2021届高考化学一轮复习-第2章-化学物质及其变化-第9讲-氧化还原反应方程式的配平、书写及计算教.doc

2021届高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第9讲 氧化还原反应方程式的配平、书写及计算教案 新人教版2021届高考化学一轮复习 第2章 化学物质及其变化 第9讲 氧化还原反应方程式的配平、书写及计算教案 新人教版年级：姓名：- 12 -第9讲氧化还原反应方程式的配平、书写及计算考纲要求1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。3.理解质量守恒定律。考点一氧化还原反应方程式的配平方法类型一直接型氧化还原反应方程式的配平配平化学方程式：H2SHNO3SNOH2O分析：配平步骤如下第一步：标变价H2H O3OH2O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。3H2S2HNO3=3S2NO4H2O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。题组训练解题探究1(1)HCl(浓)MnO2Cl2MnCl2H2O(2)KIKIO3H2SO4=I2K2SO4H2O(3)MnOHCl=Mn2Cl2H2O答案：(1)41112(2)513333(3)216102582(1)SKOH=K2SK2SO3H2O(2)P4KOHH2O=K3PO4PH3答案：(1)36213(2)29335类型二缺项型氧化还原反应方程式的配平 缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。(1)配平方法先用“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，再根据原子守恒进行配平。(2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H，少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH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：NaBiO3Mn2_NaBi3_。分析：(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(53)2 5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3前)Mn(27)52(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。5NaBiO32Mn2_5Na5Bi32MnO_。(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：5NaBiO32Mn214H=5Na5Bi32MnO7H2O。题组训练解题探究3(1)ClOFe(OH)3_=ClFeOH2O(2)MnOH2O2_=Mn2O2H2O(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答案：(1)324OH325(2)256H258(3)Al2O33CN223CO配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。(2)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。(3)缺项配平法：先使得失电子数配平，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。(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 “四步模型法”突破信息型氧化还原反应方程式的书写建立模型步骤要求，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方程式中氧化剂，还原剂，氧化产物，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模型展示写出MnO2在酸性条件下与NaHSO3溶液反应，该反应的离子方程式是_。解析：第1步：MnO2HSOMn2SO第2步：Mn降低2价，S升高2价故在MnO2，HSO前系数均为1：MnO2HSOMn2SO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：MnO2HSOHMn2SO第4步：根据原子守恒在方程式右边加1个H2O：MnO2HSOH=Mn2SOH2OKMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2和CO2，该反应的离子方程式是_。解析：第1步：按“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成：MnOC2OMn2CO2。第2步：由MnOMn2，锰元素降了5价；由C2OCO2，碳元素升了1价，1 mol C2O共失去2 mol e，故在C2O前面配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2前配2，即2MnO5C2O2Mn210CO2。第3步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H，右边补充H2O,2MnO5C2OH2Mn210CO2H2O。第4步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO5C2O16H2Mn210CO28H2O。集训(1)2017全国卷，27(2)(6)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：“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式_。写出“高温煅烧”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式_。(2)2016全国卷，27(4)6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3，该反应的离子方程式为_。(3)2016全国卷，26(2)联氨(又称肼，N2H4，无色液体)是一种应用广泛的化工原料，可用作火箭燃料。实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为_。(4)(2015全国卷)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为_。(5)(2016浙江高考)向无色酸性H2SO3溶液中加入I2的KI溶液(棕红色)，得到无色溶液(酸性变强)，该反应的化学方程式为_。(6)(2016四川高考)在稀硫酸中，Cr的最高价含氧酸的钾盐(橙色)氧化氧的一种氢化物，铬元素被还原为3，该反应的化学方程式是 _。(7)(2016江苏高考)一定条件下，向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液，溶液中BH(B元素的化合价为3)与Fe2反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)，其离子方程式为_。(8)(2015山东高考)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_。(9)(2014全国卷)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，该反应的离子方程式为_。答案：(1)FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCl2H2O2FePO4Li2CO3H2C2O4高温,2LiFePO43CO2H2O(2)Cr2O3HSO5H=2Cr33SO4H2O(3)2NH3NaClO=N2H4NaClH2O(4)2ClO210I8H=5I24H2O2Cl(5)H2SO3I2H2O=H2SO42HI(6)K2Cr2O73H2O24H2SO4=Cr2(SO4)33O2K2SO4(7)2Fe2BH4OH=2Fe2H2B(OH)(8)2Co(OH)34HSO=SO2Co25H2O(9)PbOClO=PbO2Cl氧化还原反应型离子方程式的书写流程(1)找出反应粒子：通过氧化还原反应中元素价态的变化，找出发生氧化还原反应的微粒。(2)正确预测产物：依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原产物。(3)配平变价微粒：应用最小公倍数法确定得失电子的数目，配平含变价元素的相关物质。(4)确定缺项物质：根据溶液酸碱性及电荷守恒确定缺项物质是H2O、OH还是H。(5)整体元素配平：通过观察法确定所有物质的化学计量数。(6)三查检验验证：检查物质拆分是否正确，电荷、质量是否守恒。 考点二氧化还原反应的计算方法电子守恒法题组一两元素之间得失电子守恒问题124 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1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()A2B3C4D5B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46，而Cr元素的化合价将从6n(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 L0.05 molL1(64)0.02 L0.02 molL12(6n)解得n3。 题组二多元素之间得失电子守恒问题2Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O。当产物中n(NO2)n(NO)11时，下列说法不正确的是()A反应中Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物B参加反应的n(Cu2S)n(HNO3)17C产物nCu(NO3)2n(CuSO4)12D1 mol Cu2S参加反应时有10 mol电子转移C分析反应可知，Cu2S中Cu、S化合价均升高，Cu2S是还原剂，Cu(NO3)2、CuSO4是氧化产物，A项正确；1 mol Cu2S失去10 mol电子，D项正确；设参加反应的Cu2S为1 mol，生成的NO为x mol，根据电子守恒：x3x10，x2.5，n(Cu2S)n(HNO3)1(2.52.52)17，B项正确；根据铜守恒，nCu(NO3)2n(CuSO4)11，C项错误。题组三氧化还原滴定中的计算3Na2S2O3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 molL1碘的标准溶液滴定。反应原理为：2S2OI2=S4O2I(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Na2S2O35H2O相对分子质量为M)_。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：2S2OI2得，n(S2O)218.10103 L0.1 000 molL13.620103 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)18.10100%4某硫酸厂为测定沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数，取280 mL(已折算成标准状况)气体样品与足量Fe2(SO4)3溶液完全反应后，用0.020 00 mol/L K2Cr2O7标准溶液滴定至终点，消耗K2Cr2O7溶液25.00 mL。已知：Cr2OFe2HCr3Fe3H2O(未配平)。(1)SO2通入Fe2(SO4)3溶液中，发生反应离子方程式为_。(2)沸腾炉中所得气体中SO2的体积分数为_。解析：(1)SO2中S为4价，被氧化成6价，产物为SO，Fe3被还原成Fe2，产物中氧原子数增多，表明反应物中有水，产物中有H，仍须用得失电子守恒来配平离子方程式；(2)根据得失电子守恒可知：n(SO2)2n(Cr2O)60.020 00 mol/L0.025 L60.003 mol，n(SO2)0.001 5 mol，体积分数为12.00%。答案：(1)SO22Fe32H2O=SO2Fe24H(2)12.00%12019全国卷，26(2)以重晶石(BaSO4)为原料，可按如下工艺生产立德粉：在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为_。解析：由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知，在回转炉中BaSO4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS和CO；生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO，即CO与H2O反应生成CO2和H2。答案：BaSO44CBaS4COCOH2O=CO2H222019全国卷，26(1)(2)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备，工艺如图所示。回答下列问题：(1)“滤渣1”含有S和_；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_。(2)“氧化”中添加适量的MnO2的作用是_。解析：(1)硫化锰矿中硅元素主要以SiO2或不溶性硅酸盐形式存在，则“滤渣1”的主要成分为S和SiO2(或不溶性硅酸盐)。结合“滤渣1”中含S，可知“溶浸”时MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4和S，根据化合价升价法可配平该反应。(2)“溶浸”后溶液中含Fe2，“氧化”中加入的适量MnO2能将Fe2氧化为Fe3。答案：(1)SiO2(不溶性硅酸盐)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O(2)将Fe2氧化为Fe332017全国卷，27(6)已知LiFePO4，写出该反应的化学方程式_。解析：反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4，生成物有LiFePO4，铁元素的化合价降低，则H2C2O4中碳元素的化合价升高，产物为CO2，配平。答案：2FePO4Li2CO3H2C2O42LiFePO4H2O3CO242017全国卷，27(1)FeOCr2O3Na2CO3NaNO3高温,Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2上述反应配平后FeOCr2O3与NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_。解析：首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeOCr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为27，该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。答案：27陶瓷在高温下会与Na2CO3反应52016全国卷，26(2)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4)，反应的化学方程式为_。解析：次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨的反应中，氮元素的化合价由氨分子中的3价升高到联氨分子中2价，氯元素的化合价由次氯酸钠中的1价降低到1价，根据化合价升高与降低总数相等和原子守恒配平化学方程式为NaClO2NH3=N2H4NaClH2O。答案：NaClO2NH3=N2H4NaClH2O