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无答案

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：

①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Fe2＋>Br－，所以Fe2＋先与Cl2反应。

②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Fe3＋>Cu2＋>H＋，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：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋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。

H2S－2 ＋H2S＋6 O4(浓)===S0 得6e－↓＋S＋4 失6e－O2↑＋2H2O

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

H2S－2 ＋H2S＋6 O4(浓)===S0 失2e－↓＋S＋4 得2e－O2↑＋2H2O

“优先反应”规律的应用

1．现有下列三个氧化还原反应：

2FeCl3＋2KI===2FeCl2＋2KCl＋I2

2FeCl2＋Cl2===2FeCl3

2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋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( )

A．Cl2 B．KMnO4

C．FeCl3 D．HCl

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( )

A．0.16 mol·L－1 B．0.02 mol·L－1

C．0.20 mol·L－1 D．0.25 mol·L－1

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( )

A．NaCl、NaClO B．NaCl、NaClO3

C．NaClO、NaClO3 D．NaClO3、NaClO4

4．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)：

①G―→Q＋NaCl ②Q＋H2O――→电解X＋H2 ③Y＋NaOH―→G＋Q＋H2O ④Z＋NaOH―→Q＋X＋H2O

这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是( )

A．G、Y、Q、Z、X B．X、Z、Q、G、Y

C．X、Z、Q、Y、G D．G、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

◎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 Cu＋ HNO3(稀)— Cu(NO3)2＋ NO↑＋ 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2×3

N(＋5)→N(＋2) 化合价降3×2

3Cu＋2HNO3(稀)——3Cu(NO3)2＋2NO↑＋ 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：

3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋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＋ NaNO3＋ NaOH=== NaAlO2＋ N2↑＋ H2O

(2) KIO3＋ KI＋ H2SO4=== K2SO4＋ I2＋

________

◎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。

①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－

(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)

MnO2＋

HCl(浓)=====△

MnCl2＋ Cl2↑＋ H2O

(2) S＋ KOH=== K2S＋ K2SO3＋ H2O

◎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” (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

1．24 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．＋5

2．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．2 B．3

C．4 D．5

多步连续氧化还原反应的计算

3．14 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( )

A．9.6 g B．6.4 g

C．3.2 g D．1.6 g

4．U常见化合价有＋4和＋6，硝酸铀酰加热可发生如下分解：

——UxOy＋NO2↑＋O2↑(未配平)，将气体产物收集于试管中并倒扣于盛水的水槽中，气体全部被吸收，水充满试管。则生成的铀的氧化物化学式是( )

A．UO2 B．2UO2·UO3

C．UO3 D．UO2·2UO3

5．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Br2>Fe3＋。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2，发生反应的离子方程式为：aFe2＋＋bBr－＋cCl2―→dFe3＋＋eBr2＋fCl－

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( )

A．2 4 3 2 2 6 B．0 2 1 0 1 2

C．2 0 1 2 0 2 D．2 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·L－1。请回答下列问题：

(1)甲的化学式是________；乙的电子式是________。