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第4课时　氧化还原反应方程式的配平
[核心素养发展目标]　1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒:反应前后元素的种类和原子的个数不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H2+H2O4——↑+(OH)3↓+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成长等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO43O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
1.配平下列化学方程式。
(1)　　Mg+　　CO2　　C+　　MgO
答案　2　1　1　2
(2)　　Na2SO3+　　KIO3+　　H2SO4　　Na2SO4+　　K2SO4+　　I2+　　H2O
答案　5　2　1　5　1　1　1
解析　反应中各元素化合价的变化:S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价,共升高2价,I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价,共降低10价,化合价变化值的最小公倍数为10,故Na2SO3的化学计量数为5,I2的化学计量数为1。
2.运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生的化学反应为KClO3+PP2O5+KCl(未配平)。下列有关该反应的叙述正确的是 (　　)
A.氯酸钾被氧化
B.反应中每生成1个P2O5时,转移5个电子
C.单质P被还原,发生还原反应
D.配平后反应的化学方程式为5KClO3+6P3P2O5+5KCl
答案　D
解析　在该反应中,KClO3中氯元素由+5价降为-1价,得到电子被还原;单质P被氧化,反应中每生成1个P2O5时,转移10个电子。
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
题型1　逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1　　　S+　　KOH　　K2S+　　K2SO3+　　H2O
分析
硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是还原产物,K2SO3是氧化产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价降低2价,生成“1个K2SO3”化合价升高4价,化合价变化的最小公倍数为4,因而K2S化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
(3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。
(4)最后定H2O的化学计量数为3。
1.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是 (　　)
A.配平后H2O的系数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的质量之比为5∶3
答案　A
解析　利用化合价升降法,配平化学方程式为5NH4NO32HNO3+4N2↑+9H2O。由配平后的化学方程式可知,H2O的化学计量数为9,A错误;NH4NO3中所含N元素化合价升高,部分所含N元素化合价降低,则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,B正确;该反应中反应物只有一种,属于分解反应,该反应中有元素化合价改变,属于氧化还原反应,C正确;氧化产物(→)和还原产物(→)的质量之比为∶=5∶3,D正确。
题型2　离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2　　　Mn+　　H++　　H2O2　　Mn2++　　O2↑+　　H2O
分析
先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为6,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为8,最后用O原子守恒检验。
2.(2023·湖北孝感一中高一期中)已知在碱性条件下,发生反应:Fe3++ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。
(1)Fe中铁元素化合价为　　　　。
(2)Fe是　　　　(填“氧化”或“还原”)产物。
(3)配平该离子方程式:　　　　。
答案　(1)+6　(2)氧化　(3)2Fe3++3ClO-+10OH-2+3Cl-+5H2O
解析　铁元素化合价由+3价变为+6价,升高3价,氯元素化合价由+1价变为-1价,降低2价,由得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平得2Fe3++3ClO-+10OH-2+3Cl-+5H2O。
题型3　缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
例3　　　Mn+　　I-+　 　　Mn2++　　I2+　　H2O
答案　2　10　16H+　2　5　8
3.已知离子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO↑+　　　　　(未配平),下列说法错误的是 (　　)
A.配平后H2O的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28
D.氧化产物为As和S
答案　C
解析　根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得3As2S3+4H2O+28N6As+9S+28NO↑+8H+,据此可知A、B、D均正确;氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3,C错误。
1.有一未完成的离子方程式为　　　　+5X-+6H+3X2+3H2O,据此判断,元素在　　中的化合价为 (　　)
A.+1　　　　　　　　　B.+3　　　　　　　C.+5 　　　　　　　D.+7
答案　C
解析　根据离子方程式左右电荷相等,则未知物应含有1个负电荷,根据方程式遵循质量守恒定律可知,生成3个X2,则需要1个X,因此X中X元素的化合价为+5价。
2.(2023·湖北恩施利川一中高一期中)元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系,下列判断不正确的是 (　　)
Cr2O3固体KCrO2溶液K2CrO4溶液K2Cr2O7溶液
A.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
B.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
C.反应②利用了H2O2氧化性
D.反应②的离子方程式为2Cr+3H2O2+2OH-2Cr+4H2O
答案　A
解析　反应①③中铬元素的化合价均未发生变化,A错误;Cr2O3固体可以和KOH溶液反应,说明Cr2O3具有酸性氧化物的性质,B正确;向KCrO2溶液中加入H2O2溶液,KCrO2转化为K2CrO4,Cr元素化合价由+3价升高为+6价,KCrO2为还原剂,H2O2为氧化剂,C正确。
3.(2023·苏州高一期中)关于氧化还原反应:4Na2FeO4+10H2O8NaOH+4Fe(OH)3↓+3X,下列说法正确的是 (　　)
A.该反应中H2O全部做还原剂
B.NaOH是还原产物
C.X为O2
D.Fe(OH)3是氧化产物
答案　C
解析　根据质量守恒可知,X为O2,生成3个O2,则只有6个O原子被氧化,故H2O部分做还原剂,A错误,C正确;NaOH中没有元素化合价改变,不是还原产物,B错误;铁元素化合价降低,Fe(OH)3是还原产物,D错误。
4.(2024·河南周口太康一中高一段考)回答下列问题:
(1)已知实验室制备氧气可以通过加热高锰酸钾的方法实现,该反应的还原产物为K2MnO4和MnO2,试写出上述反应的化学方程式:　　　
　　　　。
(2)配平下列反应的化学方程式:
　　K2Cr2O7+　　HCl(浓)　　KCl+　　CrCl3+　　Cl2↑+　　H2O。
若反应中,发生氧化反应的HCl分子个数为12,则反应中转移的电子数为　　　　　。
答案　(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O　12
解析　(2)该反应中Cr元素的化合价由K2Cr2O7中的+6价变为CrCl3中的+3价,化合价降低3×2=6价;Cl元素的化合价由HCl中的-1价升高为Cl2中的0价,化合价升高1×2=2价,根据化合价升降总数相等配平化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;根据反应方程式可知,每有1个HCl发生氧化反应,反应过程中转移1个电子,若反应中,发生氧化反应的HCl分子个数为12,则反应中转移的电子数为12。
课时对点练　
[分值:100分]
(选择题1~8题,每小题5分,9~12题,每小题7分,共68分)
题组一　氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断
1.宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O22Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是 (　　)
A.Ag是还原剂
B.H2S发生氧化反应,做还原剂
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.O2被氧化
答案　A
解析　Ag元素化合价升高,被氧化,做还原剂,A正确;H2S中H、S元素化合价均没有发生变化,既没有发生氧化反应,也没有发生还原反应,既不是氧化剂,也不是还原剂,B错误;Ag元素化合价升高,被氧化为Ag2S,Ag2S是氧化产物,但不是还原产物,C错误;O元素化合价降低,O2被还原,D错误。
2.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCNCaCN2+CO↑+H2↑+CO2↑,下列说法正确的是 (　　)
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.HCN被氧化,CaCO3被还原
C.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂
D.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物
答案　D
解析　因HCN中碳元素的化合价升高,氢元素的化合价降低,则氢元素被还原,碳元素被氧化,则HCN既是氧化剂又是还原剂,碳酸钙中没有元素化合价发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,A、B、C错误;HCN中碳元素的化合价由+2价升高到+4价,对应的氧化产物为CaCN2,HCN中氢元素的化合价由+1价降低到0价,对应的还原产物为H2,D正确。
3.(2024·山东威海二中高一月考)氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料,可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成,化学方程式为Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是 (　　)
A.Al2O3为氧化剂,C为还原剂
B.每生成1个AlN转移的电子数为6个
C.N2的氧化性大于CO
D.氧化产物与还原产物的个数之比为2∶3
答案　C
解析　在反应中,N元素化合价降低,N2为氧化剂,C元素化合价升高,C为还原剂,A错误;该反应中,N元素由0价降低为-3价,每生成1个AlN转移的电子数为3个,B错误;N2为氧化剂,CO为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,C正确;CO为氧化产物,AlN为还原产物,氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2,D错误。
题组二　氧化还原反应方程式配平的原则及方法
4.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCldFeCl3+eKCl+fX+gH2O,若b=1,d=3,则X的化学式为 (　　)
A.N2 B.NO
C.NO2 D.NH4Cl
答案　B
解析　根据原子守恒:a=d=3、e=b=1,根据氯原子守恒得,c=4,再由氢原子守恒得,g=2,最后根据N、O原子守恒,推出X的化学式为NO。
5.已知aM2++bO2+4H+cM3++dH2O,则化学计量数c的值为 (　　)
A.1 B.2 C.3 D.4
答案　D
6.已知2M+5S2-+16H+2M2++5S↓+8H2O。下列叙述正确的是 (　　)
A.x=2
B.y=3
C.M中M的化合价为+7
D.S2-在反应中得到电子
答案　C
解析　由电荷守恒可知,-2x-10+16=4,x=1,故A错误;设M中M的化合价为a,由化合价升降总数相等知,2×(a-2)=5×2,a=+7,又化合价代数和为0可得,1+7=2×y,y=4,故B错误、C正确;S2-中S元素的化合价从-2价变为0价,化合价升高被氧化,做还原剂,在反应中失去原子,故D错误。
7.(2023·四川遂宁射洪中学高一期中)锡是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类的锡器。工业上冶炼锡的某一步反应原理为2SnO2+3C2Sn+aM↑+CO2↑,下列说法错误的是 (　　)
A.每生成1个CO2,转移8个电子
B.该反应中有2种氧化产物
C.a为3
D.反应中SnO2被还原
答案　C
解析　根据质量守恒可得反应为2SnO2+3C2Sn+2CO↑+CO2↑,反应中只有SnO2是氧化剂,被还原,CO、CO2都是氧化产物,每生成1个CO2,转移8个电子,A、B正确,C错误。
8.(2024·天津武清杨村一中高一段考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN-2CO2+N2+2Cl-。下列说法错误的是 (　　)
A.x=y=2
B.氧化性:ClO2>CO2
C.氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2
D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
答案　D
解析　根据原子守恒可知,该离子方程式中x=2,y=2,A正确;ClO2是氧化剂,CO2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:ClO2>CO2,B正确;该反应中氧化产物是CO2和N2,还原产物是Cl-,故氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2,C正确;该离子方程式为2ClO2+2CN-2CO2+N2+2Cl-,电子转移为N2~10e-,当生成1个N2时,转移10个电子,D错误。
9.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+,Cl2→Cl-,Mn→Mn2+,HNO3→NO,如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到I2最多的是 (　　)
A.Fe3+ B.Cl2 C.Mn D.HNO3
答案　C
解析　由得失电子守恒可得关系式:2Fe3+~I2、Cl2~I2、2Mn~5I2、2HNO3~3I2,由上述分析可知,分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到的碘单质最多的是Mn。
10.(2023·大连高一期中)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
　　KMnO4+　　FeSO4+　　H2SO4→　　K2SO4+　　MnSO4+　　Fe2(SO4)3+　　H2O,下列说法正确的是 (　　)
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.生成物水的化学计量数是16
D.生成4个水分子时,转移10个电子
答案　B
解析　根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+8H2SO4K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,反应中,Mn是氧化剂、Mn2+是还原产物,Fe2+是还原剂、Fe3+是氧化产物,A、C错误,B正确;反应生成8个水分子时,转移10个电子,则生成4个水分子时,转移5个电子,D错误。
11.(2024·广东惠州高一期末)工业上制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。
下列说法中,不正确的是 (　　)
A.反应1中,MnO2做氧化剂
B.反应2的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++
C.脱硫的最终产物为MnSO4
D.上述过程中需补充Fe3+
答案　D
解析　反应1为MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O,反应2为2Fe3++SO2+2H2O2Fe2++4H++,总反应为MnO2+SO2MnSO4。上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用,不需要补充Fe3+,故选D。
12.(2024·云南下关一中高一段考)关于反应2NH2OH+4Fe3+N2O↑+4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是 (　　)
A.H2O是还原产物
B.NH2OH中N元素的化合价为-1价
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.Fe2+是氧化产物
答案　B
解析　反应中只有Fe3+被还原为Fe2+,则Fe2+是还原产物,A、D错误;NH2OH中H元素为+1价,O元素为-2价,N元素为-1价,B正确;NH2OH仅被氧化为N2O,未被还原,则NH2OH只做还原剂,C错误。
13.(6分)某反应体系有反应物和生成物共7种:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中,发生还原反应的过程是　　　　→　　　　(填化学式)。
(2)写出该反应的化学方程式并配平:　　　
　　　　。
答案　(1)KMnO4　MnSO4
(2)2KMnO4+3H2SO4+5H2O2K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O
解析　(1)①H2O2→O2,O元素化合价升高,H2O2为还原剂,高锰酸钾能氧化H2O2发生还原反应生成MnSO4,则发生的还原反应的过程是KMnO4→MnSO4。(2)根据转化H2O2→O2、KMnO4→MnSO4,电子转移总数为10,结合得失电子守恒及质量守恒配平方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2O2K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。
14.(10分)(2024·安徽淮南四中高一段考)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化等方面具有重要的价值。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为2KMnO4+5NaNO2+3H2SO42MnSO4+K2SO4+5NaNO3+3H2O,将它改写为离子方程式并用双线桥法表示电子转移的方向和数目:
　　　　。
(2)新储氢材料——碳纳米管可利用电弧法合成,合成过程中会伴随大量的碳纳米颗粒杂质,这种碳纳米颗粒杂质可用氧化气化法提纯,反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C+8H2SO42Cr2+2X+8H2O+3CO2↑。
①该反应中,生成物X的化学式为　　　　　。
②该反应中,氧化剂为　　　　　(填化学式),被氧化的元素为　　　　　(填元素符号)。
③该反应中,H2SO4表现出　　　　　(填字母)。
A.酸性 B.还原性 C.氧化性
答案　(1)
(2)①K2SO4　②K2Cr2O7　C　③A
解析　(1)反应中,Mn元素由+7价降低为+2价,则用双线桥法表示电子转移的方向和数目为。(2)①由元素守恒可知,X为K2SO4。②C元素的化合价升高,被氧化,做还原剂,Cr元素的化合价降低,K2Cr2O7被还原,做氧化剂。③硫酸中H、O、S元素的化合价均没有变化,硫酸只体现酸性,故选A。
15.(16分)(2024·辽宁凤城一中月考)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2++H2O+Xe↑+H+(未配平)。
①配平该反应的离子方程式:　　　 　　　　。
②该反应的实验现象为　　　　。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是　　　　(写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为　　　　。
(2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。
①写出该反应的离子方程式:　　　
　　　　。
②该反应中,氧化剂与还原剂的粒子数目之比为　　　　。
③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为　　　　。
(3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为　　　　。
答案　(1)①5XeO3+6Mn2++9H2O+5Xe↑+18H+　②有气泡产生,溶液呈紫红色
③XeO3　15
(2)①2+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O　②2∶5　③8 g
(3)2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2
解析　(1)①反应XeO3+Mn2++H2O+Xe↑+H+中,Xe元素降6价,Mn元素升5价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得5XeO3+6Mn2++9H2+5Xe↑+18H+。③XeO3化合价降低,被还原,发生还原反应;Mn元素由+2价升高到+7价,升5价,每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为15。(2)①由图知,减少,为反应物,氧气增多,为生成物,可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O。②氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5。
+5H2O2+6H+2Mn2++5O2↑+8H2O
　2×119　　　　　　　　　　　5×32
11.9 g　　　　　　　　　　 m
=,解得m=8 g。(3)“氧的固定”即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2,Mn元素由+2价升高到+4价,升2价,氧气中氧元素降低2价,则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O22MnO(OH)2。第4课时　氧化还原反应方程式的配平
[核心素养发展目标]　1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价__________=化合价__________。
(2)质量守恒:反应前后元素的__________和原子的__________不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H2+H2O4——↑+(OH)3↓+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成长等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO43O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
1.配平下列化学方程式。
(1)__________Mg+__________CO2__________C+__________MgO
(2)__________Na2SO3+__________KIO3+__________H2SO4__________Na2SO4+__________K2SO4+__________I2+__________H2O
2.运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生的化学反应为KClO3+PP2O5+KCl(未配平)。下列有关该反应的叙述正确的是 (　　)
A.氯酸钾被氧化
B.反应中每生成1个P2O5时,转移5个电子
C.单质P被还原,发生还原反应
D.配平后反应的化学方程式为5KClO3+6P3P2O5+5KCl
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
题型1　逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1　__________S+__________KOH__________K2S+__________K2SO3+__________H2O
分析
硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是__________产物,K2SO3是__________产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价__________价,生成“1个K2SO3”化合价__________价,化合价变化的最小公倍数为__________,因而K2S化学计量数为__________,K2SO3的化学计量数为__________。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为__________。
(3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为__________。
(4)最后定H2O的化学计量数为__________。
1.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是 (　　)
A.配平后H2O的系数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的质量之比为5∶3
题型2　离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2　__________Mn+__________H++__________H2O2__________Mn2++__________O2↑+__________H2O
分析
先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是__________、__________、__________、__________;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为__________,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为__________,最后用O原子守恒检验。
2.(2023·湖北孝感一中高一期中)已知在碱性条件下,发生反应:Fe3++ClO-+OH-Fe+Cl-+H2O(未配平)。
(1)Fe中铁元素化合价为__________。
(2)Fe是__________(填“氧化”或“还原”)产物。
(3)配平该离子方程式:__________。
题型3　缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
例3　__________Mn+__________I-+____________________Mn2++__________I2+__________H2O
3.已知离子方程式:As2S3+H2O+NAs+S+NO↑+__________　(未配平),下列说法错误的是 (　　)
A.配平后H2O的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28
D.氧化产物为As和S
1.有一未完成的离子方程式为__________　　+5X-+6H+3X2+3H2O,据此判断,元素在　　中的化合价为 (　　)
A.+1　　　　　　　　　B.+3　　　　　　　C.+5 　　　　　　　D.+7
2.(2023·湖北恩施利川一中高一期中)元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系,下列判断不正确的是 (　　)
Cr2O3固体KCrO2溶液K2CrO4溶液K2Cr2O7溶液
A.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
B.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
C.反应②利用了H2O2氧化性
D.反应②的离子方程式为2Cr+3H2O2+2OH-2Cr+4H2O
3.(2023·苏州高一期中)关于氧化还原反应:4Na2FeO4+10H2O8NaOH+4Fe(OH)3↓+3X,下列说法正确的是 (　　)
A.该反应中H2O全部做还原剂
B.NaOH是还原产物
C.X为O2
D.Fe(OH)3是氧化产物
4.(2024·河南周口太康一中高一段考)回答下列问题:
(1)已知实验室制备氧气可以通过加热高锰酸钾的方法实现,该反应的还原产物为K2MnO4和MnO2,试写出上述反应的化学方程式:__________
__________。
(2)配平下列反应的化学方程式:
__________K2Cr2O7+__________HCl(浓)__________KCl+__________CrCl3+__________Cl2↑+__________H2O。
若反应中,发生氧化反应的HCl分子个数为12,则反应中转移的电子数为__________。
答案精析
一、
1.(1)升高总数　降低总数　(2)种类　个数
应用体验
1.(1)2　1　1　2
(2)5　2　1　5　1　1　1
2.D　[在该反应中，KClO3中氯元素由+5价降为-1价，得到电子被还原；单质P被氧化，反应中每生成1个P2O5时，转移10个电子。]
二、
例1　还原　氧化　(1)降低2　升高4　4　2　1　(2)3
(3)6　(4)3
应用体验
1.A
例2　2　5　2　5　6　8
应用体验
2.(1)+6　(2)氧化　(3)2Fe3++3ClO-+10OH-2+3Cl-+5H2O
例3　2　10　16H+　2　5　8
应用体验
3.C　[根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒，可得3As2S3+4H2O+28N6As+9S+28NO↑+8H+，据此可知A、B、D均正确；氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3，C错误。]
随堂演练　知识落实
1.C
2.A　[反应①③中铬元素的化合价均未发生变化，A错误；Cr2O3固体可以和KOH溶液反应，说明Cr2O3具有酸性氧化物的性质，B正确；向KCrO2溶液中加入H2O2溶液，KCrO2转化为K2CrO4，Cr元素化合价由+3价升高为+6价，KCrO2为还原剂，H2O2为氧化剂，C正确。]
3.C
4.(1)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O　12
解析　(2)该反应中Cr元素的化合价由K2Cr2O7中的+6价变为CrCl3中的+3价，化合价降低3×2=6价；Cl元素的化合价由HCl中的-1价升高为Cl2中的0价，化合价升高1×2=2价，根据化合价升降总数相等配平化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O；根据反应方程式可知，每有1个HCl发生氧化反应，反应过程中转移1个电子，若反应中，发生氧化反应的HCl分子个数为12，则反应中转移的电子数为12。(共68张PPT)
氧化还原反应方程式的配平
第4课时
第一章　第三节
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核心素养
发展目标
1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般步骤。
2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
内容索引
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
课时对点练
随堂演练　知识落实
正向配平氧化还原反应
方程式的依据及步骤
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一
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(1)得失电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价_________
=化合价 。
(2)质量守恒:反应前后元素的 和原子的 不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
升高总数
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
降低总数
种类
个数
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
H2+H2O4——↑+(OH)3↓+H2O
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成长等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
1.配平下列化学方程式。
(1)　　Mg+　　CO2 　　C+　　MgO
2
1
1
2
(2)　　Na2SO3+　　KIO3+　　H2SO4===　　Na2SO4+　　K2SO4+
___I2+　　H2O
5
2
1
5
1
1
1
反应中各元素化合价的变化:S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价,共升高2价,I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价,共降低10价,化合价变化值的最小公倍数为10,故Na2SO3的化学计量数为5,I2的化学计量数为1。
2.运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生的化学反应为KClO3+P―→P2O5+KCl(未配平)。下列有关该反应的叙述正确的是
A.氯酸钾被氧化
B.反应中每生成1个P2O5时,转移5个电子
C.单质P被还原,发生还原反应
D.配平后反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl
√
在该反应中,KClO3中氯元素由+5价降为-1价,得到电子被还原;单质P被氧化,反应中每生成1个P2O5时,转移10个电子。
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二
配平氧化还原反应方程式的常用技巧
题型1　逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1　　　S+　　KOH 　　K2S+　　K2SO3+　　H2O
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
分析
硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是 产物,K2SO3是 产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价 价,生成“1个K2SO3”化合价 价,化合价变化的最小公倍数为 ,因而K2S化学计量数为 ,
K2SO3的化学计量数为 。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为 。
(3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为 。
(4)最后定H2O的化学计量数为 。
还原
氧化
降低2
升高4
4
2
1
3
6
3
1.一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3
HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是
A.配平后H2O的系数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的质量之比为5∶3
√
利用化合价升降法,配平化学方程式为5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+
9H2O。由配平后的化学方程式可知,H2O的化学计量数为9,A错误;
NH4NO3中所含N元素化合价升高,部分所含N元素化合价降低,则NH4NO3既是氧化剂又是还原剂,B正确;
该反应中反应物只有一种,属于分解反应,该反应中有元素化合价改变,属于氧化还原反应,C正确;
氧化产物(→)和还原产物(→)的质量之比为∶=5∶3,D正确。
题型2　离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2　　　Mn+　　H++　　H2O2===　　Mn2++　　O2↑+　　H2O
分析
先根据得失电子守恒确定氧化剂Mn、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是 、 、 、 ;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为 ,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为 ,最后用O原子守恒检验。
2
2
5
5
6
8
2.(2023·湖北孝感一中高一期中)已知在碱性条件下,发生反应:Fe3++ClO-
+OH-―→Fe+Cl-+H2O(未配平)。
(1)Fe中铁元素化合价为　　。
(2)Fe是　　　(填“氧化”或“还原”)产物。
(3)配平该离子方程式:　　　 　。
+6
氧化
2Fe3++3ClO-+10OH-===2+3Cl-+5H2O
铁元素化合价由+3价变为+6价,升高3价,氯元素化合价由+1价变为-1价,降低2价,由得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒配平得2Fe3++3ClO-+10OH-===2+3Cl-+5H2O。
题型3　缺项配平类[一般缺的为酸(H+)、碱(OH-)、水]
(1)先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加H+,生成物一般加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一般加水,然后根据两边电荷数进行配平。
(2)当化学方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
例3　　　Mn+　　I-+　 ===　　Mn2++　　I2+　　H2O
2
10
16H+
2
5
8
3.已知离子方程式:As2S3+H2O+N―→As+S+NO↑+ (未配平),下列说法错误的是
A.配平后H2O的化学计量数为4
B.反应后溶液呈酸性
C.配平后氧化剂与还原剂的化学计量数之比为3∶28
D.氧化产物为As和S
√
根据氧化还原反应中得失电子守恒、电荷守恒及质量守恒,可得3As2S3
+4H2O+28N===6As+9S+28NO↑+8H+,据此可知A、B、D均正确;
氧化剂和还原剂的化学计量数之比为28∶3,C错误。
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随堂演练　知识落实
1.有一未完成的离子方程式为　　　　 +5X-+6H+===3X2+3H2O,据此判断,元素在　 　中的化合价为
A.+1　　　B.+3　　　　C.+5 　　 D.+7
√
1
2
3
4
根据离子方程式左右电荷相等,则未知物应含有1个负电荷,根据方程式遵循质量守恒定律可知,生成3个X2,则需要1个X,因此X中X元素的化合价为+5价。
1
2
3
4
2.(2023·湖北恩施利川一中高一期中)元素铬(Cr)的几种化合物存在如图转化关系,下列判断不正确的是
A.反应①②③中铬元素的化合价均发生了变化
B.反应①表明Cr2O3有酸性氧化物的性质
C.反应②利用了H2O2氧化性
D.反应②的离子方程式为2Cr+3H2O2+2OH-===2Cr+4H2O
√
Cr2O3固体 KCrO2溶液 K2CrO4溶液
K2Cr2O7溶液
1
2
3
4
反应①③中铬元素的化合价均未发生变化,A错误;
Cr2O3固体可以和KOH溶液反应,说明Cr2O3具有酸性氧化物的性质,B正确;
向KCrO2溶液中加入H2O2溶液,KCrO2转化为K2CrO4,Cr元素化合价由+3价升高为+6价,KCrO2为还原剂,H2O2为氧化剂,C正确。
3.(2023·苏州高一期中)关于氧化还原反应:4Na2FeO4+10H2O===8NaOH+
4Fe(OH)3↓+3X,下列说法正确的是
A.该反应中H2O全部做还原剂 B.NaOH是还原产物
C.X为O2 D.Fe(OH)3是氧化产物
1
2
3
4
√
根据质量守恒可知,X为O2,生成3个O2,则只有6个O原子被氧化,故H2O部分做还原剂,A错误,C正确;
NaOH中没有元素化合价改变,不是还原产物,B错误;
铁元素化合价降低,Fe(OH)3是还原产物,D错误。
4.(2024·河南周口太康一中高一段考)回答下列问题:
(1)已知实验室制备氧气可以通过加热高锰酸钾的方法实现,该反应的还
原产物为K2MnO4和MnO2,试写出上述反应的化学方程式:_____________
　　 　 　　　　。
(2)配平下列反应的化学方程式:
____K2Cr2O7+____HCl(浓) ===____KCl+____CrCl3+____Cl2↑+____H2O。
若反应中,发生氧化反应的HCl分子个数为12,则反应中转移的电子数为　　　。
1
2
3
4
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
12
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2
3
7
1
1
2
3
4
该反应中Cr元素的化合价由K2Cr2O7中的+6价变为CrCl3中的+3价,化合价降低3×2=6价;Cl元素的化合价由HCl中的-1价升高为Cl2中的0价,化合价升高1×2=2价,根据化合价升降总数相等配平化学方程式为K2Cr2O7+14HCl(浓)===2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O;根据反应方程式可知,每有1个HCl发生氧化反应,反应过程中转移1个电子,若反应中,发生氧化反应的HCl分子个数为12,则反应中转移的电子数为12。
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课时对点练
题组一　氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断
1.宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是
A.Ag是还原剂
B.H2S发生氧化反应,做还原剂
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.O2被氧化
√
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Ag元素化合价升高,被氧化,做还原剂,A正确;
H2S中H、S元素化合价均没有发生变化,既没有发生氧化反应,也没有发生还原反应,既不是氧化剂,也不是还原剂,B错误;
Ag元素化合价升高,被氧化为Ag2S,Ag2S是氧化产物,但不是还原产物,C错误;
O元素化合价降低,O2被还原,D错误。
1
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14
2.制备氰氨基化钙的化学方程式为CaCO3+2HCN===CaCN2+CO↑+H2↑
+CO2↑,下列说法正确的是
A.氢元素被氧化,碳元素被还原
B.HCN被氧化,CaCO3被还原
C.HCN是氧化剂,CaCO3是还原剂
D.CaCN2是氧化产物,H2为还原产物
√
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14
因HCN中碳元素的化合价升高,氢元素的化合价降低,则氢元素被还原,碳元素被氧化,则HCN既是氧化剂又是还原剂,碳酸钙中没有元素化合价发生变化,既不是氧化剂也不是还原剂,A、B、C错误;
HCN中碳元素的化合价由+2价升高到+4价,对应的氧化产物为CaCN2,
HCN中氢元素的化合价由+1价降低到0价,对应的还原产物为H2,D正确。
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14
3.(2024·山东威海二中高一月考)氮化铝是一种化学性质稳定的半导体材料,可通过氧化铝在一定条件下碳热氮化合成,化学方程式为Al2O3+N2+3C
2AlN+3CO,下列叙述正确的是
A.Al2O3为氧化剂,C为还原剂
B.每生成1个AlN转移的电子数为6个
C.N2的氧化性大于CO
D.氧化产物与还原产物的个数之比为2∶3
√
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14
在反应中,N元素化合价降低,N2为氧化剂,C元素化合价升高,C为还原剂,A错误;
该反应中,N元素由0价降低为-3价,每生成1个AlN转移的电子数为3个,B错误;
N2为氧化剂,CO为氧化产物,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,C正确;
CO为氧化产物,AlN为还原产物,氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2,D错误。
1
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题组二　氧化还原反应方程式配平的原则及方法
4.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCl===dFeCl3+eKCl+fX+gH2O,若b=1,d=3,则X的化学式为
A.N2 B.NO
C.NO2 D.NH4Cl
√
根据原子守恒:a=d=3、e=b=1,根据氯原子守恒得,c=4,再由氢原子守恒得,g=2,最后根据N、O原子守恒,推出X的化学式为NO。
1
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14
5.已知aM2++bO2+4H+===cM3++dH2O,则化学计量数c的值为
A.1 B.2
C.3 D.4
√
1
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3
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14
6.已知2M+5S2-+16H+===2M2++5S↓+8H2O。下列叙述正确的是
A.x=2
B.y=3
C.M中M的化合价为+7
D.S2-在反应中得到电子
√
1
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14
由电荷守恒可知,-2x-10+16=4,x=1,故A错误;
设M中M的化合价为a,由化合价升降总数相等知,2×(a-2)=5×2,a=
+7,又化合价代数和为0可得,1+7=2×y,y=4,故B错误、C正确;
S2-中S元素的化合价从-2价变为0价,化合价升高被氧化,做还原剂,在反应中失去原子,故D错误。
1
2
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4
5
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7
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7.(2023·四川遂宁射洪中学高一期中)锡是大名鼎鼎的“五金”(金、银、铜、铁、锡)之一,早在远古时代,人们便发现并使用锡了。在我国的一些古墓中,便常发掘到一些锡壶、锡烛台之类的锡器。工业上冶炼锡的某一步反应原理为2SnO2+3C===2Sn+aM↑+CO2↑,下列说法错误的是
A.每生成1个CO2,转移8个电子
B.该反应中有2种氧化产物
C.a为3
D.反应中SnO2被还原
√
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14
根据质量守恒可得反应为2SnO2+3C===2Sn+2CO↑+CO2↑,反应中只
有SnO2是氧化剂,被还原,CO、CO2都是氧化产物,每生成1个CO2,转移
8个电子,A、B正确,C错误。
1
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8.(2024·天津武清杨村一中高一段考)二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,在工业上常用作水处理剂、漂白剂。在处理废水时,ClO2可将废水中的CN-(其中C为+2价)氧化成CO2和N2,其离子方程式为xClO2+yCN-===2CO2
+N2+2Cl-。下列说法错误的是
A.x=y=2
B.氧化性:ClO2>CO2
C.氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2
D.当生成1个N2分子时,转移6个电子
√
1
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根据原子守恒可知,该离子方程式中x=2,y=2,A正确;
ClO2是氧化剂,CO2是氧化产物,氧化剂的氧化性强于氧化产物,故氧化性:ClO2>CO2,B正确;
该反应中氧化产物是CO2和N2,还原产物是Cl-,故氧化产物与还原产物的个数之比为3∶2,C正确;
该离子方程式为2ClO2+2CN-===2CO2+N2+2Cl-,电子转移为N2~10e-,当生成1个N2时,转移10个电子,D错误。
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9.已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+,
Cl2→Cl-,Mn→Mn2+,HNO3→NO,如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.Fe3+ B.Cl2 C.Mn D.HNO3
√
由得失电子守恒可得关系式:2Fe3+~I2、Cl2~I2、2Mn~5I2、2HNO3~
3I2,由上述分析可知,分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到的碘单质最多的是Mn。
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10.(2023·大连高一期中)高锰酸钾溶液在酸性条件下可以与硫酸亚铁反应,化学方程式如下(未配平):
　 　KMnO4+　 　FeSO4+　 　H2SO4→　 　K2SO4+　 　MnSO4+_____
Fe2(SO4)3+　 　H2O,下列说法正确的是
A.Mn是氧化剂,Fe3+是还原产物
B.Fe2+的还原性强于Mn2+
C.生成物水的化学计量数是16
D.生成4个水分子时,转移10个电子
√
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根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为2KMnO4+10FeSO4+
8H2SO4===K2SO4+2MnSO4+5Fe2(SO4)3+8H2O,反应中,Mn是氧化剂、Mn2+是还原产物,Fe2+是还原剂、Fe3+是氧化产物,A、C错误,B正确;
反应生成8个水分子时,转移10个电子,则生成4个水分子时,转移5个电子,D错误。
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11.(2024·广东惠州高一期末)工业上制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下,用MnO2进行脱硫处理的原理如图所示。
下列说法中,不正确的是
A.反应1中,MnO2做氧化剂
B.反应2的离子方程式为2Fe3++SO2
+2H2O===2Fe2++4H++
C.脱硫的最终产物为MnSO4
D.上述过程中需补充Fe3+
√
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反应1为MnO2+2Fe2++4H+===Mn2++2Fe3++2H2O,反应2为2Fe3++SO2+
2H2O===2Fe2++4H++,总反应为MnO2+SO2 MnSO4。上述过程
中Fe2+、Fe3+可以循环使用,不需要补充Fe3+,故选D。
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12.(2024·云南下关一中高一段考)关于反应2NH2OH+4Fe3+===N2O↑+
4Fe2++4H++H2O,下列说法正确的是
A.H2O是还原产物
B.NH2OH中N元素的化合价为-1价
C.NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D.Fe2+是氧化产物
√
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反应中只有Fe3+被还原为Fe2+,则Fe2+是还原产物,A、D错误;
NH2OH中H元素为+1价,O元素为-2价,N元素为-1价,B正确;
NH2OH仅被氧化为N2O,未被还原,则NH2OH只做还原剂,C错误。
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13.某反应体系有反应物和生成物共7种:O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O、H2O2、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程:H2O2→O2,试回答下列问题:
(1)该反应中,发生还原反应的过程是　　　　→　　　　(填化学式)。
H2O2→O2,O元素化合价升高,H2O2为还原剂,高锰酸钾能氧化H2O2发生还原反应生成MnSO4,则发生的还原反应的过程是KMnO4→MnSO4。
KMnO4
MnSO4
(2)写出该反应的化学方程式并配平:_______________________________
______________________。
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根据转化H2O2→O2、KMnO4→MnSO4,电子转移总数为10,结合得失电子守恒及质量守恒配平方程式为2KMnO4+3H2SO4+5H2O2===K2SO4+
2MnSO4+5O2↑+8H2O。
2KMnO4+3H2SO4+5H2O2===K2SO4
+2MnSO4+5O2↑+8H2O
14.(2024·安徽淮南四中高一段考)氧化还原反应原理在研究物质性质及物质转化等方面具有重要的价值。回答下列问题:
(1)亚硝酸钠(NaNO2)具有致癌作用,许多腌制食品中含NaNO2。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式为2KMnO4+5NaNO2+3H2SO4===
2MnSO4+K2SO4+5NaNO3+3H2O,将它改写为离子方程式并用双线桥法表
示电子转移的方向和数目:　 　　　。
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反应中,Mn元素由+7价降低为+2价,则用双线桥法表示电子转移的方向
和数目为 。
(2)新储氢材料——碳纳米管可利用电弧法合成,合成过程中会伴随大量的碳纳米颗粒杂质,这种碳纳米颗粒杂质可用氧化气化法提纯,反应的化学方程式为2K2Cr2O7+3C+8H2SO4===2Cr2+2X+8H2O+3CO2↑。
①该反应中,生成物X的化学式为　　　　。
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由元素守恒可知,X为K2SO4。
K2SO4
②该反应中,氧化剂为　　 　　(填化学式),被氧化的元素为 (填元素符号)。
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C元素的化合价升高,被氧化,做还原剂,Cr元素的化合价降低,K2Cr2O7被还原,做氧化剂。
K2Cr2O7
C
③该反应中,H2SO4表现出　　　(填字母)。
A.酸性 B.还原性 C.氧化性
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硫酸中H、O、S元素的化合价均没有变化,硫酸只体现酸性,故选A。
A
15.(2024·辽宁凤城一中月考)高锰酸盐具有强氧化性,常用于杀菌消毒。
(1)已知XeO3是一种不稳定的物质,具有强氧化性。可发生反应:XeO3+Mn2+
+H2O―→+Xe↑+H+(未配平)。
①配平该反应的离子方程式:_______________________________________。
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反应XeO3+Mn2++H2O―→+Xe↑+H+中,Xe元素降6价,Mn元素升
5价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得5XeO3+6Mn2++9H2O
===6+5Xe↑+18H+。
5XeO3+6Mn2++9H2O===+5Xe↑+18H+
②该反应的实验现象为　 　　　。
③上述反应中,发生还原反应的粒子是　　　　(写化学式),每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为　　　。
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XeO3化合价降低,被还原,发生还原反应;Mn元素由+2价升高到+7价,升
5价,每消耗3个Mn2+,反应转移电子数为15。
有气泡产生,溶液呈紫红色
XeO3
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由图知,减少,为反应物,氧气增多,为生成物,可得离子方程式为2Mn+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O。
(2)已知某容器中发生了一个化学反应,反应过程中存在H2O、、H2O2、O2、Mn2+、H+六种粒子。在反应过程中测得和O2的粒子数目随时间变化的曲线如图所示。
①写出该反应的离子方程式:_________________
_____________________。
2+5H2O2+6H+
===2Mn2++5O2↑+8H2O
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氧化剂为Mn,还原剂为H2O2,故氧化剂与还原剂的粒子数目之比为2∶5。
②该反应中,氧化剂与还原剂的粒子数目之比为　　　　。
2∶5
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+5H2O2+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
2×119　　　　　　　　　　 5×32
11.9 g　　　　　　　　　　 m
=,解得m=8 g。
③若消耗11.9 g Mn,则生成氧气的质量为　　　。
8 g
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(3)水中的溶解氧(O2)是水生生物生存不可缺少的条件。将水样与Mn(OH)2碱性悬浊液混合,反应生成MnO(OH)2,实现氧的固定。“氧的固定”中发生反应的化学方程式为　　 　　。
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“氧的固定”即为氧气与Mn(OH)2反应生成MnO(OH)2,Mn元素由+2价升高到+4价,升2价,氧气中氧元素降低2价,则发生反应的化学方程式为2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2。
2Mn(OH)2+O2===2MnO(OH)2
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