高中化学人教版必修一氧化还原反应方程式的规律及配平

1.3.2 氧化还原反应的规律及配平（精练）1．配平下列方程式(1)________MnO2＋________HCl(浓)Δ________MnCl2＋________Cl2↑＋________H2O(2)________NO2＋________H2O=________HNO3＋________NO【答案】(1)14112(2)3121【解析】(1)在该反应中Mn元素化合价由反应前MnO2中的+4价变为反应后MnCl2中的+2价，化合价降低2价；Cl 元素化合价由反应前HCl中的-1价变为反应后Cl2中的0价，化合价升高1×2=2价，所以MnO2、MnCl2的系数是1，Cl2的系数是1；由于在MnCl2中还存在2个Cl化合价仍然是-1价，该Cl原子也是由HCl提供，故HCl的系数应该为2+2=4，最后根据H、O原子守恒，可得H2O的系数是2，因此配平后该反应方程式为：MnO2+4HCl(浓) ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O，由前到后方程式的系数依次是1、4、1、1、2；(2)在该反应中N元素化合价由反应前NO2中的+4价变为反应后NO中的+2价，化合价降低2价；在该反应中N元素化合价由反应前NO2中的+4价变为反应后HNO3的+5价，化合价升高1价，化合价升降最小公倍数是2，所以HNO3的系数是2，NO的系数是1，HNO3、NO中的N原子都是由NO2提供，则NO2的系数是3，根据H、O原子守恒，可知H2O的系数是1，则配平后化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，由前到后方程式的系数依次是3、1、2、1。

2．配平下列化学反应。

(1) HCl(浓)＋MnO2ΔCl2↑＋MnCl2＋H2O。

(2)Cu＋HNO3(稀)=Cu(NO3)2＋NO↑＋H2O。

(3)S＋KOH=K2S＋K2SO3＋H2O。

(4)ClO-＋Fe(OH)3＋=Cl-＋2-4FeO＋H2O(5)S +HNO3=SO2+NO+H2O(6)Zn+HNO3(稀) =Zn(NO3)2+N2O↑+H2O(7)Cu2S+HNO3(稀)=Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O(8)SO2+H2S=S+H2O(9)C+HNO3(浓)=CO2↑+NO2↑+H2O(10)Cu+HNO3(浓)=Cu(NO3)2+NO2↑+H2O 题组一氧化还原反应的配平(11)Zn+HNO 3(稀)=Zn(NO 3)2+NH 4NO 3+H 2O (12)K 2Cr 2O 7+HCl(浓)=KCl+Cl 2↑+CrCl 3+H 2O (13)Cu 2S+HNO 3(浓)=Cu(NO 3)2+NO 2↑+H 2SO 4+H 2O 【答案】(1)4HCl(浓)＋MnO 2ΔCl 2↑＋MnCl 2＋2H 2O (2)3Cu ＋8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O (3)3S ＋6KOH=2K 2S ＋1K 2SO 3＋3H 2O(4)3ClO -＋2Fe(OH)3＋4OH -=3Cl -＋22-4FeO ＋5H 2O (5)3223S +4HNO =3SO +4NO+2H O(6)()332224Zn+10HNO Zn NO +N O =O ()4+5H ↑稀(7)()23324223Cu S+22HNO Cu NO +10NO +3H SO ()=O 6+8H ↑稀 (8)1SO 2+2H 2S=3S+2H 2O(8)1C+4HNO 3(浓)=1CO 2↑+4NO 2↑+2H 2O (10)1Cu+4HNO 3(浓)=1Cu(NO 3)2+2NO 2↑+2H 2O (11)4Zn+10HNO 3(稀)=4Zn(NO 3)2+1NH 4NO 3+3H 2O (12)1K 2Cr 2O 7+14HCl(浓)=2KCl+3Cl 2↑+2CrCl 3+7H 2O (13)1Cu 2S+14HNO 3(浓)=2Cu(NO 3)2+10NO 2↑+1H 2SO 4+6H 2O【解析】((1)反应中Mn 化合价由+4价到+2价降低2价，Cl 化合价由-1价到0价升高1价，根据得失电子守恒，MnO2配系数1，HCl 配系数2，又MnCl 2的系数也为1，故HCl 配系数4，根据原子守恒水的系数为2，故方程式为4HCl(浓)＋MnO 2∆Cl 2↑＋MnCl 2＋2H 2O ，故答案为：4HCl(浓)＋MnO 2∆Cl 2↑＋MnCl 2＋2H 2O ；(2）反应中Cu 的化合价由0到+2价升高2价，N 的化合价由+5到+2价降低3价，用逆向配平法，硝酸铜的系数为3，一氧化氮的系数为2，根据原子守恒，硝酸系数为8，水的系数为4，故方程式为3Cu ＋8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ，故答案为：3Cu ＋8HNO 3(稀)=3Cu(NO 3)2＋2NO↑＋4H 2O ； (3)反应中S 的化合价由0升高到+4价的亚硫酸钾，由0降低到-2价的硫化钾，用逆向配平法，亚硫酸钾配系数1，硫化钾配系数2，再根据原子守恒配平其它物质的系数，故方程式为3S ＋6KOH=2K 2S ＋1K 2SO 3＋3H 2O ，故答案为：3S ＋6KOH=2K 2S ＋1K 2SO 3＋3H 2O ；(4)反应中Cl 的化合价由+1到-1降低2价，Fe 的化合价由+3到+6升高3价，根据得失电子守恒氢氧化铁配系数2，次氯酸根的系数配3，再根据电荷守恒配氢氧根的系数，根据原子守恒配水的系数，故方程式为3ClO -＋2Fe(OH)3＋4OH -=3Cl -＋22-4FeO ＋5H 2O ，故答案为：3ClO -＋2Fe(OH)3＋4OH -=3Cl -＋22-4FeO ＋5H 2O ；（5）S 从0价升高到+4价SO 2，HNO 3从+5价降低到+2价NO ，利用得失电子总数相等判断S 原子3个，N 原子4个，据原子守恒配平得：3223S +4HNO SO +4NO 3+2H =O 。

高一化学《氧化还原反应的计算及方程式的配平》课程内容掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。

考点一电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1．对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，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，只要把物质分为始态和终态，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。

2．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)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。

题组一常规计算1．现有24 mL浓度为0.05 mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·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．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋52．Na2S x在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2S x 与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()A．2 B．3 C．4 D．5题组二多步反应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。

3．取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO 2气体和672 mL 的N 2O 4气体(均已折算为标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g 。

氧化还原反应方程式的配平在高中化学阶段既是重点又是难点，因此学好这一部分知识十分重要。

一、配平原则(1)电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数＝化合价降低总数(2)质量守恒：反应前后原子的种类和个数不变(3)电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等二、配平步骤(1)标变价：标明反应前后变价元素的化合价(2)列得失：列出化合价的变化值(3)求总数：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等(4)配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，用观察法配平其他物质的化学计量数(5)查守恒：检查质量与电荷、电子是否分别守恒三、配平技巧(1)逆向配平法：若氧化剂（或还原剂）中某元素化合价只有部分改变，或某物质自身发生氧化还原反应（歧化反应），可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）。

此处我们使用P4和CuSO4的反应作为例子：该反应的氧化剂是P4、CuSO4，还原剂是P4，以反应物作基准求得失电子数比较困难，但是氧化产物只有H3PO4、还原产物只有Cu3P，所以以H3PO4和Cu3P作基准物容易求得失电子数。

Cu3P中Cu为﹢1价，P为﹣3价，由P4、CuSO4生成Cu3P，化合价总的降低6；由P4生成H3PO4，化合价升高5，则Cu3P与H3PO4的化学计量数之比为5∶6，再根据原子守恒配平，该反应方程式为：因此各物质前的系数需再乘以4，最终结果为：(2)双向配平法：当遇到一种物质中的变价元素未完全发生变价时，可以进行双向配平。

此处我们使用Cu2S和HNO3的反应作为例子：Cu2S中Cu为﹢1价，S为﹣2价，生成物中Cu为﹢2价，S为﹢6价，化合价总的升高10；由HNO3生成NO，化合价降低3。

因HNO3中N元素未全部得电子，以Cu2S和HNO3为基准求得的系数不是最终的系数，此时应以Cu2S与NO为基准，则Cu2S与NO的化学计量数之比为3∶10，再根据原子守恒配平，该反应方程式为(3)巧令化合价法：无法用常规方法确定物质中各元素的化合价时，先令其均为零价或其他常见的化合价(总的化合价之和为微粒所带电荷数)，然后根据化合价升降配平。

化合价升降法配平氧化还原反应方程式改进的化合价升降法配平氧化还原反应方程式一、配平依据：电子守恒原理：在氧化还原反应中，失去电子总数等于得到电子的总数，化合价升高的总数等于化合价降低的总数。

二、配平方法：电子守恒法或化合价升降法。

三、配平范围：氧化还原反应方程式。

四、配平步骤：1、选择配平起点：迅速确定氧化剂和还原剂，确定什么元素化合价升高和什么元素化合价降低，把元素化合价升高和元素化合价降低的一组物质所对应的化学式作为配平起点。

规律：全变选左边，歧化选右边，部分变选选两边。

例如：NH3+ O2—NO+ H2O 全变，选左边。

Cu+HNO3—Cu(NO3)2+ NO+ H2O 部分变，选两边Cl2 + KOH —KCl + KClO3 + H2O 歧化，选右边2、确定起点化学式的系数：按起点化学式中计算元素化合价升高和元素化合价降低的数目，根据电子守恒原理，利用最小公倍数法，使化合价升高的总数和元素化合价降低的总数相等，从而得到起点化学式的系数。

4NH3+5 O2—NO+ H2O3Cu+HNO3—Cu(NO3)2+ 2NO+ H2OCl2 + KOH —5KCl + KClO3 + H2O3、推导其他化学式的系数：按原子守恒原理先推导化合价升高的元素和化合价降低的元素所在化学式的系数，再推导没有变价的金属元素和酸根所在化学式的系数，最后推导氢元素或者氧元素所在化学式的系数。

4NH3+5 O2—4NO+5 H2O3Cu+8HNO3—3Cu(NO3)2+ 2NO+ 4H2O3Cl2 + 6KOH —5KCl + KClO3 +3 H2O4、检查配平结果：检查电子是否守恒，原子是否守恒，对于离子方程式还需要检查电荷是否守恒，如果出现分数，还要化为没有公约数的正整数。

五、配平类型1、单升单降型：（1）NH3 + NO—N2 + H2O（2）NH3 + NO2—N2 + H2O（3）NH4NO3—N2 + HNO3 + H2O（4）KIO3 + KI + H2SO4—K2SO4 +I2 + H2O（5）Mg + HNO3—Mg(NO3)2 + NH4NO3 + H2O（6）Al + HNO3—Al(NO3)3 + NH4NO3 + H2O（7）KClO3 + HCl—KCl + Cl2↑ + H2O（8）Fe3O4 + HNO3—Fe(NO3)3 + NO↑ + H2O（9）S + KOH —K2S + K2SO3 + H2O（10）Cl2 + NaOH—NaCl + NaClO3 + H2O2、双升单降型或单升双降型：（11）FeS2 + O2—Fe2O3 + SO2（12）Cu2S + HNO3—Cu(NO3)2 + NO↑ + H2SO4 + H2O （13）FeBr2+Cl2—FeCl3 + Br2（14）FeS + H2SO4—Fe2(SO4)3 + SO2↑+ H2O（15）Cu(IO3)2 + KI + H2SO4—CuI + I2 + K2SO4 +H2O（16）NaClO+ NaCN + H2O —NaCl + NaHCO3 + N2↑（17）P4 + CuSO4 + H2O —Cu3P + H3PO4 + H2SO43、离子反应型：（18）向次氯酸钠溶液中加入少量的氯化亚铁溶液：（19）向次氯酸钠溶液中加入足量的氯化亚铁溶液：（20）向氯化铁溶液中加入氢硫酸溶液：（21）将氢氧化亚铁溶于稀硝酸中：（22）将二氧化硫气体通入氯化铁溶液：（23）高锰酸钾酸性溶液和双氧水混合：（24）向溴化亚铁溶液中通入足量的氯气：（25）硫酸亚铁溶液在空气中变质：（26）硫化钠溶液在空气中变质：（27）将氢氧化铁溶于氢碘酸中：4、字母系数型：（28）Na2S X+ NaClO + NaOH —Na2SO4 + NaCl + H2O5、未知价态型：不知道化合物中的价态，就把该化合物中所有元素的价态看成0，然后再用化合价升降法配平。