2022年高三化学一轮复习氧化还原反应规律、计算及方程式的配平 .pdf

- 1 - 氧化还原反应规律、计算及方程式的配平考点一氧化还原反应的三条规律及其应用(1) 在浓度相差不大的溶液中：同时含有几种还原剂时 加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在 FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2Br，所以 Fe2先与 Cl2反应。同时含有几种氧化剂时 加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3Cu2H，所以铁粉先与Fe3反应。(2) 应用：判断物质的稳定性及反应顺序。2“价态归中，互不交叉”规律(1) 同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升价降只靠拢。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是(2) 应用：判断氧化还原反应能否发生及表明电子转移情况。3“歧化反应”规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素( 如氯、硫、 氮和磷元素等) 均可发生歧化反应， 如： Cl22NaOH=NaClNaClO H2O 。应用：判断氧化产物、还原产物及表明电子转移情况。思考与探究(1)SO2具有较强的还原性，浓H2SO4具有强氧化性，二者能否发生氧化还原反应？(2) 下面标明的电子转移正确吗？请纠正。H2S2 H2S6 O4( 浓)=S0得 6e S4失 6eO22H2O 提示：(1) 不能；因 4 价硫元素和 6 价硫元素无中间价态，二者不能发生氧化还原反应。(2) 不正确，违背了“价态归中，互不交叉”规律，应为H2S2 H2S6 O4( 浓)=S0失 2e S4得 2eO22H2O 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 2 - “优先反应”规律的应用1现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl2 8H2O 若某溶液中含有Fe2、 Cl和 I， 要除去 I而不氧化Fe2和 Cl， 可以加入的试剂是( ) ACl2BKMnO4CFeCl3DHCl 2在 100 mL 含等物质的量的HBr 和 H2SO3的溶液中通入0.025 mol Cl2，有一半Br变为Br2( 已知 Br2能氧化 H2SO3) 。则原溶液中HBr 和 H2SO3的浓度都等于( ) A0.16 mol L1B0.0 2 mol L1C0.20 mol L1D0.25 mol L1价态转化规律的应用3已知在热的碱性溶液中，NaClO发生如下反应： 3NaClO=2NaCl NaClO3。在相同条件下 NaClO2也能发生类似的反应，其最终产物是( ) ANaCl、NaClO BNaCl、NaClO3CNaClO、NaClO3DNaClO3、NaClO44已知 G 、Q 、X、Y、Z 均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系( 未配平 ) ：G Q NaCl Q H2O 电解XH2Y NaOH G QH2O Z NaOH Q XH2O 这五种化合物中Cl 元素化合价由低到高的顺序是( ) AG 、Y、Q 、Z、X B X、Z、Q 、G、Y CX、Z、Q 、Y、G DG、Q 、Y 、Z、X 考点二氧化还原方程式的配平1配平原理在氧化还原反应中，从现象看元素化合价升降总数相等，从本质看是电子得失总数相等。对离子方程式进行配平时，除满足上述要求外，还要注意电荷守恒。2一般氧化还原反应方程式的配平化合价升降法名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 3 - 思考与探究化合价升降法配平氧化还原反应方程式示例如配平CuHNO3( 稀) Cu(NO3)2NO H2O 。(1) 先配平含变价元素物质的化学计量数：参加氧化还原反应的元素为铜和氮两种元素，则有Cu(0)Cu( 2) 化合价升 23N(5)N( 2) 化合价降 323Cu2HNO3( 稀) 3Cu(NO3)22NO H2O 。(2) 根据原子守恒，观察法配平其他物质的化学计量数。化学方程式为：3Cu8HNO3( 稀)=3Cu(NO3)22NO 4H2O 。通过上述示例，你能抓住化合价升降法配平氧化还原方程式两大核心问题了吗？提示：(1) 化合价升降总数相等，(2) 反应前后各元素的原子个数相等。正向配平含缺项配平1(1)Al NaNO3NaOH=NaAlO2N2H2O (2)KIO3KIH2SO4=K2SO4I2_ 名师归纳配平技巧(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) 缺项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。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。补项原则名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 4 - 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(3) 配平化学方程式时，化学计量数“1”也必须填写在空格里。逆向配平2(1)MnO2HCl( 浓)=MnCl2Cl2H2O (2)SKOH=K2SK2SO3H2O 名师归纳配平技巧部分变、自变均从右边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价部分变的；自身氧化还原反应 ( 包括分解、歧化) 一般从右边着手配平。氧化还原方程式的书写3(1) 在 NaOH 的环境中， Cl2与 NaI 反应，每 l mol NaI 完全反应转移6 mol 电子，写出反应的化学方程式_ _ 。(2)FeCl3溶液与草酸 (H2C2O4) 反应，得到澄清溶液，同时生成一种能使石灰水变浑浊的气体，此反应的离子方程式为：_ _ 。名师归纳三步法书写氧化还原方程式的步骤第一步：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。第二步：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。第三步：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。考点三氧化还原反应的计算方法电子守恒法1应用电子守恒解题的一般步骤“一、二、三”名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 5 - (1) “一找各物质”找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2) “二定得失数”确定一个原子或离子得失电子数( 注意化学式中的原子个数) 。(3) “三列关系式”根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n( 氧化剂 ) 变价原子个数化合价变化值n( 还原剂 ) 变价原子个数化合价变化值。2多步连续进行的氧化还原反应的有关计算：对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。思考与探究(1)1 mol Cl2与足量冷的NaOH 溶液反应，转移电子的物质的量是多少？(2)6.4 g 铜与足量的稀硝酸反应，将产生的NO与适量的 O2混合作用于水，气体恰好完全溶解，你能确定通入O2的物质的量吗？确定氧化产物、还原产物等物质的化合价124 mL浓度为 0.05 molL 1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( ) A 2 B 3 C 4 D 5 2Na2Sx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116，则x的值为 ( ) A2 B3 C4 D5 多步连续氧化还原反应的计算314 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(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( ) A9.6 g B6.4 g C3.2 g D1.6 g 4U常见化合价有4 和 6，硝酸铀酰加热可发生如下分解：UxOyNO2O2( 未配平 ) ，将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 6 - 全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是( ) AUO2B2UO2UO3CUO3DUO22UO35现有铁粉和氧化铁的混合物共27.2 g，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2.24 L( 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。氧化还原反应规律1(2013上海化学 16)已知氧化性Br2Fe3。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：aFe2bBrcCl2dFe3eBr2fCl下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应，其中不符合反应实际的是 ( ) A2 4 3 2 2 6 B0 2 1 0 1 2 C2 0 1 2 0 2 D2 2 2 2 1 4 2(2013浙江理综 26)氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的 H2( 已折算成标准状况) 。 甲与水反应也能放出H2， 同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为 1.25 g L1。请回答下列问题：(1) 甲的化学式是 _；乙的电子式是_。(2) 甲与水反应的化学方程式是_。(3) 气体丙与金属镁反应的产物是_( 用化学式表示)。(4) 乙在加热条件下与CuO 反应可生成Cu 和气体丙，写出该反应的化学方程式_ 。 有 人 提 出 产 物Cu 中 可 能 还 混 有Cu2O， 请 设 计 实 验 方 案 验 证 之_ 。( 已知： Cu2O2H=Cu Cu2H2O) (5) 甲与乙之间_( 填“可能”或“不可能” ) 发生反应产生H2，判断理由是_ _ _ 。解析：根据题意可知，甲为AlH3，乙为 NH3，丙为N2。(4) 根据题给信息，要证明产物Cu中是否会混有Cu2O ，可取少许固体产物于试管中，加适量稀H2SO4溶解，若溶液呈蓝色，则可证明产物中有Cu2O ，反之则无。 (5)AlH3具有还原性， NH3具有氧化性，两者可能发生氧化还名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 7 - 原反应。答案：(1)AlH3HNH H(2)AlH33H2O=Al(OH)3 3H2(3)Mg3N2(4)2NH33CuO=3CuN23H2O 取样后加稀H2SO4，如果溶液变蓝，说明产物中含有Cu2O。反之则无Cu2O (5) 可能AlH3中的氢化合价为1 价， NH3中的氢为 1 价，因而有可能发生氧化还原反应生成氢气氧化还原方程式的配平及方程式的书写3配平下列化学方程式(1) 完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：_CuO _Al2O3=高温_CuAlO2_ 。(2) 在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节 pH 3， Ce3通过下列反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：Ce3H2O2H2O=Ce(OH)4_ (3) 完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：Fe(OH)2ClO_=Fe(OH)3Cl(4) 改编 配平反应的离子方程式是Mn2ClO3H2O=MnO2Cl2_。(5) 配平用钙线脱氧脱磷的化学方程式：PFeO CaO=高温Ca3(PO4)2Fe 4 (1) 在实验室中， FeCl2可用铁粉和 _反应制备， FeCl3可用铁粉和 _反应制备。(2)FeCl3与 氢 碘 酸 反 应 时 可 生 成 棕 色 物 质 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 为_；(3) 高铁酸钾 (K2FeO4) 是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与 KClO在强碱 性条件下反应可 制取K2FeO4，其 反应的 离子 方程式 为_ 。5(2013福建理综 24)二氧化氯(ClO2) 是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。(1) 氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。该法工艺原理示意图如下图。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 8 - 与盐酸反应生成ClO2。工艺中可以利用的单质有_( 填化学式 ) ，发生器中生成 ClO2的化学方程式为_ 。(2) 纤维素还原法制ClO2是一种新方法， 其原理是：纤维素水解得到的最终产物D与 NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式：_24NaClO312H2SO4=ClO2CO2 18H2O _ (3)ClO2和 Cl2均能将电镀废水中的CN氧化为无毒的物质，自身被还原为Cl。处理含 CN相同量的电镀废水，所需Cl2的物质的量是ClO2的_倍。氧化还原反应的计算6某含铬 (Cr2O27) 废水用硫酸亚铁铵处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到nmol FeOFeyCrxO3。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是( ) A消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2 x)mol B处理废水中Cr2O27的物质的量为nx2mol C反应中发生转移的电子数为3nx mol D在 FeO FeyCrxO3中， 3xy7(2013四川理综 7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL 密度为 1.40 g/mL 、质量分数为 63% 的浓硝酸中，得到NO2和 N2O4的混合气体1 120 mL( 标准状况 ) ，向反应后的溶液中加入 1.0 mol/L NaOH 溶液，当金属离子全部沉淀时，得到 2.54 g 沉淀。 下列说法不正确的是( ) A该合金中铜与镁的物质的量之比是21B该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0 mol/L CNO2和 N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80% D得到 2. 54 g沉淀时，加入NaOH 溶液的体积是600 mL 学科素养培优 ( 二)_从定性和定量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：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 9 - 【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2 mL 乙醛中c制备银镜时，用酒精灯的外焰给试管底部加热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NO3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： NO3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 NO3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=AgFe2(3) 实验步骤 ( 不要求写具体操作过程) 预期现象和结论测定上述实验用的Fe(NO3)3溶液的 pH；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 NO3能氧化 Ag，但在硝酸铁溶液氧化Ag时，由于没有检验NO3的还原产物，因此不能确定 NO3是否氧化了Ag 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 10 页 - - - - - - - - - - 10 - 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MnO4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。(1) 配平氧化还原反应方程式：C2O24 _MnO4_H=_CO2 _Mn2_H2O (2) 称取 6.0 g含 H2C2O42H2O、KHC2O4和 K2SO4的试样，加水溶解，配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL，分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入酚酞试液，滴加0.25 mol L 1 NaOH溶液至 20 mL 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。第二份溶液中滴加0.10 mol L1的酸性高锰酸钾溶液。AKMnO4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16 mL 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” ) 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 10 页 - - - - - - - - -