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(共82张PPT)
第4讲　氧化还原反应的应用
复习目标
1. 能利用化合价升降总数相等配平及书写氧化还原反应方程式。
2. 能利用“得失电子守恒”法，进行氧化还原反应的相关计算。
3. 能根据新情境提取有效信息书写化学方程式。
考点1　氧化还原反应方程式的书写及配平
1. 氧化还原反应方程式配平的一般步骤
（1）标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出反应前后变价元素的 化合价。
（2）列变化：标出反应前后元素化合价的变化值
（3）求总数：通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
（4）配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量 数，观察法配平其他物质的化学计量数。
（5）查守恒：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把箭头 改成等号，标注反应条件。
2. 氧化还原反应方程式配平的基本原则
【理解应用】
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、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＋　　
答案：Al2O3　3C　N2　2　3CO
考向1　氧化还原方程式的配平
C. 反应过程中溶液的酸性增强
D. 横线上的微粒是OH－
√
2. 配平下列方程式。
5　
1　
3　
3　
3　
3　
3　
6　
5　
1　
3　
1　
2x　
（1－x）　
x　
x　
3　
2　
8　
2　
2　
3　
11　
答案： 5　2　14　H＋　5　5　2　 7　H2O
缺项配平的方程式，一般需要补充添加的是H2O、H＋或OH－。具体操作步 骤如下：
考向2　氧化还原方程式的书写
3. 完成下列化学（或离子）方程式的书写。
2Fe
4. 一种从湿法炼锌产生的废渣（主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化 物）中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下：
3Co2＋
考点2　氧化还原反应的相关计算
1. 电子守恒法原理
氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。
2. 电子守恒法计算的流程
3. 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
（1）直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。
（2）对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”，找出起始反 应物与最终生成物之间的关系进行计算，忽略反应过程。
（3）以电子守恒为核心，建立起“等价代换”，找出有关物质之间的关 系进行计算等。
1. （2025·山东菏泽模拟）已知PbO2受热分解为Pb的＋4价和＋2价的混合 氧化物（＋4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2）。1 mol PbO2受热分解得到固 体和a mol氧气，固体与足量的浓盐酸反应得氯气b mol，若a∶b为3∶2， 则分解所得固体的成分及物质的量之比可能是（　　）
①PbO2、PbO；1∶2 ②PbO2、Pb3O4；1∶3
③Pb3O4、PbO；1∶1 ④PbO2、Pb3O4、PbO；1∶1∶4
A. ③④ B. ②③
C. ①② D. ①④
√
解析： 　PbO2受热分解得到氧气和铅的氧化物的混合物（Pb为＋4、＋2 价），铅的氧化物的混合物再与浓盐酸作用，＋4价Pb被还原为＋2价，Cl －被氧化为Cl2，此时得到的溶液为PbCl2溶液，根据化合价变化可知，1 mol PbO2在上述转化过程中共转移2 mol e－，设该过程得到O2的物质的量 为a＝3x mol，则Cl2的物质的量为b＝2x mol，利用得失电子守恒可得： 3x×4＋2x×2＝2，解得x＝0.125，故知1 mol PbO2在受热分解过程中产 生0.375 mol O2，利用原子守恒可知受热后的剩余固体中n（Pb）∶n （O）＝4∶5，结合选项可知只有③、④满足n（Pb）∶n（O）＝4∶5。
2. 足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混 合气体，将这些气体与1.68 L O2（标准状况）混合后通入水中，所有气体 完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L－1 NaOH溶液 至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（　　）
A. 60 mL B. 45 mL
C. 30 mL D. 15 mL
√
55c（V1－V0）
×10－3　
解析：设7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为x，生成1 mol Cu3P时，被氧 化的P的物质的量为y；根据得失电子守恒：7.5 mol×（2－1）＝x×（5 －0），解得x＝1.5 mol；1 mol×3×（2－1）＋1 mol×[0－（－3）]＝ y×（5－0），解得y＝1.2 mol，所以生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的 物质的量为1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。
1.5　
2.2　
真题演练
①
②
③
④
⑤
A. 原料中c（H＋）不影响振幅和周期
D. 利用pH响应变色材料，可将pH振荡可视化
√
2. （2025·安徽高考15题节选）某含锶（Sr）废渣主要含有SrSO4、SiO2、 CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如图所示。
已知25 ℃时，Ksp（SrSO4）＝10－6.46，Ksp（BaSO4）＝10－9.97。
（1）“浸出液”中主要的金属离子有Sr2＋、 （填离子符 号）。
Ca2＋、Mg2＋　
解析： 由分析可知，碳酸盐均能溶于盐酸，“浸出液”中主要的金 属离子有Sr2＋、Ca2＋、Mg2＋。
SrSO4（s）＋Ba2＋
3. （2025·北京高考18题节选）利用工业废气中的H2S制备焦亚硫酸钠 （Na2S2O5）的一种流程示意图如下。
物质 H2CO3 H2SO3
Ka（25 ℃） Ka1＝4.5×10－7、
Ka2＝4.7×10－11 Ka1＝1.4×10－2、
Ka2＝6.0×10－8
已知：
Ⅰ.在多级串联反应釜中，Na2CO3悬浊液与持续通入的SO2进行如下反应：
Ⅱ.当反应釜中溶液pH达到3.8～4.1时，形成的NaHSO3悬浊液转化为 Na2S2O5固体。
（3）多次循环后，母液中逐渐增多的杂质离子是 ，需除去。
4. （2025·河南高考15题节选）一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成 分为Fe、Rh（铑）、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下：
回答下列问题：
Rh2O3＋
3H2
2Rh＋3H2O、2RhCl3＋3H2
2Rh＋6HCl
解析： “沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后含有的少量的Rh2O3和 RhCl3被氢气还原为Rh，故“高温还原”中发生反应的化学方程式为Rh2O3 ＋3H2 2Rh＋3H2O和2RhCl3＋3H2 2Rh＋6HCl。
解析： [Rh（SnCl3）5]4－带4个单位负电荷，Sn为＋2价，则Rh为＋1 价。“活化还原”过程中，Rh（Ⅲ）以[RhCl6]3－计，被还原为Rh（Ⅰ）， SnCl2被氧化为[SnCl6]2－，同时SnCl2与Cl－结合形成[SnCl3]－，每形成1个 [Rh（SnCl3）5]4－需要5个SnCl2，结合原子守恒及得失电子守恒可知，理 论上SnCl2和[RhCl6]3－反应的物质的量之比为6∶1。
＋
1　
6∶1　
热点题型3　情境型化学（离子）方程式的书写
　新情境下化学（离子）方程式的书写一般会出现在非选择题部分的化工 流程或实验大题中，试题一般提供反应的相关信息，需要学生结合所学知 识进行书写。突破这类方程式的书写，关键是能够找出氧化剂、还原剂、 氧化产物和还原产物，再抓住反应本质“得失电子守恒”，利用氧化还原 反应配平的方法和技巧，即可顺利解决。解答此类问题的思路如下：
1. 钒性能优良，用途广泛，有金属“维生素”之称。
（1）将废钒催化剂（主要成分为V2O5）与稀硫酸、K2SO3溶液混合，充分 反应后生成VO2＋，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
1∶1　
V2O5＋5C＋
N2　 2VN＋5CO
2. （2026·云南永胜一中模拟）Na2S2O3可用于照相业作定影剂等，它又名 “大苏打”“海波”，易溶于水，难溶于乙醇，水溶液呈微弱的碱性，遇 强酸发生剧烈反应。 实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制备， 装置如图所示。
3Na2S2O3＋CO2
3. 从铅银渣（含Pb、Ag、Cu等金属元素）中提取银的流程如下：
（1）“酸浸”时，使用H2SO4、NaCl和NaNO3的混合液作为浸出剂。固体 B含有 。
（2）用氨水和水合肼（N2H4·H2O）进行“络合浸出”和“还原析银”。
AgCl和PbSO4　
②将水合肼“还原析银”反应的离子方程式补充完整。
2]Cl＋2H2O
答案：
4NH3↑
解析：由题给流程可知，铅银渣在空气中氧化焙烧得到含有金属氧化物的焙烧渣，向焙烧渣中加入硫酸、氯化钠、硝酸钠的混合溶液酸浸，氧化铅和未反应的铅转化为硫酸铅、氧化银和未反应的银转化为氯化银、氧化铜和未反应的铜转化为可溶的铜盐，过滤得到含有铜盐的滤液A和含有硫酸铅、氯化银的固体B；向固体中加入氨水或亚硫酸钠溶液络合浸出，过滤得到硫酸铅固体和银配合物的滤液；向滤液中加入水合肼或甲醛还原析银，将银配合物转化为单质银，过滤得到银和滤液。
（2）（2024·江苏高考16题节选）纳米Ag表面能产生Ag＋杀死细菌（如图 所示），其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
2H2O
5Bi3＋＋7H2O
课时跟踪检测
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A. ＋7价 B. ＋4价
C. ＋5价 D. ＋6价
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A. 4 B. 5
C. 6 D. 7
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A. NO B. N2O
C. NO2 D. N2O4
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A. X表示CO2
B. 可用NaClO2代替KClO3
C. 氧化剂和还原剂物质的量之比为2∶1
D. 若生成标准状况下的ClO2气体11.2 L，则反应转移的电子数为0.5NA （NA表示阿伏加德罗常数的值）
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5. 工业上常用NaClO3、H2O2和稀硫酸制备
ClO2，反应开始加入少量的NaCl，ClO2的
生成速率会大大提高，过程如图所示，下
列说法不正确的是（　　）
A. Cl－为反应过程中的催化剂，Cl2为中间产物
B. 过程1中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1
C. 过程2中每生成1 mol O2转移4 mol电子
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6. 在负载WO3的CeO2上NH3选择性催化还原NO（NH3-SCR）的还原氧化 半循环的过程如图。下列说法正确的是（　　）
A. 步骤3、4都是氧化还原反应
B. 步骤2中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1
C. 每生成1 mol N2理论上消耗0.25 mol O2
√
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7. NaClO2工业上常用于杀菌消毒等，可用“过氧化氢法”制备，其原 理如下：
已知消毒效率指单位质量的消毒剂转移的电子数目。下列说法不正确的是 （　　）
A. 物质的氧化性：NaClO3＞ClO2＞NaClO2
C. 理论上消耗草酸（H2C2O4）与过氧化氢（H2O2）的物质的量之比为1∶1
D. 相同物质的量的NaClO2与ClO2消毒效率之比为4∶5
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8. 发蓝工艺是将钢铁浸入热的NaNO2碱性溶液中，在其表面形成一层四氧 化三铁薄膜，其中铁经历了如下转化（假设NaNO2的还原产物均为 NH3）：
下列说法中，不正确的是（　　）
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B. 当反应②转移的电子数目为3NA时，生成34 g NH3
C. 反应③中Na2FeO2与Na2Fe2O4的物质的量之比为1∶1
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下列说法错误的是（　　）
A. 反应Ⅰ中还原剂与还原产物的物质的量之比为1∶3
√
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10. 过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它有杀菌消毒的作用来清洗伤口。 有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。
（1）配平下列化学反应，并用单线桥表示电子转移的方向和数目。
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（2）如消除采矿业胶液中的氰化物（如KCN，C为＋2价），经以下反应 实现：
0.6NA　
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11. （2025·对外经贸大学附中模拟）某小组同学探究硫代硫酸钠 （Na2S2O3）溶液与某些常见金属离子的反应。
已知：ⅰ.[Cu（S2O3）2]2－（淡绿色）、[Fe（S2O3）3]3－（紫黑色）、[Ag （S2O3）2]3－（无色）。
ⅲ.BaS4O6可溶于水、BaS2O3微溶于水。
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（2）研究Na2S2O3与某些常见金属离子的反应，进行如下实验。
序号 X溶液 现象
Ⅰ CuCl2溶液 溶液变为淡绿色，水浴加热至50 ℃ 以上，逐渐析出黑色沉淀
Ⅱ FeCl3溶液 溶液变为紫黑色，片刻后溶液变为 无色
Ⅲ AgNO3溶液 逐滴加入AgNO3溶液，生成白色沉 淀，振荡后沉淀溶解，得无色溶液
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补全Ⅰ中生成黑色沉淀的总反应的离子方程式。
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