O4配平下列方程式。(1)ClOFe2_=ClFe3_。(2)MnOC2O_=Mn2CO2_。(3)LiCoO2H2SO4H2O2=Li2SO4CoSO4O2_。(4)ClOFe(OH)3_=ClFeOH2O(5)MnOH2O2_=Mn2O2H2O(6)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A
5、lN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。答案:(1)166H163H2O(2)2516H2108H2O(3)2311214H2O(4)324OH325(5)256H258(6)Al2O33CN2=2AlN3CO考向三信息型氧化还原反应方程式的书写示例KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2和CO2,该反应的离子方程式是_。第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO4是氧化剂,Mn2是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na2C2O4(碳元素化合价为3价)是还原剂,CO2是氧化产物。第二步:按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成:MnOC2OMn2
6、CO2。由MnOMn2,锰元素降了5价;由C2OCO2,碳元素升了1价,1 mol C2O共失去2 mol e,故在C2O前面配5,在氧化产物CO2前配10;在MnO前配2,在还原产物Mn2前配2,即2MnO5C2O2Mn210CO2。第三步;反应在硫酸中进行,故在左边补充H,右边补充H2O,2MnO5C2OH2Mn210CO2H2O。第四步:依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下:2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。5按要求书写方程式:(1)把图b的碎纸片补充到图a中,可得到一个完整的离子方程式。则此离子方程式为_。(2)化合物K2FeO4可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂,可
7、由FeCl3和KClO在强碱性条件下反应制得,其反应的离子方程式为_。答案:(1)3S6OH=2S2SO3H2O(2)2Fe33ClO10OH=2FeO3Cl5H2O或2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO3Cl5H2O考点二|氧化还原反应的计算方法电子守恒法(重点保分型师生共研)授课提示:对应学生用书第32页核心知识大通关解题的思维流程(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
8、价)。考向精练提考能考向一氧化还原反应的计算应用得失电子守恒解题的一般步骤“一、二、三”1“一找物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。2“二定得失”确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。3“三列关系”根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值类型1两元素之间得失电子守恒型124 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()
9、A2B3C4 D5解析:题目中指出被还原的元素是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n为生成物中Cr元素的化合价),根据得失电子数目相等,有0.024 L0.05 molL1(64)0.02 L0.02 molL12(6n),解得n3。答案:B2(2016全国高考卷节选)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为_。(计算结果保留两位小数)。解析:由信息知,要求出每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化
10、能力,先求得1 g NaClO2变为Cl转移的电子数为190.54,再设x g Cl2变为Cl的氧化能力与1 g NaClO2的氧化能力相当,列方程得190.54x712,解得x1.57,即为有效氯含量。答案:1.573(2016全国高考卷节选)联氨(又称肼,N2H4,无色液体)可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2_kg;与使用Na2SO3处理水中溶解的O2相比,联氨的优点是_。解析:N2H4吸收O2时的化学方程式为N2H4O2=N22H2O,由化学方程式可知参加反应的N2H4和O2的质量相等,故1 kg N2H4理论上可除去水中溶解的O2 1
11、kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4:2Na2SO3O2=2Na2SO4,两者相比较,N2H4的用量少,且不产生其他杂质。答案:1N2H4的用量少,不产生其他杂质(产物为N2和H2O,而Na2SO3产生Na2SO4)类型2多元素之间得失电子守恒型4在反应3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中,若有5 mol H2O参加反应,被水还原的溴元素为()A1 mol B molC. mol D2 mol解析:设被水还原的溴元素(BrF3)的物质的量为x,5 mol H2O参加反应,失去电子4 mol,根据电子守恒得:3x4 mol,x mol。答案:C5在PCuSO4H2OCu3PH3
12、PO4H2SO4(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_mol。答案:1.52.2考向二多步反应得失电子守恒问题对于多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各步反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。614 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应,将放出的气体与1.12 L(标准状况下)氧气混合,通入水中恰好全部被吸收,则合金中铜的质量为()A9.6 g B6.4 gC3.2 g D1.6 g解析:根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知
13、量(Cu、Ag)之间的物质的量关系。HNO3中的元素相当于电子的“二传手”,先得到Cu、Ag失去的电子,再传给O2,最后恢复原貌,Cu、Ag失去的电子最终传给了O2,所以根据得失电子守恒规律,得24,解得:m(Cu)3.2 g。答案:C7U常见化合价有4和6,硝酸铀酰UO2(NO3)2加热可发生如下分解:UO2(NO3)2UxOyNO2O2(未配平),将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中,气体全部被吸收,水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是()AUO2 B2UO2UO3CUO3 DUO22UO3解析:气体被吸收,说明二氧化氮、氧气和水发生的反应为4NO2O22H2O=4HNO3,所以二
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