资源简介 (共40张PPT)第5讲 氧化还原反应的配平与计算1. 掌握氧化还原反应方程式的配平方法及书写技巧。2.掌握氧化还原反应的相关计算。考点一考点二考点一1.配平依据2.配平步骤第三步:求总数。从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(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。3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O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。【师说·延伸】 配平步骤概括为:标变价→列得失→求总数→配系数。411125133332161025836213293352122222512186121033答案:(1) 2 1 1(2)1 (3x+1) (2x-2) x (3x+1) (x-1)324OH-325256 H+ 258Al2O33CN223CO归纳总结补项原则条件 补项原则酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-【模型构建】步骤 要求及解析第1步:列物质 氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物第1步中只写出氧化还原反应方程式中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;除了教材中要求学生掌握的常见物质变化外,陌生氧化还原方程式总会在题中给出相应信息推出产物:如化合价变化、物质变化等第2步:平电子 根据电子得失守恒配平所列物质第3步:平电荷 根据电荷守恒配平所列物质,当电荷量不相等时,酸性环境补充氢离子,碱性环境补充氢氧根离子,总的原则是只能补充电解质中含有的离子第4步:平原子 根据原子守恒配平方程式【对点演练】1.直给信息型氧化还原方程式的书写(1)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_______________________________________。(2)用NaClO NaOH溶液氧化AgNO3,制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式:______________________________________。(3)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为____________________________________。+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O2Ag++ClO-+2OH-===Ag2O2↓+Cl-+H2O+2H2O===5MnO2↓+4H+2.循环转化关系图型氧化还原方程式的书写(1)某催化转化过程如图所示:过程1:Ni2O3+ClO-===2NiO2+Cl-,过程2的离子方程式:____________________________________。2NiO2+ClO-===Ni2O3+Cl-+2O(2)NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去):NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为___________________________________________________。2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl3.工艺流程型氧化还原方程式的书写(1)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:①“酸浸”后,钛主要以TiO形式存在,写出相应反应的离子方程式__________________________________________。②写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_________________________________________________________。+2H2O2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______________________________________。5H2O考点二1.计算依据氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数,即得、失电子守恒。2.电子守恒法计算的流程(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)×变价原子数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值。【教考衔接】典例 某废水中含有Cr2,为了处理有毒的Cr2,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol ·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2)为____________________________________________。答案: mol·L-16Fe2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。根据得失电子数相等有c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L ·mL-1=10-3 L·mL-1)+5c2 mol·L-1×V2 mL×10-3 L·mL-1,解得:)= mol·L-1。【师说·延伸】 得失电子守恒等式中,化合价变化值=高价-低价。【对点演练】考向一 两种元素之间得失电子守恒问题1.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1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________。+3解析:由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+4→+6,而Cr元素的化合价将从+6→+n(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 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=0.02 L×0.02 mol·L-1×2×(6-n),解得n=3。2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而 NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,计算x的值为________。5解析:Na2Sx中S元素的化合价为-,根据题意及得失电子守恒有:x=16×[1-(-1)],解得x=5。考向二 多种元素之间得失电子守恒问题3.在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,被还原的S和被氧化的S的质量之比为________。7∶3解析:方程式中的化合价变化:14 mol CuSO4中+2价的铜得电子化合价降低,转化为7 mol Cu2S中的14 mol +1价Cu;5 mol FeS2中10 mol -1价的S有7 mol 化合价降低,转化为7 mol Cu2S中的-2价S,有3mol化合价升高,转化为的+6价S(生成物中有,其中有14mol来自反应物的硫酸铜中)。10 mol -1价的S有7 mol 化合价降低,有3 mol化合价升高,所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3。4.用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时,发生反应Ⅰ:Mn+Cu2S+H+→Cu2++S+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ:Mn+FeS2+H+→Fe3++S+Mn2++H2O(未配平)。(1)反应Ⅰ中每生成1 mol S,转移电子的物质的量为________。(2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为________。10 mol3∶2解析:(1)反应Ⅰ中每生成,2mol Cu+失去2 mol电子,1 mol S2-失去8mol电子,总共转移电子的物质的量为10 mol电子。(2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2。考向三 多步反应得失电子守恒问题5.取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x=________。9.20解析:反应流程为x g=17.02 g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓HNO3得电子的物质的量,即:n(OH-)=×1+×2×1=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1=9.20 g。6.Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。反应原理为:2S2+I2===S4+2I-(1)滴定至终点时,溶液颜色的变化:__________________________。(2)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为________ mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)________________。由无色变蓝色,半分钟内不褪色18.10×100%解析:(1)用淀粉作指示剂,用碘的标准溶液滴定,终点时碘稍过量点,则溶液变蓝。(2)滴定管内液面由0.00 mL至18.10 mL,则消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL。根据关系式:~I2得)=2×18.10×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=3.620×10-3 mol,故产品的纯度为×100%=×100%。第5讲 氧化还原反应的配平与计算1. 掌握氧化还原反应方程式的配平方法及书写技巧。2.掌握氧化还原反应的相关计算。考点一 氧化还原反应方程式的配平1.配平依据感悟: 2.配平步骤类型1 直接配平类【教考衔接】典例 配平化学方程式:H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O。配平步骤如下:第一步:标变价。H2+HO3―→↓+O↑+H2O第二步:列得失。第三步:求总数。从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(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。3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O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。听课笔记 【师说·延伸】 配平步骤概括为:标变价→列得失→求总数→配系数。【对点演练】考向一 一般配平类1.(1)HCl(浓)+MnO2Cl2↑+MnCl2+H2O(2)KI+KIO3+H2SO4===I2+K2SO4+H2O(3)MnO+H++Cl-===Mn2++Cl2↑+H2O2.(1)S+KOH===K2S+K2SO3+H2O(2)P4+KOH+H2O===K3PO4+PH33.(1)KClO3+H2C2O4+H2SO4===ClO2↑+CO2↑+KHSO4+H2O(2)C2H6O+KMnO4+H2SO4===K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O考向二 含未知数方程式的配平4.(1)FexS+HCl===S+FeCl2+H2S(2)Na2Sx+NaClO+NaOH===Na2SO4+NaCl+H2O类型2 缺项配平类【教考衔接】典例 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:NaBiO3+Mn2++________―→Na++Bi3++________+________。配平步骤如下:(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(+5→+3)↓2× 5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3+前)Mn(+2→+7)↑5×2(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。5NaBiO3+2Mn2++________―→5Na++5Bi3++2MnO+________。(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。5NaBiO3+2Mn2++14H+===5Na++5Bi3++2MnO+7H2O。【师说·延伸】 缺项配平的思路先用“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,再根据电荷守恒进行配平。【对点演练】5.(1)ClO-+Fe(OH)3+________===Cl-+FeO+H2O(2)MnO+H2O2+________===Mn2++O2↑+H2O(3)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AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。++―→AlN+归纳总结补项原则条件 补项原则酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-微专题5 信息型氧化还原反应方程式的书写——“四步模型法”【典题示例】典例 写出MnO2在酸性条件下与NaHSO3溶液反应,该反应的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。第1步:MnO2+HSO―→Mn2++SO第2步:Mn降低2价,S升高2价,故在MnO2、HSO前系数均为1:MnO2+HSO―→Mn2++SO第3步:方程式左边带1个负电荷,右边不带电荷,溶液显酸性,故在方程式左边添加1个H+使电荷守恒:MnO2+HSO+H+―→Mn2++SO第4步:根据原子守恒在方程式右边加1个H2O:MnO2+HSO+H+===Mn2++SO+H2O。听课笔记 【模型构建】步骤 要求及解析第1步:列物质 氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物 第1步中只写出氧化还原反应方程式中的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物;除了教材中要求学生掌握的常见物质变化外,陌生氧化还原方程式总会在题中给出相应信息推出产物:如化合价变化、物质变化等第2步:平电子 根据电子得失守恒配平所列物质第3步:平电荷 根据电荷守恒配平所列物质,当电荷量不相等时,酸性环境补充氢离子,碱性环境补充氢氧根离子,总的原则是只能补充电解质中含有的离子第4步:平原子 根据原子守恒配平方程式【对点演练】1.直给信息型氧化还原方程式的书写(1)已知在酸性介质中FeSO4能将+6价铬还原成+3价铬。写出Cr2O与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)用NaClO NaOH溶液氧化AgNO3,制得高纯度的纳米级Ag2O2。写出该反应的离子方程式:________________________________________________________________________。(3)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为________________________________________________________________________。2.循环转化关系图型氧化还原方程式的书写(1)某催化转化过程如图所示:过程1:Ni2O3+ClO-===2NiO2+Cl-,过程2的离子方程式:________________________________________________________________________。(2)NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去):NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为________________________________________________________________________。3.工艺流程型氧化还原方程式的书写(1)Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3,还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备。工艺流程如下:①“酸浸”后,钛主要以TiOCl形式存在,写出相应反应的离子方程式________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。②写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式________________________________________________________________________,________________________________________________________________________。(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法1.计算依据氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数,即得、失电子守恒。2.电子守恒法计算的流程(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)×变价原子数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子数×化合价变化值。【教考衔接】典例 某废水中含有Cr2O,为了处理有毒的Cr2O,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入适量稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2 mol ·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O)为________________________________________________________________________。听课笔记 【师说·延伸】 得失电子守恒等式中,化合价变化值=高价-低价。【对点演练】考向一 两种元素之间得失电子守恒问题1.24 mL浓度为0.05 mol·L-1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L-1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________。2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而 NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,计算x的值为________。考向二 多种元素之间得失电子守恒问题3.在反应14CuSO4+5FeS2+12H2O===7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4中,被还原的S和被氧化的S的质量之比为________。4.用酸性KMnO4溶液处理硫化亚铜(Cu2S)和二硫化亚铁(FeS2)的混合物时,发生反应Ⅰ:MnO+Cu2S+H+→Cu2++SO+Mn2++H2O(未配平)和反应Ⅱ:MnO+FeS2+H+→Fe3++SO+Mn2++H2O(未配平)。(1)反应Ⅰ中每生成1 mol SO,转移电子的物质的量为________。(2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为________。考向三 多步反应得失电子守恒问题5.取x g铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL的NO2气体和672 mL的N2O4气体(均已折算为标准状况),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x=________。6.Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。反应原理为:2S2O+I2===S4O+2I-(1)滴定至终点时,溶液颜色的变化:________________________________________________________________________。(2)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为________ mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)____________________________________。第5讲 氧化还原反应的配平与计算考点一突破·关键能力对点演练1.答案:(1)4 1 1 1 2(2)5 1 3 3 3 3(3)2 16 10 2 5 82.答案:(1)3 6 2 1 3(2)2 9 3 3 53.答案:(1)2 1 2 2 2 2 2 (2)5 12 18 6 12 10 334.答案:(1) 2 1 1(2)1 (3x+1) (2x-2) x (3x+1) (x-1)5.答案:(1)3 2 4OH- 3 2 5(2)2 5 6H+ 2 5 8(3)Al2O3 3C N2 2 3CO微专题5对点演练1.答案:+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O(2)2Ag++ClO-+2OH-===Ag2O2↓+Cl-+H2O+2H2O===5MnO2↓+4H+2.答案:(1)2NiO2+ClO-===Ni2O3+Cl-+2O(2)2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl3.答案:+2H2O ②2FePO4+Li2CO3+H2C2O4 2LiFePO4+3CO2↑+H2O↑5H2O6Fe2+14H+2Cr3++6Fe3++7H2O,5Fe2++8H+===5Fe3++Mn2++4H2O。根据得失电子数相等有c1 mol·L-1×V1 mL×10-3 L ·mL-1=10-3 L·mL-1)+5c2 mol·L-1×V2 mL×10-3 L·mL-1,解得:)= mol·L-1。答案: mol·L-1对点演练1.解析:由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+4→+6,而Cr元素的化合价将从+6→+n(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 L×0.05 mol·L-1×(6-4)=0.02 L×0.02 mol·L-1×2×(6-n),解得n=3。答案:+32.解析:Na2Sx中S元素的化合价为-,根据题意及得失电子守恒有:x=16×[1-(-1)],解得x=5。答案:53.解析:方程式中的化合价变化:14 mol CuSO4中+2价的铜得电子化合价降低,转化为7 mol Cu2S中的14 mol +1价Cu;5 mol FeS2中10 mol -1价的S有7 mol 化合价降低,转化为7 mol Cu2S中的-2价S,有3mol化合价升高,转化为的+6价S(生成物中有,其中有14mol来自反应物的硫酸铜中)。10 mol -1价的S有7 mol 化合价降低,有3 mol化合价升高,所以被还原的S和被氧化的S的质量之比为7∶3。答案: 7∶34.解析:(1)反应Ⅰ中每生成,2mol Cu+失去2 mol电子,1 mol S2-失去8mol电子,总共转移电子的物质的量为10 mol电子。(2)若反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的KMnO4的物质的量相同,则反应Ⅰ和反应Ⅱ中消耗的还原剂的物质的量之比为3∶2。答案: (1)10 mol (2)3∶25.解析:反应流程为x g=17.02 g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓HNO3得电子的物质的量,即:n(OH-)=×1+×2×1=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol×17 g·mol-1=9.20 g。答案:9.206.解析:(1)用淀粉作指示剂,用碘的标准溶液滴定,终点时碘稍过量点,则溶液变蓝。(2)滴定管内液面由0.00 mL至18.10 mL,则消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL。根据关系式:~I2得)=2×18.10×10-3 L×0.100 0 mol·L-1=3.620×10-3 mol,故产品的纯度为×100%=×100%。答案:(1)由无色变蓝色,半分钟内不褪色(2)18.10 ×100% 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第5讲 氧化还原反应的配平与计算.docx 第5讲 氧化还原反应的配平与计算.pptx