资源简介

微专题2　氧化还原反应方程式的配平与计算
【必备知识】
一、氧化还原反应的配平
1.配平原则
2.配平步骤
二、有关氧化还原反应的计算的思维流程
1.找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
2.定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
3.列等式:根据已知化学计量数及得失电子守恒列出等式,N(氧化剂)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=N(还原剂)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。(N为氧化剂或还原剂的化学计量数)
4.找关系:对于多步连续进行的氧化还原反应,若中间各步反应过程中无损耗,可直接根据得失电子守恒建立起始反应物和最终生成物的关系,快速列式求解。
【典例示范】
[典例1](正向配平法)配平下列反应方程式。
(1)____Na2SO3+____KIO3+____H2SO4===____Na2SO4+____K2SO4+____I2+____H2O
(2)____Mn+____H++____H2O2===____Mn2++____O2↑+____H2O
【解析】采用正向配平法:
(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,故还原剂Na2SO3、氧化剂KIO3、还原产物I2的化学计量数分别为5、2、1;根据Na原子守恒确定Na2SO4的化学计量数为5,根据K原子守恒确定K2SO4的化学计量数为1,根据S原子守恒确定H2SO4的化学计量数为1, 根据H原子守恒确定H2O 的化学计量数为1。
(2)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,即
;
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。
答案:(1)5　2　1　5　1　1　1
(2)2　6　5　2　5　8
【归纳总结】
全变从左边配
氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
[典例2](逆向配平法)配平下列反应方程式。
(1)____S+____KOH____K2S+____K2SO3+____H2O
(2)____P4+____OH-+____H2O===____P+____PH3
【解析】采用逆向配平法:
(1)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根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。
(2)P4既是氧化剂又是还原剂, PH3是还原产物, P是氧化产物。①化合价的变化:生成“1个PH3”化合价降低3价,生成“1个P”化合价升高5价,化合价变化的最小公倍数为15,因而PH3化学计量数为5, P的化学计量数为3。②根据P原子守恒确定P4的化学计量数为2。③根据电荷守恒配出OH-的化学计量数为9。④最后确定H2O的化学计量数为3。
答案:(1)3　6　2　1　3　(2)2　9　3　3　5
【归纳总结】
自变从右边配
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
[典例3](缺项配平法)配平下列离子方程式。
(1)在酸性条件下,K2Cr2O7与NaHSO3反应的离子方程式为
____Cr2+____HS+____===____Cr3++____S+____H2O
(2)在碱性条件下,NaClO与Fe(OH)3反应的离子方程式为
____ClO-+____Fe(OH)3+____===____Cl-+______Fe+____H2O
【解析】采用缺项配平法:
(1)Cr2被还原成Cr3+,Cr2作氧化剂,则HS作还原剂,被氧化为S。发生的反应为Cr2+HS→Cr3++S,Cr价态共降低6价,S价态升高2价,由电子守恒及Cr、S守恒有1Cr2+3HS→2Cr3++3S,左边电荷为-5,右边电荷为0,故左边应添5个H+:1Cr2+3HS+5H+→2Cr3++3S,最后由氢、氧原子守恒得Cr2+3HS+5H+===2Cr3++3S+4H2O。
(2)ClO-被还原成Cl-,ClO-作氧化剂,则Fe(OH)3作还原剂,被氧化为Fe。发生的反应为ClO-+Fe(OH)3→Cl-+Fe,Cl价态共降低2价,Fe价态共升高3价,由电子守恒及Cl、Fe守恒有3ClO-+2Fe(OH)3→3Cl-+2Fe,左边电荷为-3,右边电荷为-7,故左边应添4个OH-:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-→3Cl-+2Fe,最后由氢、氧原子守恒得3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-===3Cl-+2Fe+5H2O。
答案:(1)1　3　5H+　2　3　4　(2)3　2　4OH-　3　2　5
【归纳总结】
缺项配平法
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+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。
[典例4](整体配平法)配平下列反应方程式。
(1)____FeS2+____O2===____Fe2O3+____SO2
(2)____Ag+____NaClO+____H2O===____AgCl+____O2+____NaOH
【解析】采用整体配平法:
(1)O2作氧化剂,FeS2作还原剂。FeS2化合价代数和为0,Fe、S平均化合价为0价,Fe、S价态分别升高3、4价,FeS2共升高3+2×4=11价;O2降低了4价。由电子守恒确定:4FeS2+11O2→Fe2O3+SO2
由Fe、S守恒确定:4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2。
(2)Ag价态升高1价,Cl价态降低2价,生成1个AgCl共降低1价;生成1个O2共升高4价;由电子守恒确定:4Ag+4NaClO+H2O→4AgCl+O2+NaOH
由Na、H守恒确定:4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+O2+4NaOH。
答案:(1)4　11　2　8　
(2)4　4　2　4　1　4
【归纳总结】
整体配平法
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
[典例5](新情境下氧化还原反应方程式的书写与配平)在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液,发生下列反应,配平反应方程式。□NaIO3+□NaHSO3===□I2+
□Na2SO4+□H2SO4+□H2O
【解析】在NaIO3溶液中滴加少量NaHSO3溶液时HS被氧化成硫酸根离子,I被还原成I2,根据电子守恒和元素守恒,该反应为4NaIO3+10NaHSO3 ===2I2+7Na2SO4+3H2SO4+2H2O。
答案:4　10　2　7　3　2
【归纳总结】
新情境下氧化还原反应方程式的书写方法
确定参加反应的粒子→正确预测产物→配平变价粒子→确定缺项物质→整体元素配平→三查检验验证
[典例6](氧化还原反应方程式的计算)(2026·锦州高一月考)在酸性溶液中,5个Na4XeO6恰好将2个Mn2+氧化为Mn,已知Na4XeO6中O均为-2价,则还原产物中元素Xe的化合价是 (　　)
A.+6价　　　　　　 B.+5价
C.+4价　　 D.+3价
【解析】选A。Mn2+→Mn,Mn的氧化态从+2价升至+7价,每个Mn失去5e-,2个Mn共失去10e-,Na4XeO6中,Na为+1价,O为-2价,计算得Xe为+8价,5个Na4XeO6得10个电子,则每个Na4XeO6得2个电子,Xe的化合价是+6价。
【对点演练】
1.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
【解析】选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,发生氧化反应,反应中每生成1个P2O5时,转移10个电子。
2.(2026·哈尔滨高一月考)不同条件下,当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应,结果如下。已知:Mn的氧化性随酸性减弱而减弱。
反应 序号 起始 酸碱性 KI KMnO4 还原 产物 氧化 产物
I-个数 Mn个数
① 酸性 10 n Mn2+ I2
② 中性 10 10n MnO2 I
下列说法正确的是 (　　)
A.反应①,Mn2+∶I2个数比=1∶5
B.随着反应进行,①体系的pH减小
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.对比反应①和②,x=3
【解析】选D。反应①中,Mn元素化合价由+7价降低为+2价、I元素化合价由-1价升高为0价,根据电子守恒,Mn2+与I2的个数比为2∶5,A错误;反应①离子方程式为2Mn+10I-+16H+===2Mn2++5I2+8H2O ,消耗H+,导致H+浓度减小,pH增大,B错误;酸性减弱时,I-被氧化为更高价态的I,说明其还原性增强,C错误;反应①离子方程式为2Mn+10I-+16H+===2Mn2++5I2+8H2O,可知n=2;反应②中,Mn与I-的反应比为2∶1,Mn元素化合价降低3价,根据电子守恒,I元素化合价升高6价,则I中I元素化合价为+5价,I的化学式为I,D正确。
3.(2026·绥化高一期中)铋酸钠(NaBiO3)是一种强氧化剂,不溶于冷水,在酸性条件下能把Mn2+氧化成Mn,发生的离子反应为____Mn2++____NaBiO3+ ____===____Mn+____Bi3++____Na++____。下列推断错误的是 (　　)
A.“酸性条件下”可以在盐酸条件下
B.该反应可以检验溶液中是否存在Mn2+
C.若想将离子方程式配平需依次填2、5、14H+、2、5、5、7H2O
D.若有2个氧化产物的离子生成,转移电子数为10个
【解析】选A。根据发生的离子反应可知,氧化性:NaBiO3>Mn,Mn>Cl-,则在盐酸条件下,Cl-会被强氧化剂NaBiO3氧化,干扰反应,因此酸性条件不可用盐酸,A项错误;反应中Mn2+被氧化为紫色的Mn,颜色变化明显,可检验Mn2+存在,B项正确;由离子反应可知,Mn由+2价升至+7价,失去5e-,Bi由+5价降至+3价,根据得失电子守恒可知,Mn2+、Mn的系数为2,NaBiO3、Bi3+、Na+的系数为5,根据电荷守恒,等号左边补充14个H+,等号右边补充7H2O,则反应的离子方程式为2Mn2++5NaBiO3+14H+===2Mn+5Bi3++5Na++7H2O,C项正确;由反应的离子方程式:2Mn2++5NaBiO3+14H+===2Mn+5Bi3++5Na++7H2O可知,Mn2+化合价升高,发生氧化反应,为还原剂,Mn为氧化产物,每生成2个Mn转移10个电子,D项正确。
【归纳总结】缺项配平的补项原则
先将得失电子数配平,再观察两边电荷。
条件 补项原则
酸性条件 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件 缺H或多O补H2O,少O补OH-
4.(2026·克拉玛依高一期中)完成下列问题。
(1)配平以下方程式:
____S+____NaOH____Na2S+____Na2SO3+____H2O
(2)在碱性条件下制取新型净水剂高铁酸钠(Na2FeO4)原理如下:(缺项处填H+、OH-或H2O)
____Fe(OH)3+____ClO-+________===____Fe+____Cl-+________
(3)当溶液中R2与Mn离子个数比为5∶2时,溶液中R2离子中R元素恰好被氧化为较高价态,同时生成Mn2+,则反应后R元素的化合价为______价。
【解析】(1)反应中单质S发生歧化反应,硫元素化合价一部分由0价升高到Na2SO3中的+4价,一部分下降至Na2S中的-2价,得失电子的最小公倍数为4,根据得失电子守恒及原子守恒可配平为3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 。
(2)制取新型净水剂,氢氧化铁中铁元素化合价由+3价升高为+6价,ClO-中氯元素化合价由+1价降低为-1价,得失电子的最小公倍数为6,根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒,配平方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-===2Fe+3Cl-+5H2O。
(3)溶液中R2与Mn离子个数比为5∶2,且Mn被还原为Mn2+,2个Mn共得10个电子;R2中O为-2价,则R的化合价为+3价,根据得失电子守恒,5个R2总共失去10个电子,因此每个R原子失去1个电子,则反应后R元素的化合价为+4价,故答案为+4。
答案:(1)3　6　2　1　3
(2)2　3　4OH-　2　3　5H2O　(3)+4(共36张PPT)
微专题2　氧化还原反应方程式的配平与计算
【必备知识】
一、氧化还原反应的配平
1.配平原则
2.配平步骤
二、有关氧化还原反应的计算的思维流程
1.找物质:分析反应前后元素化合价的变化,确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
2.定得失:确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。
3.列等式:根据已知化学计量数及得失电子守恒列出等式,N(氧化剂)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=N(还原剂)×化学式中变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。(N为氧化剂或还原剂的化学计量数)
4.找关系:对于多步连续进行的氧化还原反应,若中间各步反应过程中无损耗,可直接根据得失电子守恒建立起始反应物和最终生成物的关系,快速列式求解。
【解析】采用正向配平法:
(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,故还原剂Na2SO3、氧化剂KIO3、还原产物I2的化学计量数分别为5、2、1;根据Na原子守恒确定Na2SO4的化学计量数为5,根据K原子守恒确定K2SO4的化学计量数为1,根据S原子守恒确定H2SO4的化学计量数为1, 根据H原子守恒确定H2O 的化学计量数为1。
最后用O原子守恒检验。
答案:(1)5　2　1　5　1　1　1
(2)2　6　5　2　5　8
【归纳总结】
全变从左边配
氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。
【解析】采用逆向配平法:
(1)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根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。④最后确定H2O的化学计量数为3。
【归纳总结】
自变从右边配
自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。
【归纳总结】
缺项配平法
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+,生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加OH-,生成物一边加水,然后进行两边电荷数配平。
[典例4](整体配平法)配平下列反应方程式。
(1)____FeS2+____O2===____Fe2O3+____SO2
(2)____Ag+____NaClO+____H2O===____AgCl+____O2+____NaOH
【解析】采用整体配平法:
(1)O2作氧化剂,FeS2作还原剂。FeS2化合价代数和为0,Fe、S平均化合价为0价,Fe、S价态分别升高3、4价,FeS2共升高3+2×4=11价;O2降低了4价。由电子守恒确定:4FeS2+11O2→Fe2O3+SO2
由Fe、S守恒确定:4FeS2+11O2===2Fe2O3+8SO2。
(2)Ag价态升高1价,Cl价态降低2价,生成1个AgCl共降低1价;生成1个O2共升高4价;由电子守恒确定:4Ag+4NaClO+H2O→4AgCl+O2+NaOH
由Na、H守恒确定:4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+O2+4NaOH。
答案:(1)4　11　2　8　(2)4　4　2　4　1　4
【归纳总结】
整体配平法
指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
【归纳总结】
新情境下氧化还原反应方程式的书写方法
确定参加反应的粒子→正确预测产物→配平变价粒子→确定缺项物质→整体元素配平→三查检验验证
√
【对点演练】
1.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
√
【解析】选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,发生氧化反应,反应中每生成1个P2O5时,转移10个电子。
反应
序号 起始
酸碱性 KI KMnO4 还原
产物 氧化
产物
I-个数
① 酸性 10 n Mn2+ I2
② 中性 10 10n MnO2
下列说法正确的是 (　　)
A.反应①,Mn2+∶I2个数比=1∶5
B.随着反应进行,①体系的pH减小
C.对比反应①和②,I-的还原性随酸性减弱而减弱
D.对比反应①和②,x=3
√
√
【归纳总结】缺项配平的补项原则
先将得失电子数配平,再观察两边电荷。
条件 补项原则
酸性条件 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件 缺H或多O补H2O,少O补OH-

展开更多......

收起↑