資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第5講 氧化還原反應的計算與化學方程式的配平
1.掌握氧化還原反應方程式的配平方法及技巧。
2.能提取有效信息書寫化學方程式。
3.能利用“電子守恒”規律進行氧化還原反應的簡單計算。
考點一 氧化還原反應方程式的配平
1．氧化還原反應方程式配平的基本原則
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2．氧化還原反應方程式配平的一般步驟
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3.“三步法”突破缺項型氧化還原反應方程式的配平
缺項方程式是指某些反應物或生成物在方程式中沒有寫出來，它們一般為水、酸(H＋)或堿(OH－)，其配平流程為
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1．利用氧化還原反應原理配平
（1）__NH3+___O2____NO +____H2O
（2）____FeSO4+____KNO3+____H2SO4=____K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O
2．已知反應：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O―→SO＋2Fe2＋＋W；
②Cr2O＋aFe2＋＋bH＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O (未配平)
下列有關說法正確的是(　　)
A．方程式①中W為4OH－
B．還原性強弱：SO2>Fe2＋
C．a＝6，b＝7
D．反應Cr2O＋3SO2＋2H＋===2Cr3＋＋3SO＋H2O不能發生
3．已知離子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋________(未配平)，下列說法錯誤的是(　　)
A．配平后水的化學計量數為4
B．反應后的溶液呈酸性
C．配平后氧化劑與還原劑的分子數之比為3∶28
D．氧化產物為AsO和SO
考點二 提取有效信息書寫化學方程式
1．“四步法”突破新情景下氧化還原反應方程式的書寫
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2．信息型方程式的書寫
突破信息型方程式的書寫，只要抓住反應本質“得失電子守恒”，利用氧化還原反應配平的方法和技巧，書寫就會得心應手。
一般書寫步驟：
(1)根據題干信息或流程圖，結合氧化還原反應中元素價態變化確定氧化劑、還原劑及氧化產物、還原產物。(2)結合溶液的酸堿性，配平化學方程式或離子方程式。
1．以低品位銅礦砂(主要成分為CuS)為原料制備氯化亞銅的路線如下：
INCLUDEPICTURE "\\\\徐圣哲\\f\\源文件\\2022\\一輪\\1-34.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\蘇德亭2022\\大一輪\\化學 人教 新教材(晉云皖黑吉)\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\蘇德亭2022\\大一輪\\化學 人教 新教材(晉云皖黑吉)\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\蘇德亭2022\\大一輪\\化學 人教 新教材(晉云皖黑吉)\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\新建文件夾\\1-34.TIF" \* MERGEFORMATINET
寫出酸溶1發生反應的化學方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
2．KMnO4能與熱的經硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應，生成Mn2＋和CO2，該反應的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
3.釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
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“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同時還有________被氧化。寫出VO＋轉化為VO反應的離子方程式：__________________________________________________________。
考點三 電子守恒法計算及應用
1．電子守恒法計算的原理
氧化劑得電子總數＝還原劑失電子總數。
2．電子守恒法計算的流程
(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。
(2)找準一個原子或離子得失電子數(注意化學式中粒子的個數)。
(3)根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。
n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)。
1．現有24 mL濃度為0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為________。
2．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質的量為________mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應的P的物質的量為________mol。
3．取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應過程中硝酸被還原只產生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(均已折算為標準狀況)，在反應后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質量為17.02 g。則x等于________。
任務目標
必備知識
要點突破
必備知識
要點突破
必備知識
要點突破
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第5講 氧化還原反應的計算與化學方程式的配平
1.掌握氧化還原反應方程式的配平方法及技巧。
2.能提取有效信息書寫化學方程式。
3.能利用“電子守恒”規律進行氧化還原反應的簡單計算。
考點一 氧化還原反應方程式的配平
1．氧化還原反應方程式配平的基本原則
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2．氧化還原反應方程式配平的一般步驟
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3.“三步法”突破缺項型氧化還原反應方程式的配平
缺項方程式是指某些反應物或生成物在方程式中沒有寫出來，它們一般為水、酸(H＋)或堿(OH－)，其配平流程為
INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一輪\\化學\\化學 人教 新教材 通用\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一輪\\化學\\化學 人教 新教材 通用\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一輪\\化學\\化學 人教 新教材 通用\\word\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "D:\\2023\\一輪\\化學\\化學 人教 新教材 通用\\word\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "\\\\李笑影\\d\\2023\\一輪\\化學\\化學 人教 新教材 通用\\word\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\hp\\Desktop\\X1-41.TIF" \* MERGEFORMATINET
1．利用氧化還原反應原理配平
（1）__NH3+___O2____NO +____H2O
（2）____FeSO4+____KNO3+____H2SO4=____K2SO4+____Fe2(SO4)3+____NO↑+____H2O
【答案】4 5 4 6 6 2 4 1 3 2 4
【解析】（1）反應中N元素化合價由NH3中-3價升高為NO中+2價，共升高5價，O元素由O2中0價降低為-2價，共降低4價，化合價升降最小公倍數為20，故NH3系數為4，故O2系數為5，利用元素守恒可知NO系數為4，H2O的系數為6，故配平后方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O；
綜上所述，本題正確答案為：4 5 4 6；
（2）反應中Fe元素化合價由+2價升高為+3價，2FeSO4 變為Fe2(SO4)3，共升高2價；氮元素由+5價降低到+2價，共降低3價；化合價升降最小公倍數為6，故FeSO4系數為6，KNO3系數為2，利用元素守恒可知NO的系數為2，Fe2(SO4)3的系數為3，K2SO4的系數為1，H2SO4的系數為4，H2O的系數為4，故配平后方程式為6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2(SO4)3+2NO↑+4H2O；
2．已知反應：①SO2＋2Fe3＋＋2H2O―→SO＋2Fe2＋＋W；
②Cr2O＋aFe2＋＋bH＋―→Cr3＋＋Fe3＋＋H2O (未配平)
下列有關說法正確的是(　　)
A．方程式①中W為4OH－
B．還原性強弱：SO2>Fe2＋
C．a＝6，b＝7
D．反應Cr2O＋3SO2＋2H＋===2Cr3＋＋3SO＋H2O不能發生
【答案】B
【解析】根據原子守恒并結合離子方程式兩邊離子所帶電荷總數相等可知，反應①為SO2＋2Fe3＋＋2H2O===SO＋2Fe2＋＋4H＋，W為4H＋，A錯誤；還原劑的還原性強于還原產物，由反應①可知，還原性：SO2>Fe2＋，B正確；反應②中，Cr元素的化合價由＋6降到＋3，Fe元素化合價由＋2升高到＋3，根據得失電子守恒可得，Cr2O和Cr3＋對應的化學計量數分別為1、2，Fe2＋和Fe3＋對應的化學計量數均為6，則a＝6，再結合離子方程兩邊離子所帶電荷總數相等可得，b＝14，C錯誤；Cr2O具有強氧化性，SO2具有還原性，且由①、②可知氧化性：Cr2O>SO，則Cr2O能將SO2氧化為SO，即反應Cr2O＋3SO2＋2H＋===2Cr3＋＋3SO＋H2O能發生，D錯誤。
3．已知離子方程式：As2S3＋H2O＋NO―→AsO＋SO＋NO↑＋________(未配平)，下列說法錯誤的是(　　)
A．配平后水的化學計量數為4
B．反應后的溶液呈酸性
C．配平后氧化劑與還原劑的分子數之比為3∶28
D．氧化產物為AsO和SO
【答案】C
【解析】As2S3轉化成AsO和SO，而NO轉化為NO，根據得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒，配平后的離子方程式為3As2S3＋4H2O＋28NO===6AsO＋9SO＋28NO↑＋8H＋，水的化學計量數為4，A正確；反應產生H＋，反應后的溶液呈酸性，B正確；N元素化合價降低，NO作氧化劑，As和S元素化合價升高，As2S3作還原劑，由上述離子方程式知，氧化劑與還原劑的分子數之比為28∶3，C錯誤；As2S3作還原劑，氧化產物為AsO和SO，D正確。
考點二 提取有效信息書寫化學方程式
1．“四步法”突破新情景下氧化還原反應方程式的書寫
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2．信息型方程式的書寫
突破信息型方程式的書寫，只要抓住反應本質“得失電子守恒”，利用氧化還原反應配平的方法和技巧，書寫就會得心應手。
一般書寫步驟：
(1)根據題干信息或流程圖，結合氧化還原反應中元素價態變化確定氧化劑、還原劑及氧化產物、還原產物。(2)結合溶液的酸堿性，配平化學方程式或離子方程式。
1．以低品位銅礦砂(主要成分為CuS)為原料制備氯化亞銅的路線如下：
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寫出酸溶1發生反應的化學方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】CuS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋S＋2H2O＋CuSO4
【解析】書寫步驟：
(1)“瞻前”確定反應物
根據進料確定反應物：CuS＋MnO2＋H2SO4。
(2)“顧后”確定生成物
根據出料中含有S，后續除錳生成MnCO3，說明酸溶1生成的是S和MnSO4。
(3)根據得失電子守恒配平發生氧化還原反應的物質：
CuS＋MnO2＋H2SO4―→MnSO4＋S。
(4)根據質量守恒補充并配平未發生氧化還原反應的物質：
CuS＋MnO2＋2H2SO4===MnSO4＋S＋2H2O＋CuSO4。
(5)檢查質量、得失電子是否守恒。
2．KMnO4能與熱的經硫酸酸化的Na2C2O4溶液反應，生成Mn2＋和CO2，該反應的離子方程式是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
【解析】第一步：依題意，錳元素的化合價降低，故KMnO4是氧化劑，Mn2＋是還原產物；碳元素的化合價升高，故Na2C2O4(碳元素化合價為＋3價)是還原劑，CO2是氧化產物。
第二步：按“氧化劑＋還原劑―→還原產物＋氧化產物”把離子方程式初步寫成：MnO＋C2O―→Mn2＋＋CO2↑。
由MnO→Mn2＋，錳元素降了5價；由C2O→CO2，碳元素升了1價，1 mol C2O共失去2 mol e－，故在C2O前配5，在氧化產物CO2前配10；在MnO前配2，在還原產物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O―→2Mn2＋＋10CO2↑。
第三步：反應在硫酸中進行，故在左邊補充H＋，右邊補充H2O，2MnO＋5C2O＋H＋―→ 2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O。
第四步：依據電荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
3.釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以＋3、＋4、＋5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。
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“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同時還有________被氧化。寫出VO＋轉化為VO反應的離子方程式：__________________________________________________________。
【答案】Fe2＋　VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O
【解析】　Fe3O4與稀硫酸反應：Fe3O4＋8H＋===2Fe3＋＋Fe2＋＋4H2O，“酸浸氧化”過程中，
Fe2＋具有還原性，也能被MnO2氧化生成Fe3＋。VO＋被氧化為VO，MnO2則被還原為Mn2＋，溶液呈酸性，結合守恒規律，寫出離子方程式：VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O。
考點三 電子守恒法計算及應用
1．電子守恒法計算的原理
氧化劑得電子總數＝還原劑失電子總數。
2．電子守恒法計算的流程
(1)找出氧化劑、還原劑及相應的還原產物和氧化產物。
(2)找準一個原子或離子得失電子數(注意化學式中粒子的個數)。
(3)根據題中物質的物質的量和得失電子守恒列出等式。
n(氧化劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數×化合價變化值(高價－低價)。
1．現有24 mL濃度為0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產物中的化合價為________。
【答案】＋3
【解析】　題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質是K2Cr2O7，失電子的物質是Na2SO3，其中S元素的化合價從＋4→＋6，Cr元素的化合價將從＋6→＋n。根據氧化還原反應中得失電子守恒規律，有0.05 mol·L－1×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L－1×0.020 L×2×(6－n)，解得n＝3。
2．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質的量為________mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應的P的物質的量為________mol。
【答案】1.5　2.2
【解析】設7.5 mol CuSO4氧化P的物質的量為x；生成1 mol Cu3P時，被氧化的P的物質的量為y，
根據得失電子守恒得：7.5 mol×(2－1)＝x×(5－0)，x＝1.5 mol；1 mol×3×(2－1)＋1 mol×[0－(－3)]＝y×(5－0)，y＝1.2 mol，所以參加反應的P的物質的量為1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。
3．取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應過程中硝酸被還原只產生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(均已折算為標準狀況)，在反應后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質量為17.02 g。則x等于________。
【答案】　9.20
【解析】　反應流程為
x g＝17.02 g－m(OH－)，
而OH－的物質的量等于鎂、銅失去電子的物質的量，等于濃HNO3得電子的物質的量，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。
任務目標
必備知識
要點突破
必備知識
要點突破
必備知識
要點突破
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