高中化学总复习之知识讲解_氧化还原反应方程式的书写与计算(提高) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/29 17:46:42星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

高考总复习 氧化还原反应方程式的书写和计算(提高)

【考纲要求】

1.巩固氧化还原反应的概念

2.能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。

3.能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒,进行氧化还原反应的有关计算。 【考点梳理】

一、氧化还原反应方程式的配平 1.配平的原则 (1)电子守恒:氧化还原反应过程中,氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目,即:“电子得失数相等”“化合价升降数相等”。

(2)质量守恒:反应前后各元素的原子个数相等。

(3)电荷守恒:对于离子方程式,等式两边“电荷总数相等”。 2.配平的思路

一般分两部分:第一部分是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的配平—化合价升降相等或电子得失数相等;第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数。 3.常见配平方法——化合价升降法(即电子得失法或氧化数法) 二、陌生氧化还原反应方程式的书写策略

近年来我们发现高考中有区分度的题目一般都会涉及陌生氧化还原反应方程式的书写,而且常以离子反应的形式出现,题目中会伴随陌生度较高的新信息和新情境,灵活度较高,是对考生能力的一种考查方式。攻克这一难题不能单纯靠背诵书上出现的反应方程式,须在平时学习中注重积累书写陌生氧化还原离子方程式的经验和方法,从而具备“得一法解若干题”的能力,才能在高考中拿到关键分,取得理想成绩。

如何正确掌握氧化还原反应类离子方程式,一般应注意以下几点:1.根据题干的表述列出相关物质的化合价的变化,分清氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;2.要满足电子守恒 ; 3.要满足电荷守恒 ;4 .注意溶液的酸碱性,调整反应介质 ;5 .满足原子守恒。

三、氧化还原反应方程式的计算

对于氧化还原反应的计算,关键是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,列出守恒关系式求解。其解题的一般步骤为: (1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。 (2)找准一种原子或离子得失电子数。(注意化学式中离子的个数)

(3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式:得电子总数=失电子总数

(4)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电子没有损耗,可直接找出起始反应物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的守恒关系,快速求解。 【典型例题】

类型一、 氧化还原方程式的配平 例1、(1)请将下列五种物质:KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上,组成一个未配平的化学方程式:

KBrO3+________+H2SO4—→________+________+________+________+H2O。 (2)如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1,则 ①Br2的化学计量数是________;

②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中: □KBrO3+□________+□________H2SO4;

③若转移10 mol e,则反应生成I2的物质的量为________。

【思路点拨】从分析元素化合价前后是否发生变化入手分析;依据有升必有降,找出氧化剂和还原剂。

【答案】(1)KBrO3+KI+H2SO4—→I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O (2)①1 ②3 16 KI 9 ③5 mol

【解析】(1)根据KBrO3在反应后Br元素的化合价降低,KBrO3作氧化剂,则需填入还原剂KI,故所得的未配平的化学方程式为KBrO3+KI+H2SO4—→I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O。

(2)①如果I2的化学计量数是8,KBr的化学计量数是1,则根据碘元素变化知共失电子16 mol,KBr的计量数是1,得电子为6 mol,则KBrO3—→Br2共得电子10 mol,即Br2的计量数为1;②由①中变化可知,KI的计量数为16,KBrO3的计量数为3,再根据K的原子数守恒推出K2SO4的计量数为9,所以H2SO4的计量数为9,即3KBrO3+16KI+9H2SO4==8I2+Br2+9K2SO4+KBr+9H2O;③若转移10 mol电子,则

16KI ~ 16e ~ 8I2 10 y 解得 y=5 mol。

【总结升华】写好一个氧化还原反应方程式(包括配平),必须要层次清楚,一要明确反应中发生氧化还原反应的部分和非氧化还原反应的部分(注意元素化合价的变化);二要注意反应发生的环境:酸性环境下H+可能参

加反应,碱性环境下OH可能参加反应,无酸、无碱的溶液环境下水可能参加反应。 举一反三: 【变式1】(2016 四中同步)配平下列化学方程式: □P4+□HNO3+□H2O→□H3PO4+□NO↑

-+-2+

□MnO4+□H+□Cl→□Mn+□Cl2↑+□H2O □Cl2+□NaOH???□NaCl +□NaClO3+□H2O □KClO3+□HCl→□KCl+□Cl2↑+□H2O

【答案】3P4+20HNO3+8H2O===12H3PO4+20NO↑

+-+

2MnO4-+16H+10Cl===2Mn2+5Cl2↑+8H2O 3Cl2+6NaOH

△ ?―

5NaCl +NaClO3+3H2O

KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O

【变式2】(1)请将5种物质:N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)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1mol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: __________ + __________ →

【答案】(1)FeSO4+HNO3→Fe(NO3)3+Fe2(SO4)3+N2O+H2O (2)FeSO4 N(3)得到 4(4)24FeSO4+30HNO3→ 类型二、 陌生氧化还原反应方程式的书写

【高清课堂:氧化还原反应的基本概念和规律 例1】

例2、将SO2通入酸性KMnO4溶液,溶液逐渐褪色,生成 Mn2+ ,则该反应的离子方程式是 。

【思路点拨】KMnO4中锰元素化合价降低,则SO2中硫元素化合价势必升高。 【答案】5SO2+2MnO4-+ 2H2O =5SO42-+2Mn2++ 4H+

【解析】SO2通做还原剂,硫的化合价只能升高到+6价,即生成SO42-,然后先配平电子得失相等,得到: 5SO2+2MnO4-+ =5SO42-+2Mn2++ ,再用H+离子调整电荷相等(右边加上4个H+),最后在

左边补上2个水即可。

【总结升华】书写氧化还原反应的化学方程式重在分析化合价变化,强调一种元素化合价上升,必有另一种元素的化合价降低。 举一反三:

【高清课堂:氧化还原反应的基本概念和规律 例2】

【变式1】取FeSO4溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I- 时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是:

。 【答案】2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓ +2I2

【高清课堂:氧化还原反应的基本概念和规律 例3】 【变式2】MnO2在H2O2分解反应中作催化剂,若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,MnO2溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是 。

【答案】MnO2+H2O2+2H+=== Mn2++O2↑+2H2O

【解析】MnO2溶解产生Mn2+,说明MnO2做氧化剂,则H2O2必做还原剂,其中氧元素的化合价只能升高到0价,即生成O2。

【变式3】(2015 衡水中学周练)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________ ______________________;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

_____________________________________________________________________________。 【答案】2Fe3+2I===2Fe2+I2 2Fe3+3ClO+10OH===2FeO4+3Cl+5H2O

2--

【解析】FeCl3与氢碘酸反应生成的棕色物质,根据现象可知生成了碘单质,则I被氧化为I2,Fe被还原成 Fe,可以写出Fe+I―→Fe+I2,然后根据得失电子守恒、电荷守恒配平。FeCl3与KClO反应时,根据题目信息Fe被氧化为FeO4,则ClO被还原成Cl,可以写出Fe+ClO―→FeO4+Cl,然后根据氧化还原反应中得失电子守恒可以得到:2Fe+3ClO―→2FeO4+3Cl,再结合溶液强碱性和电荷守恒,在左边补上OH

3+

2--

3+

2--

3+

2--

2+

3+

2+

-3+

,然后配平即可。

【变式4】向Na2CO3溶液中通入氯气,可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质,同时有NaHCO3生成,该反应的化学方程式是 。

【答案】

【高清课堂:氧化还原反应的基本概念和规律 例4】

【变式5】根据下列框图回答问题(答题时,方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):

(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式 。 (2)某同学取Y的溶液,酸化后加入KI、淀粉溶液,变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式 、