资源描述
年级: 高一
教学课题
专题――-氧化还原反应的配平
教学
目标
考点:化合价升降和电子转移
方法:比较、归纳
重点
难点
重点:用化合价升降和电子转移的观点理解氧化还原反应
难点:理解氧化还原反应的本质就是发生了电子转移;
教学过程
一、氧化还原反应方程式的配平
1、依据:电子得失相等,即化合价升降数相等。
2、原则:(1)质量守恒,(2)得失电子数相等,(3)离子方程式中电荷守恒。
3、步骤:①先写出各物质的化学式,标出变化的化合价。
②列出元素化合价变化情况。
③取最小公倍数,得出物质前系数。
④观察法配平其它物质的系数,整理,检验。
配平技法:
1、全变左边配:某元素化合价完全变化,先配氧化剂或还原剂的系数
① KNO3 + FeCl2 + HCl —— KCl + FeCl3 + NO↑ + H2O
② Pt + HNO3 + HCl —— H2PtCl4 + NO2↑ + H2O
2、部分变两边配:某元素化合部分变,含该元素的物质先配生成物。
① Mg + HNO3 —— Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O
② KMnO4 + HCl —— MnCl2 + Cl2↑ + KCl + H2O
3、自变右边配:自身的氧化还原反应(包括歧化反应)先配氧化产物和还原产物
① NO2 + H2O —— HNO3 + NO
② Cl2 + NaOH —— NaCl + NaClO3 + H2O
4、多变整体配:某物质所含元素化合价同时升高或同时降低时,将这种物质当作一个整体来计算化合价变化数
【例4】:FeS2 + O2 —— Fe2O3 + SO2
① Cu2S + HNO3 ——Cu(NO3)2 + NO↑+ H2SO4 + H2O
② P4 + CuSO4 + H2O —— Cu3P + H3PO4 + H2SO4
5、离子方程式的配平(可利用电荷守恒进行配平)
① Cr(OH)4- + OH- + ClO-—— CrO42- + Cl- + H2O
② MnO4- + Cl- + H+ —— Mn2+ + Cl2↑ + H2O
③ MnO4- + H2O2 + H+ —— Mn2+ + O2↑ + H2O
6.关于有缺项的方程式的配平:(缺项一般是酸、碱或水)
【例6】:KMnO4+ KNO2+_______—— MnSO4+ K2SO4+ KNO3+ H2O
① Mn2++ S2O82-+ H2O —— SO42- + MnO4- + ________
② Zn+ H++ NO3- —— Zn2++ NH4++ _________
③ KMnO4 + K2SO3 +________—— K2MnO4 + K2SO4 + H2O
8.关于字母型方程式的配平
① Clm+ OH- —— Cl-+ ClOn-+ H2O
② NaSx + NaClO + NaOH —— Na2SO4 + NaCl + H2O
氧化还原反应方程式的配平练习
① KI+ KMnO4+ H2SO4 —— I2+ K2SO4+ MnSO4+ H2O
② MnO4- + Cl- + H+ —— Mn2+ + Cl2↑ + H2O
③ FeS + HNO3 —— Fe(NO3)3 + H2SO4 + NO↑+ H2O
④ K2Cr2O7 + SO2 + H2SO4 —— Cr2(SO4)3 + K2SO4 + H2O
⑤ P + HClO3 + H2O —— HCl + H3PO4
⑥ BrO3- + Br-+ ______ —— Br2 + H2O
⑦ Cr2(OH)4 + ClO- + OH- —— CrO42-+ Cl- + H2O
二、有关氧化还原反应的简单计算
1、部分氧化和部分还原的计算:要注意参加反应的量不一定完全是被氧化、或被还原的量,或一种物质由于歧化,有一部分被氧化,而另一部分被还原。
2、利用电子守恒的计算:即得电子总数等于失电子总数(或化合价升高总数等于化合价降低总数)的关系,列代数式求解。如求元素的化合价。
主要类型:
1、氧化还原反应中各中量比例的计算
例1:在反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和还原产物的物质的量之比为( )
A、1:3 B、1:5 C、5:1 D、1:1
例2、在4Zn+10HNO3==4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O反应中,被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比是 ( )
A 4:1 B 1:4 C 9:1 D 1:9
2、得失电子守恒
例3、实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4溶液,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为 ( )
A Cl2 B Cl2O C ClO2 D Cl2O3
例4、在某温度下氯气和氢氧化钠溶液反应,在其产物中NaClO、NaClO3、NaCl、H2O经过分析,
ClO—、ClO3—物质的量之比为1:3,则被氧化的氯和被还原的氯的物质的量之比为 ( )
A、1:1 B、4:1 C、1:4 D、5:1
3、氧化还原的顺序问题:
例5:某溶液中Cl-、Br-、I-三者个数之比是1:2:3,通入一定量的Cl2,当反应完成后,该比值变为3:2:1,则反应的Cl2与原溶液中I-的个数之比是 ( )
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:6
例6:在100mL含等物质的量的 HBr和H2SO3 的溶液里通入0.01mol Cl2 ,有一半Br- 变为 Br2 (已知Br2能氧化H2SO3)。原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于 ( )
A.0.0075 mol/L B.0.008 mol/L C.0.075 mol/L D.0.08 mol/L
4、同种元素高价低价间氧化还原
例7、关于反应K37ClO3+6H35Cl=KCl+3Cl2↑+3H2O的有关叙述中,正确的是 ( )
A. KCl中含有35Cl B. KCl中含有37Cl
C. 生成物Cl2的相对分子质量大于71 D. 该反应转移的电子数为6e-
例8: KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为:
KClO3+ HCl(浓)= KCl + ClO2↑+ Cl2↑+ ( )
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式填入括号内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性
③只有氧化性 ④氧化性和酸性
(3)产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
(4)ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的_______倍。
1. 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+;→Mn2+;Cl2→Cl- ;HNO2→NO。如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的KI,得到I2最多的是 ( )
A. Fe3+ B. C. Cl2 D. HNO2
2.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH4NO3 — HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为 ( )
A. 1∶1 B. 5∶4 C. 5∶3 D. 3∶5
3.某金属单质跟一定浓度的的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物。当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2∶1时,还原产物是 ( )
A. NO2 B. NO C. N2O D. N2
4.硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比是 ( )
A. 1∶3 B. 2∶3 C. 1∶1 D. 4∶3
5.在NO2被水吸收的反应中,发生还原反应和氧化反应的物质,其质量比为( )
A. 3∶1 B. 1∶3 C. 1∶2 D. 2∶1
6.能从水溶液中还原6 mol H+的是( )
A. 2 mol Fe B. 6 mol OH- C. 6 mol I- D. 6 mol Li
7.实验室制Cl2反应为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O.下列说法不正确的是( )
A.还原剂是HCl,氧化剂是MnO2
B.每生成1 mol Cl2,转移电子的物质的量为2 mol
C.每消耗1 mol MnO2,起还原剂作用的HCl消耗4 mol
D.转移电子的物质的量为1 mol时,生成标准状况下Cl2的体积为11.2 L
8.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO42ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O.下列说法中正确的是( )
A.KClO3在反应中是还原剂
B.1 mol KClO3参加反应,在标准状况下能得到22.4 L气体
C.在反应中H2C2O4既不是氧化剂也不是还原剂
D.1 mol KClO3参加反应有1 mol电子转移
9.24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3 溶液,恰好与20 mL浓度为0.02 mol/L的K2Cr2O7 溶液完全反应,则Cr 元素在被还原的产物中的化合价是_________
10.溴酸钾和溴化钾在酸性溶液中反应,溴元素完全转化为单质溴,
试写出反应的离子方程式: ,该反应中, mol的溴酸钾中含有m g溴元素,它能 (填氧化或还原) mol的 (填写离子或物质名称)
11.用0.1 mol / L的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol的还原,则元素X在还原产物中的化合价是 ( )
A. +1 B. +2 C. +3 D. +4
12.在一定条件下,RO3n-和I-发生反应的离子方程式如下:RO3n-+6I-+6H+=R-+3I2+3H2O.
(1)RO3n-中R元素的化合价是_______。(2)R元素的原子最外层的电子数是 。
12.已知反应:3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(1)参加反应的HNO3和作为氧化剂的HNO3的个数比为________。
(2)若有64 g Cu被氧化,则被还原的HNO3的质量是多少?
课后练习
1.Cl2在70℃的NaOH水溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,完全反应后,测得溶液中NaClO与NaClO3的个数之比为4︰1,则溶液中NaCl与NaClO的个数之比为( )
A. 1︰1 B. 5︰1 C. 9︰4 D. 11︰2
2.与在酸性溶液中发生如下反应:
,则中M的化合价是( )
A.+1 B.+3 C.+4 D.+6
3.已知酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化,,,,。如果分别用等量的这些物质氧化足量的KI,得到最多的是( )
A. B. C. D.
4.重铬酸铵是一种受热易分解的盐。下列各组对重铬酸铵受热分解产物的判断,符合实际的是( )
A. B.
C. D.
5.阅读下面两条科普信息,回答问题:
(1)一个体重50Kg的健康人含铁2g,这2g铁在人体中不是以单质金属的形式存在,而是以Fe2+和Fe3+的形式存在。亚铁离子易被吸收,给贫血者补充铁时,应给予含亚铁离子的亚铁盐,如硫酸亚铁。服用维生素C,可使食物中的铁离子还原成亚铁离子,有利于铁的吸收。
(2)在新生代的海水里有一种铁细菌,它们提取海水中的亚铁离子,利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘(可以用Fe2O3来表示其中的铁),后来便沉积下来形成铁矿;该反应的另一种反应物是CO2,反应后CO2转变成有机物(用甲醛:CH2O表示)。
问题:这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子(或者铁的高价化合物)相互转化的事实、方法和途径。这说明亚铁离子具有 性,铁离子具有
性,(1)中的维生素C是 剂,(2)中的CO2 剂。
6.15.8g KMnO4与过量浓盐酸充分反应,化学方程式如下:
2KMnO4 + 16HCl = 2KCl + 2MnCl 2+ 5Cl 2↑ + 8H2O 通过计算回答:
(1)用双线桥标出反应中电子转移的方向和数目
(2)产生的Cl 2多少克?有多少克HCl反应?其中被氧化的HCl有多少克?
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