氧化还原配平(化学竞赛)
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高中化学竞赛氧化还原反应方程式配平技巧例题与练习老师自编较难集团文件发布号:(9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-氧化还原方程式配平技巧例题与练习题班姓名(说明:1—15题为例题,共有8种配平技巧。
16—24题为练习一,25—40题为练习二)1.F 2+NH 3—NH 4F+N 22.KMnO 4+HCl —MnCl 2+KCl+Cl 2+H 2O 3.I 2+HNO 3—HIO 3+NO+H 2O 4.Cl 2+As 4+H 2O —H 3AsO 4+HCl 5.Cl 2+NaOH —NaClO 3+NaCl+H 2O 6.KI+KIO 3+H 2SO 4—K 2SO 4+I 2+H 2O 7.Fe(NO 3)3—Fe 2O 3+NO 2+O 2 8.Fe(OH)2+H 2O+O 2—Fe(OH)3 9.FeS 2+O 2—Fe 2O 3+SO 210.As 2S 3+HNO 3+H 2O —H 2SO 4+H 3AsO 4+NO 11.Fe 2++H ++MnO 4—Fe 3++Mn 2++H 2O 12.Cu 2S+H ++NO 3—Cu 2++S+NO+H 2O 13.K 2Cr 2O 7+H 2S+—K 2SO 4+Cr 2(SO 4)3+S+H 2O 14.MnO 4+SO 32+—MnO 42+SO 42+H 2O15.Na 2S x +NaClO+NaOH —Na 2SO 4+NaCl+H 2O 16.HClO 3+P 4+H 2O —HCl+H 3PO 417.Cu 2S+HNO 3—Cu(NO 3)2+H 2SO 4+NO+H 2O 18.Cu 2S+HNO 3—Cu(NO 3)2+S+NO+H 2O 19.P+CuSO 4+H 2O —Cu 3P+H 3PO 4+ 20.S 8+KOH —K 2SO 3+K 2S+H 2O 21.Br 2+S+H 2O —H 2SO 4+HBr22.Fe 3P+HNO 3—Fe(NO 3)3+H 3PO 4+NO+23.FeSO 4+KMnO 4+—Fe 2(SO 4)3+MnSO 4+K 2SO 4+H 2O 24.Zn+H ++NO 3Zn 2++N 2O+25.BiO 3+Mn 2++—Bi 3++MnO 4+H 2O 26.Fe(NO 3)2∆Fe 2O 3+NO 2+O 227.NH 4NO 3∆N 2+O 2+H 2O28.Pt+HNO 3+HCl —H 2PtCl 6+NO+H 2O 29.KI+KHSO 4+KIO 3—I 2+K 2SO 4+H 2O30.Se+KMnO 4+H 2SO 4—H 2SeO 4+MnSO 4+K 2SO 4+H 2O 31.Br 2O+NaOH —NaBr+NaBrO 3+H 2O32.Fe(CrO 2)2+Na 2CO 3+O 2—Na 2CrO 4+Fe 2O 3+CO 2 33.Fe 3O 4+K 2Cr 2O 7+—Fe 2(SO 4)3+Cr 2(SO 4)3+K 2SO 4+H 2O 34.Cr(OH)4++ClO —CrO 42+Cl+H 2O35.K 2Cr 2O 7+C+H 2SO 4—Cr 2(SO 4)3+K 2SO 4+CO 2+H 2O 36.CrI 3+Cl 2+—K 2CrO 4+KIO 4+KCl+H 2O37.工业上镀铬废液中含有剧毒的Cr 2O 72,通常用FeSO 4将其还原成毒性较小的Cr 3+,反应在pH 值<7的条件下进行,写出离子方程式:38.法医学上用马氏试砷法来证明砒霜(As 2O 3)中毒,用锌和盐酸与试样混合在一起,若试样中含有砒霜,则会发生反应,生成砷化氢(AsH 3)、氯化锌和水。
化学竞赛辅导资料:氧化还原反应配平【知识要点】一.氧化还原反应配平原则:1.电子转移守恒:氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数还原剂化合价升高的总数值,一定等于氧化剂化合价降低的总数值(得失电子数相等)2.质量守恒:反应前后原子的种类、数量都保持不变3.离子电荷守恒:离子发生的氧化还原反应,等号前后的离子电荷保持不变。
二.配平步骤:1.写出反应物和生成物,标出发生氧化和还原反应元素的正、负化合价2.标出反应前后化合价的变化3.化合价升高和降低的总数相等4.观察法配平其它物质的系数,5.用电荷守恒和质量守恒检查配平的正确性。
【例题1】试配平下列化学方程式:(1)C +CuO ———Cu +CO 2 C +2CuO====2Cu +CO 2(2)Fe(OH)2+O 2+H 2O ———4Fe(OH)3 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3(3)MnO 2+HCl(浓)———MnCl 2+H 2O +Cl 2↑MnO 2+4HCl(浓)=====MnCl 2+2H 2O +Cl 2↑【例题2】铁酸钠(Na 2FeO 4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe 3+离子。
配平制取铁酸钠的化学方程式:Fe(NO 3)3 + NaOH + Cl 2 ── Na 2FeO 4 + NaNO 3 + NaCl + H 2O 2Fe(NO 3)3 + 16NaOH + 3Cl 2 ==== 2Na 2FeO 4 + 6NaNO 3 + 6NaCl + 8H 2O 注意点:<1>不同价态的同种元素之间的氧化还原反应所得产物的价态规律为:只靠拢不相交。
例:H S H H O2222+↑+<2>相邻价态的微粒之间不发生氧化—还原反应。
例:SO H SO 224和(浓)不反应。
三.下列几类反应的配平应注意技巧1.分数价态和字母类【例题3】试配平下列化学方程式(1) K 2Cr 2O 7+ Fe 3O 4+ H 2SO 4 ── Cr 2(SO 4)3+ Fe 2(SO 4)3 + K 2SO 4+ H 2OK 2Cr 2O 7+6Fe 3O 4+31H 2SO 4──Cr 2(SO 4)3+ 9Fe 2(SO 4)3 + K 2SO 4+31H 2O(2) Na 2S x + NaClO+ NaOH ── Na 2SO 4+ NaCl+ H 2ONa 2S x + (3x+1)NaClO + (2x-2)NaOH=== xNa 2SO 4 + (3x+1)NaCl + (x-1)H 2O2.缺项类:①可能缺的项:一般是反应介质,通常是酸、碱或水,它们参与反应,但其中元素化合价不变.②确定方法:先配出氧化一还原系数,后通过比较反应物与生成物,根据离子电荷平衡和原子个数平衡,确定缺项。
氧化还原方程式的配平例子
以下是 9 条关于氧化还原方程式配平的例子:
1. “铜和硝酸反应,Cu + HNO3 → Cu(NO3)2 + NO + H2O,你看这方
程式,是不是感觉有点乱呀?但只要找到关键,就能轻松配平啦!就像解开一个小小的谜题一样有趣呢!”
2. “氢气还原氧化铜,H2 + CuO → Cu + H2O,这多直观呀,氢气把氧
化铜还原了,配平起来也不难嘛,你想想是不是这样?”
3. “铁和硫酸铜反应,Fe + CuSO4 → FeSO4 + Cu,哇,就像一场神奇的化学反应魔法,配平它就是掌握这场魔法的钥匙哟!”
4. “碳还原氧化铜,C + CuO → CO2 + Cu,这可是很经典的呢,好好琢
磨下怎么配平,你肯定能搞定的,对吧?”
5. “一氧化碳还原氧化铁,3CO + Fe2O3 → 2Fe + 3CO2,哎呀,这看起来有点复杂,但别害怕呀,一步步来就能配平它啦,就像攀登一座小山一样!”
6. “氯气和水反应,Cl2 + H2O → HCl + HClO,嘿,这个方程式可有点
挑战性哦,但只要用心,肯定能把它摆平的啦!”
7. “二氧化硫和氧气反应,2SO2 + O2 → 2SO3,这就像一场两军对垒,
找到合适的策略就能配平胜利啦,你能感受到吗?”
8. “高锰酸钾和盐酸反应,2KMnO4 + 16HCl → 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O,哇塞,这么长的方程式,可别被吓住,配平它会超有成就感的!”
9. “过氧化氢分解,2H2O2 → 2H2O + O2,这就像短跑比赛,快速又直接,配平起来也爽气呀,是不是呀?”
我的观点结论就是:氧化还原方程式的配平其实充满了趣味和挑战,只要认真对待,都能掌握好!。
氧化还原反应竞赛专题讲义一.什么叫标准电极电位?在使用标准电极电位表时应了解哪些问题?电极电位是表示某种离子或原子获得电子而放还原的趋势。
如将某一金属放入它的溶液中(规定溶液中金属离子的浓度为lm),在25℃时,金属电极与标准氢电极(电极电位指定为零)之间的电位差,叫做该金属的标准电极电位。
表7-2列出一些金属、非金属以及同一种金属具有不同价态的离子的标准电极电位,这些数值都是与标准氢电极比较而得出的。
为了能正确使用标准电极电位表(课本或化学手册上均有较详细的表),现将有关的一些问题叙述如下:(1)在M n++ne M电极反应中,M叫做物质的还原态。
M n+叫做物质的氧化态,物质的还原态和氧化态构成氧化还原电对。
电对也常用符号来表示,例如Zn2+/Zn是一个电对,Cu2+/Cu也是一个电对等。
(2)在表中所列的标准电极电位的正、负数值,不因电极反应进行的方向而改变。
例如,不管电极反应是按Zn2++2e=Zn,还是按Zn=Zn2++2e的方式进行,电对(Zn2+/Zn或Zn/Zn2+)的标准电极电位总是负号,(3)在表中,物质的还原态的还原能力自下而上依次增强;物质的氧化态的氧化能力自上而下依次增强。
具体地说,电对的电极电位数值越小,在表中的位置越高,物质的还原态的还原能力越强,电对的电极电位数值越大,在表中的位置越低,物质的氧化态的氧化能力越强。
例如电对Zn2+/Zn的标准电极电位的数值为-0.76伏较Cu2+数值+0.34伏为小,所以Zn原子较Cu原子容易失去电子,即Zn是较强的还原剂。
(4)物质的还原态的还原能力越强,其对应的氧化态的氧化能力就越弱;物质氧化态的氧化能力越强,其对应的还原态的还原能力就越弱。
例如表7—2中K是最强的还原剂,其对应的K+则是最弱的氧化剂,F2是最强的氧化剂,其对应的F-则是最弱的还原剂。
(5)只有电极电位数值较小的物质的还原态与电极电位数值较大的物质的氧化态之间才能发生氧化还原反应,两者电极电位的差别越大,反应就进行得越完全。
第10讲氧化还原反应与电化学基础【竞赛要求】氧化态。
氧化还原的基本概念和反应的书写与配平。
原电池。
电极符号、电极反应、原电池符号、原电池反应。
标准电极电势。
用标准电极电势判断反应的方向及氧化剂与还原剂的强弱。
电解池的电极符号与电极反应。
电解与电镀。
电化学腐蚀。
常见化学电源。
Nernst方程及有关计算。
原电池电动势的计算。
pH对原电池的电动势、电极电势、氧化还原反应方向的影响。
沉淀剂、络合剂对氧化还原反应方向的影响。
【知识梳理】一、氧化还原反应的基本概念1、氧化数在氧化还原反应中,由于发生了电子转移,导致某些元素带电状态发生变化。
为了描述元素原子带电状态的不同,人们提出了氧化数的概念。
1970年,国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)对氧化数的定义是:氧化数是某元素一个原子的荷电数,这个荷电数是假设把每个化学键的电子指定给电负性更大的原子而求得的。
例如,在NaCl中,钠的氧化数为 +1,氯的氧化数为–1。
在SO2中,硫的氧化数为+4,氧的氧化数为–2。
由此可见,氧化数是元素在化合状态时人为规定的形式电荷数。
确定氧化数的规则:(1)在单质中,元素的氧化数为零。
(2)在单原子离子中,元素的氧化数等于离子所带的电荷数。
(3)在大多数化合物中,氢的氧化数为 +1,只有在活泼金属的氢化物(如NaH,CaH2)中,氢的氧化数为–1。
(4)通常,在化合物中氧的氧化数为–2;但在过氧化物(如H2O2、Na2O2、BaO2)中氧的氧化数为–1;而在OF2和O2F2中,氧的氧化数分别为 +2和 +1。
(5)在所有氟化物中,氟的氧化数为–1。
(6)碱金属和碱土金属在化合物中的氧化数分别为 +1和 +2。
(7)在中性分子中,各元素氧化数的代数和为零。
在多原子原子离子中各元素氧化数的代数和等于离子所带的电荷数。
根据上述原则,可以确定化合物中某元素的氧化数。
2、氧化还原电对在氧化还原反应中,元素氧化数升高的物质是还原剂,元素氧化数降低的物质是氧化剂。
高中化学竞赛氧化还原反应方程式配平技巧例题与练习老师自最全较难-V1高中化学竞赛氧化还原反应方程式配平技巧例题与练习老师自最全较难作为一名优秀的高中化学竞赛选手,氧化还原反应方程式配平技巧无疑是必须掌握的一项技能。
在比赛中,配平方程式是一个非常重要而且基础的环节。
今天,本文作者将为大家介绍一些配平方程式的技巧,并提供一些例题和练习,供大家学习和练习。
1. 熟悉元素的氧化价/还原价在进行氧化还原反应方程式配平时,了解元素的氧化价/还原价是非常重要的一步。
可以查看文献资料或在网络上进行搜索。
下面是一些常见元素的氧化价/还原价:氧:-2氢:+1氯:-1硫:-2碳:+4二价氮:+3单价氮:+5铁:+2、+3铜:+1、+2范例:将方程式Fe + HCl → FeCl2 + H2 配平首先,我们应该将反应物和产物中的元素的氧化价/还原价都列出来:Fe的氧化价为0H的氧化价为+1Cl的氧化价为-1Fe的氧化价为+2Cl的氧化价为-1H的氧化价为+1FeCl2的氧化价为0H2的氧化价为0然后,根据氧化还原反应的原则,我们可以得到以下的化学方程式:Fe(s) + 2HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)通过比较反应物和产物中各元素的原子数来检查方程式是否配平。
在这个例子中,反应物和产物中氯、氢、铁的原子数均已配平。
2. 使用缺口法另一个配平方程式的有效方法是缺口法。
这种方法的原理是找到反应物或产物中最难配平的元素,然后通过添加系数来使其平衡。
下面是一个利用缺口法配平方程式的例子。
范例:将方程式Na2Cr2O7 + H2SO4 + C → Cr2(SO4)3 + CO2 + Na2SO4 + H2O 配平首先,我们需要找到一个最难配平的元素。
很明显,这个元素是碳。
因此,我们可以将碳单独放在一边,并根据需要添加系数。
C → CO2同时,我们注意到产物中还需要多一个二价铬离子,并且我们需要计算反应物中硫酸的分子数(即SO4^2-)。
高一化学辅导资料(氧化还原配平) 2012-11-29
一、配平原则:在氧化还原反应元素间得失电子总数(或化合价升降总数)相等。
由于在氧化还原反应里存在着电子的转移,因此元素的化合价必然有升有降,我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂;反之称为氧化剂。
由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则:还原剂失电子总数=氧化剂的电子总数,即还原剂(元素)化合价升高的总价数=氧化剂(元素)化合价降低的总价数。
二、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤 1、一般方法:从左向右配。
2、步骤:标变价、找变化、求总数、配系数、检查。
即 ⑴ 标出变化元素化合价的始态和终态;
⑵ 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数
还原剂 +a +b (b-a) (b-a) × (d-c) 氧化剂 +c +d (d-c) (d-c) × (b-a) 注:假设以上变化均以正价表示,其中(b-a)×(d -c) 为最小公倍数。
⑶ 将 上的系数,分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数; ⑷ 用观察法配平其它元素;
⑸ 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看是否符合电荷守恒) 例1、 C + HNO 3(浓)- NO 2 + CO 2 + H 2O 分析:⑴标变价
C 0
+ H N +5
O 3(浓)- N +4
O 2 + C +4
O 2 + H 2O
⑵ 找变化
始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数 还原剂
C C 0 +4 4 4 × 1 氧化剂
HNO 3 N +5 +4 1 1 × 4 ⑶ 求总数
1 × 4 = 4
⑷ 配系数
C 的系数为 1 HNO 3的系数为 4 ,用观察法将其它系数配平 后,经检查满足质量守恒定律。
配平后的化学方程式为:
C + 4 HNO3(浓)= 4 NO2 + CO2 + 2 H2O
三、氧化还原反应配平的特殊技巧。
1、从右向左配平法
例2、Cu + HNO3(浓)- Cu(NO3)2 + NO2↑+ H2O
分析:由于HNO3在反应中有两个作用即酸性和氧化性,因此如按照一般的的方法从左向右配的话比较麻烦,但如采用从右向左配平法的方法,这个问题显得很简单。
不同之处:配系数时只需将中的系数先写在对应产物化学式之前,其它步骤相同。
始态终态变化的总价数 = 变化×系数氧化产物(Cu2+)
Cu 0 +2 2 2 × 1
还原产物(NO2)
N +5 +4 1 1 × 2 Cu + 4 HNO3(浓)= Cu(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O
四、氧化还原反应方程式配平:
(1)定项配平:
例3、(上海高考试题)实验室为监测空气中汞蒸气的含量;往往悬挂涂有CuI的滤纸,根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量,其反应为:4CuI+Hg→Cu2HgI4+2Cu (1)上述反应产物Cu2HgI4中,Cu元素显价。
(2)以上反应中的氧化剂为,当有1molCuI参与反应时,转移电子 mol。
(3)CuI可由Cu2+与I-直接反应制得,请配平下列反应的离子方程式。
-
2+-
3
解答:根据元素间化合价升降总数相等得:(1)+1 (2)CuI 0.5 (3)2 5 2 1
(2)缺项配平:
例4、(上海高考试题)KClO3(浓)→2↑2↑
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
(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)ClO 2具有很强的氧化性。
因此,常被用作消毒剂,其消毒效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl 2的
倍。
解析:(1)HCl 中一部分Cl -化合价不变,表现为酸性,一部分Cl -
化合价升高到+1价,表现为还原性,KClO 3化合价降低到+4价。
先配平发生元素化合价变化的系数,观察得缺项为H 20。
配平得2、4、2、2、1、2 H 20。
(2) ②、(3)0.2 (4)根据得电子能力:5.675A N :71
2A
N =2.63 (3) 依题意书写氧化还原反应方程式:
例5、在KI 和H 2SO 4 溶液中加入H 2O 2 ,放出大量不溶于水的无色气体(气泡从溶液内部放出),同时溶液呈紫红色,且可使淀粉变蓝,写出化学方程式.
解析:这是一道颇为简单但却很容易出错的化学题,错误的原因大多是把实验现象看成只是一个反应的现象,其实,实验现象往往是若干个反应共同体现出来的,该题就是如此.有的同学认为产物中有I 2 和O 2 ,这没有错,但如果认为这两种物质均是由一个反应得到的话,这就错了,因为在这个反应中,这两种物质均是氧化产物,哪么还原剂是什么呢?如果还原剂是H 2SO 4 ,则应该有SO 2生成,与题意不符,而且稀H 2SO 4 也没有这么强的氧化性.
H 2O 2 +2KI+H 2SO 4 =I 2 +K 2SO 4 +2H 2O
2H 2O 2 =2H 2O +O 2 ↑
点评:解此类题方法是:先依据题意设法找出发生氧化还原反应的物质,根据元素化合价变化总数守恒配平其系数,再根据电荷、元素守恒配平找出并其它物质。
练兵场
1、完成下列氧化还原反应:
① SO 2 + KMnO 4 + H 2O = K 2SO 4 + MnSO 4 + H 2SO 4 ② K 2S + HNO 3 = S + NO↑ + KNO 3 + H 2O ③ KMnO 4 + KI + H 2SO 4 = K 2SO 4 + MnSO 4 + I 2 + H 2O ④ Zn + HNO 3 = Zn(NO 3 )2 + NH 4NO 3 + H 2O
2、(1)请将5种物质:NO 、FeSO 4、Fe(NO 3)
3、HNO 3和Fe 2(SO 4)3分别填入下面对应的横线上,组成一
个未配平的化学方程式。
_________+__________→__________+__________+__________+H2O
(2)反应物中发生氧化反应的物质__________,被还原的元素是_________。
(3)反应中1 mol氧化剂_______(填“得到”或“失去”)___________ mol电子。
(4)请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中:
_________+ __________=__________+ __________+ _______+H2O 3、联想二氧化锰与浓盐酸反应,写出PbO2和浓盐酸反应的化学方程式:
该反应能发生说明PbO2具有下列的什么性质(氧化性,还原性,碱性,酸性)
氯化铁溶液中通入硫化氢:
4、ClO2是高效杀茵消毒剂可用下列两种方法制备。
试写出相应的化学方程式.
①用NaClO3氧化浓盐酸制取ClO2 (同时有Cl2生成)
②用Cl2氧化NaClO2(N2保护下)制取ClO2
5、写出次氯酸钾溶液与二氧化硫反应的离子方程式
参考答案
1、
①5,2,2,1,2,2
②3,8,3,2,6,4
③2,10,8,6,2,5,8
④4,10,4,1,3
2、
(1)4HNO3+3FeSO4=Fe2(SO4)3+Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
(2)FeSO4,+5价N。
(3)得到,3
3、PbO2+4HCl(浓)==PbCl2+Cl2↑+2H2O 氧化性;
2FeCl3+H2S==2FeCl2+S↓+2HCl
4、
①2NaClO3+4HCl==2ClO2+Cl2↑+2NaCl+2H2O
②Cl2+2NaClO2==2ClO2+2NaCl
5、H2O+ClO-+SO2==Cl-+SO42-+2H+
参考答案
1、
①1,4,7,6,1,4
②3,2,4OH-,3,2,5
③2,5,6H+,2,5,8
④2,2,2OH—
2、
①2 I-+ ClO- + H2O = I2 + Cl-+ 2OH-
②I2 + SO32- + H2O = SO42-+ 2H+ + 2I-
③I2 + 5ClO- +2OH- = 2IO3-+5Cl- +H2O
3、
①Fe3++3SCN—Fe(SCN)3
SO【或:2H2O+2Fe(SCN)3+SO2==2Fe2++SO42-+6SCN-+4H+】③2Fe3++2H2O+SO2=2Fe2++4H++ 2
4
④MnO4-+ 5Fe2+ +8H+=Mn2++5Fe3++4H2O ; 2MnO4-+10SCN—+16H+=2Mn2++5(SCN)2+8H2O。