届高三化学一轮复习氧化还原反应的计算及方程式的配平考点全归纳Word文档格式.docx

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＋____H2O

（2）____MnO

＋____H2O2＋____===____Mn2＋＋____O2↑＋____H2O

答案　

（1）3　2　4OH－　3　2　5

（2）2　5　6H＋　2　5　8

解题技巧

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。

题组四　突破未知氧化还原反应方程式的书写

4．按要求完成下列方程式：

（1）在NaClO溶液中通入足量SO2，写出发生反应的离子方程式：

_______________。

答案　ClO－＋SO2＋H2O===Cl－＋SO

＋2H＋

（2）S与Cl2的水溶液充分反应可生成2种强酸，该反应的化学反应方程式是________。

答案　S＋3Cl2＋4H2O===6HCl＋H2SO4

（3）无色有刺激性气味的SO2气体与含1.5molCl的一种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸和一种氧化物，若有1.5NA个电子转移时，该反应的化学方程式是________。

答案　2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4

解析　可用于实验室制氧气的氯的含氧酸盐是KClO3，1.5molHClO3在反应中转移的电子数为1.5NA个，即1.5mol电子，说明1molCl得到的电子为1mol，化合价降低1价，从＋5价降为＋4价。

还原剂为SO2，氧化产物为SO

，根据得失电子守恒规律得2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO

（第1步）；

溶液呈酸性，在等式右侧添加2molH＋使电荷守恒，2HClO3＋SO2―→2ClO2＋SO

＋2H＋（第2步）；

检查原子已经守恒，改写成化学反应方程式（第3步）：

2HClO3＋SO2===2ClO2＋H2SO4。

未知氧化还原反应方程式的书写技巧

（1）熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物

氧化剂

Cl2

O2

浓H2SO4

HNO3

KMnO4

（H＋）、

MnO2

Fe3＋

KClO3

H2O2

还原产物

Cl－

O2－

SO2

NO或

NO2

Mn2＋

Fe2＋

H2O

还原剂

I－（HI）

S2－（H2S）

CO、C

H2

NH3

SO2、

SO

氧化产物

I2

S

CO2

H＋

NO

（2）书写未知氧化还原反应方程式的步骤（3步法）

第1步：

根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；

根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产

物、氧化产物；

根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：

根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。

第3步：

根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O（或其他小分子）使方程式两端的原子守恒。

考点二　氧化还原反应计算题中重要的解题思想

对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒。

利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。

题组一　简单反应的得失电子守恒问题

1．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中

Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为（　　）

A．2B．3C．4D．5

答案　D

解析　本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。

得关系式1×

·

xe－＝16×

2e－，x＝5。

2．24mL浓度为0.05mol·

L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·

L－1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（　　）

A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5

答案　B

解析　题目中指出被还原的物质是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＋4→＋6；

而Cr元素的化合价将从＋6→＋n（设化合价为n）。

根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05mol·

L－1×

0.024L×

（6－4）＝0.02mol·

0.020L×

2×

（6－n），解得n＝3。

思维建模

守恒法解题的思维流程

（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2）找准一个原子或离子得失电子数。

（注意化学式中粒子的个数）

（3）根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。

n（氧化剂）×

变价原子个数×

化合价变化值（高价－低价）＝n（还原剂）×

化合价变化值（高价—低价）。

题组二　多元素参与反应的得失电子守恒问题

3．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4（未配平）的反应中，7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为________mol。

生成1molCu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。

答案　1.5　2.2

解析　设7.5molCuSO4氧化P的物质的量为x；

生成1molCu3P时，被氧化P的物质的量为y根据电子守恒得：

7．5mol×

（2－1）＝x·

（5－0）

x＝1.5mol

1mol×

3×

（2－1）＋1mol×

[0－（－3）]＝y·

y＝1.2mol

所以参加反应的P的物质的量为1.2mol＋1mol＝2.2mol。

4．四氧化三铁（Fe3O4）磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。

水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应是3Fe2＋＋2S2O

＋O2＋xOH－===Fe3O4↓＋S4O

＋2H2O。

请回答下列问题。

（1）水热法制备Fe3O4纳米颗粒的反应中，还原剂是

____________。

（2）反应的化学方程式中x＝________。

（3）每生成1molFe3O4，反应转移的电子为________mol，被Fe2＋还原的O2的物质的量为________mol。

答案　

（1）Fe2＋、S2O

（2）4　（3）4　0.5

解析　

（2）根据电荷守恒得：

x＋2×

2－3×

2＝2，解得x＝4。

（3）根据还原剂失电子总数等于氧化剂得电子总数，当生成1molFe3O4时，转移的电子数即是1molO2得电子总数，为4mol。

设被Fe2＋还原的O2的物质的量为x，根据电子守恒得：

4x＝1mol×

（

－2），解得x＝0.5mol。

题组三　多步反应的得失电子守恒问题

有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。

解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。

5．现有铁粉和氧化铁的混合物共27.2g，加入足量的稀硫酸使之充分反应。

当固体粉末完全溶解时，收集到2.24L（标准状况下）气体，当向溶液中滴加KSCN溶液时，溶液不显血红色。

试求原样品中氧化铁的质量分数。

答案　58.8%

6．14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L（标准状况下）氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为（　　）

A．9.6gB．6.4gC．3.2gD．1.6g

答案　C

解析　根据得失电子守恒规律可直接找出已知量（O2）与未知量（Cu、Ag）之间的物质的量关系。

HNO3中的

元素相当于电子的“二传手”，先得到Cu、Ag失去的电子，再传给O2，最后恢复原貌，Cu、Ag失去的电子最终传给了O2，所以根据得失电子守恒规律

，得

×

2＋

＝

4，解得：

m（Cu）＝3.2g。

题组四　微粒先后反应时的得失电子守恒问题

当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时，则强还原剂先被氧化。

一种物质同时还原两种或两种以上微粒时，则强氧化剂先被还原。

被氧化和被还原到何种程度，要以还原剂和氧化剂的物质的量多少来决定，具体计算时用电子守恒规律，但是对氧化还原反应过程中对应的每个阶段要分析清楚，电子守恒在对应的阶段同样适用。

7．下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱如下：

还原性HSO

>

I－，氧

化性IO

I2>

。

向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液。

加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。

答案　3

解析　开始加入KIO3溶液时，最先与IO

反应的微粒是HSO

，还原产物为I－，氧化产物为SO

当HSO

反应完后，b点到c点发生反应的离子方程式为IO

＋5I－＋6H＋===3I2＋3H2O。

所以0点到b点参加反应的HSO

的物质的量可利用电子守恒求解，n（HSO

）×

2e－＝n（IO

6e－，即n（HSO

2＝1mol×

6，所以x＝3。

考点三　氧化还原反应原理的综合应用

题组一　从定性和定量两个角度探究有关氧化还原反应的实验

（一）关于物质氧化性、还原性强弱的实验

1．某研究性学习小组在网上收集到如下信息：

Fe（NO3）3溶液可以蚀刻银，制作美丽的银饰。

他们对蚀刻银的原理进行了如下探究：

【实验】　制备银镜，并与Fe（NO3）3溶液反应，发现银镜溶解。

（1）下列有关制备银镜过程的说法正确的是________（填序号）。

a．边振荡盛有2%的AgNO3溶液的试管，边滴入2%的氨水，至最初的沉淀恰好溶解

为止

b．将几滴银氨溶液滴入2mL乙醛中

c．制备银镜时，用酒精灯的灯焰给试管底部加热

d．银氨溶液具有较弱的氧化性

e．在银氨溶液配制过程中，溶液的pH增大

【提出假设】

假设1：

Fe3＋具有氧化性，能氧化Ag。

假设2：

Fe（NO3）3，溶液显酸性，在此酸性条件下NO

能氧化Ag。

【设计实验方案，验证假设】

（2）甲同学从上述实验的生成物中检验出了Fe2＋，验证了假设1成立。

请写出Fe3＋氧化Ag的离子方程式：

_______________________________________________________

________________________________________________________________________。

（3）乙同学设计实验验证假设2，请帮他完成下表中内容（提示：

在不同条件

下的还原产物较复杂，有时难以观察到气体产生）。

实验步骤（不要求写具体操作过程）

预期现象和结论

①

②

……

若银镜消失，假设2成立；

若银镜不消失，假设2不成立

【思考与交流】

（4）甲同学验证了假设1成立，若乙同学验证了假设2也成立，则丙同学由此得出结论：

Fe（NO3）3溶液中的Fe3＋和NO

都氧化了Ag。

你是否同意丙同学的结论，并简述理由：

___________________________________。

答案　

（1）ade　

（2）Ag＋Fe3＋===Ag＋＋Fe2＋

（3）

①测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH；

②配制相同pH的稀硝酸溶液，将此溶液加入有银镜的试管内

（4）不同意。

甲同学检验出了Fe2＋，可确定Fe3＋一定氧化了Ag；

乙同学虽然验证了此条件下NO

能氧化Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO

的还原产物，因此不能确定NO

是否氧化了Ag[（3）、（4）其他合理答案均可]

解析　本题是一道探究类试题，以日常生活中的蚀刻银制作美丽的银饰为情境，以探究Fe（NO3）3溶液中何种因素蚀刻银为研究课题，考查学生运用相关的化学反应原理、元素化合物知识及化学实验基本知识进行实验设计，考查学生运用控制变量思想设计实验的能力，对实验现象和结果进行分析、解释和科学举证能力，以及用正确的化学术语及文字进行表达的能力。

第（3）题考查学生运用控制变量的科学方法设计实验是该题的核心。

本题中有两个变量，如表所示：

实验变量

Fe3＋的氧化性

的氧化性

能否蚀刻银

能

不确定

现象或结论

银溶解

无法测定还原产物

由于NO

的氧化能力随着溶液pH的变化而变化，那么在验证假设2即Fe（NO3）3溶液中的NO

能氧化Ag时，就要求学生必须严格控制溶液的pH进行实验，这是考查单一变量控制法。

解决本题的关键就是需测定上述实验用的Fe（NO3）3溶液的pH，然后配制相同pH的稀硝酸溶液，再将此溶液加入有银镜的试管内。

显然，这是该实验的最佳设计方案。

（二）氧化还原反应滴定时指示剂的选择方法

中学中氧化还原反应滴定时指示剂的选择常见的有两类：

（1）自身指示剂：

有些标准溶液或被滴定物质本身有颜色，而滴定产物为无色，则滴定时就无需另加指示剂，自身颜色变化可以起指示剂的作用，此类指示剂称为自身指示剂。

如MnO

本身在溶液中显紫红色，还原后的产物Mn2＋为无色，所以用高锰酸钾溶液滴定时，不需要另加指示剂。

（2）显色指示剂：

有些物质本身并没有颜色，但它能与滴定剂或被测物质反应产生特殊的颜色，或开始有特殊颜色，滴定后变为无色，因而可指示滴定终点。

如滴定前溶液中无单质碘，滴定后有单质碘生成等，可用淀粉等作为指示剂。

2．

（1）配平氧化还原反应方程式：

C2O

＋____MnO

＋____H＋===____CO2↑＋____Mn2＋＋____H2O

（2）称取6.0g含H2C2O4·

2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样，加水溶解，配成250mL溶液。

量取两份此溶液各25mL，分别置于两个锥形瓶中。

①第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25mol·

L－1NaOH溶液至20mL时，溶液由无色变为浅红色。

该溶液被中和的H＋的总物质的量为________mol。

②第二份溶液中滴加0.10mol·

L－1的酸性高锰酸钾溶液。

A．KMnO4溶液在滴定过程中作________（填“氧化剂”或“还原剂”），该滴定过程________（填“需要”或“不需要”）另加指示剂。

滴至16mL时反应完全，此时溶液颜色由________变为__________。

B．若在接近终点时，用少量蒸馏水将锥形瓶冲洗一下，再继续滴定至终点，则所测结果__________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

C．若在达到滴定终点时俯视读数，则所得结果________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。

③原试样中H2C2O4·

2H2O的质量分数为________，KHC2O4的质量分数为__________。

答案　

（1）5C2O

＋2MnO

＋16H＋===10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O

（2）①0.005　②A.氧化剂　不需要　无色　浅紫红色

B．无影响　C．偏小　③21%　64%

解析　

（1）C：

＋3―→＋4，改变量（4－3）×

2＝2，Mn：

＋7―→＋2，改变量（7－2）×

1＝5，根据化合价升降总数相等，所以在C2O

前配5，MnO

前配2，根据C和Mn原子守恒，分别在CO2和Mn2＋前配10和2，再由电荷守恒在H＋前配16，最后根据离子方程式两边的H原子个数相等在水前面配8，经检验离子方程式的氧原子个数相等。

（2）①由H＋＋OH－===H2O知，n（H＋）＝n（OH－）＝0.25mol·

0.0

2L＝0.005mol。

②原溶液无色，而KMnO4为紫红色，所以当溶液中的H2C2O4和KHC2O4反应完全时，溶液呈浅紫红色。

由电子守恒得n（还）×

2＝0.10mol·

0.016L×

5，n（还）＝0.004mol。

③设6.0g试样中H2C2O4·

2H2O、KHC2O4的物质的量分别为n（H2C2O4·

2H2O）、n（KHC2O4），由①得：

2n（H2C2O4·

2H2O）＋n（KHC2O4）＝0.05mol，由②得：

n（H2C2O4·

2H2O）＋n（KHC2O4）＝0.04mol，解上述两个方程式得：

2H2O）＝0.01mol，n（KHC2O4）＝0.03mol，H2C2O4·

2H2O的质量分数为

100%＝21%，KHC2O4的质量分数为

100%

＝64%。

题组二　氧化还原反应原理在化学工艺流程中的应用

3．高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。

以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程：

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂。

其消毒原理与下列________（填序号）物质相似。

A．75%酒精B．双氧水

C．苯酚D．84消毒液（NaClO溶液）

（2）写出MnO2、KOH的熔融混合物中通入空气时发生的主要反应的化学方程式：

（3）向K2MnO4溶液中通入CO2以制备KMnO4，该反应中的还原剂是____________。

（4）上述流程中可以循环使用的物质有石灰、二氧化碳、__________和__________（写化学式）。

（5）若不考虑物质循环与制备过程中的损失，则1molMnO2可制得________molKMnO4。

答案　

（1）BD　

（2）

2MnO2＋4KOH＋O2

2K2MnO4＋2H2O　（3）K2MnO4　（4）KOH　MnO2　（5）0.67（或

）

解析　KMnO4稀溶液用作消毒剂是利用KMnO4的强氧化性，所给消毒剂中与KMnO4稀溶液消毒原理相似的只有双氧水和84消毒液（NaClO溶液），故选BD。

MnO2和KOH的熔融物中通入空气后生成了K2MnO4，则发生了氧化还原反应，O2作氧化剂，依据元素守恒原理可确定生成物中有水，根据化合价的升降总数相等即可配平该化学方程式。

向K2MnO4溶液中通入CO2来制备KMnO4可知锰元素的化合价升高，K2MnO4作还原剂。

从上述工艺流程中可知，KOH和MnO2作为反应原料参加反应，而反应过程中还有MnO2生成，最后的母液中又分离出KOH，都为可循环使用的物质。

由2MnO2＋4KOH＋O2

2K2MnO4＋2H2O和3K2MnO4＋2CO2===MnO2↓＋

2KMnO4＋2K2CO3可知，1molMnO2可制得

molKMnO4。

4．新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。

工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。

方法Ⅰ：

次氯酸盐氧化法。

工艺流程如图所示。

（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式：

____FeCl3＋____NaOH＋

____NaClO===____Na2FeO4＋____

＋____

其中氧化剂是

________（填化学式）。

2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为__________________________________。

（3）上述工艺得到的高铁酸钾常含有杂质，可用重结晶法提纯，操作是将粗产品用

____________溶解，然后______________________________________。

方法Ⅱ：

电解法。

以铁为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加入KOH。

（4）电解时阳极发生反应生成FeO

，该电极反应方程式为

________________________________________________。

答案　

（1）2　10　3　2　9　NaCl　5　H2O　NaClO

（2）Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH　（3）稀KOH溶液　加入饱和KOH溶液，冷却结晶　（4）Fe＋8OH－－6e－===FeO

＋4H2O

解析　

（1）反应中NaClO是氧化剂，还原产物是NaCl，根据元素守恒，可知反应式中需要补充NaCl和H2O。

根据化合价升降法配平方程式：

2FeCl3＋10NaOH＋3NaClO===2Na2FeO4＋9NaCl＋5H2O。

（2）根据

（1）中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物，可知“转化”过程是在加入KOH溶液后，将Na2Fe