2022年高考化学一轮复习 第2章 第12讲 氧化还原反应方程式的配平
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1、第第 12 讲讲 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 复习目标 1.掌握氧化还原反应的配平方法。2.整合有效信息书写氧化还原反应方程式。 考点一考点一 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平 1氧化还原方程式配平的基本原则 2氧化还原方程式配平的一般步骤 配平化学方程式: H2SHNO3 SNOH2O 分析 配平步骤如下 第一步:标变价,H2S 2 HNO3 5 S 0 N 2 OH2O 第二步:列得失,H2S 2 HN 5 O3 失去 2e 得到(52)e S 0 N 2 O 第三步:求总数,从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。 H2S 2
2、 HN 5 O3 失去 2e 3 得到 3e2 S 0 N 2 O 故 H2S 的化学计量数为 3,HNO3的化学计量数为 2。 第四步:配系数,先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。 3H2S2HNO3=3S2NO4H2O 第五步:查守恒,其他原子在配平时相等,最后利用 O 原子守恒来进行验证。 题组一 正向配平类 1(1)_HCl(浓)_MnO2= _Cl2_MnCl2_H2O (2)_Cu_HNO3(稀)=_Cu(NO3)2_NO_H2O (3)_KI_KIO3_H2SO4=_I2_K2SO4_H2O (4)_MnO 4_H _Cl=_Mn2_Cl 2_H2O 答案 (1)4 1
3、1 1 2 (2)3 8 3 2 4 (3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8 题组二 逆向配平类 2(1)_S_KOH=_K2S_K2SO3_H2O (2)_P4_KOH_H2O=_K3PO4_PH3 答案 (1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5 题组三 缺项配平类 3(1)_ClO _Fe(OH) 3_=_Cl _FeO2 4_H2O (2)_MnO 4_H2O2_=_Mn 2_O 2_H2O (3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有:Al2O3、C、N2、CO。 请将 AlN 之外的反应物与生成物分别填入以下空格内,并配平。 =
4、 AlN 答案 (1)3 2 4OH 3 2 5 (2)2 5 6H 2 5 8 (3)Al2O3 3C N2 2 3CO 解析 (3)根据氮元素、碳元素的化合价变化,N2是氧化剂,C 是还原剂,AlN 为还原产物, CO 为氧化产物。 题组四 含有未知数的配平 4(1)_FexS_HCl=_S_FeCl2_H2S (2)_Na2Sx_NaClO_NaOH=_Na2SO4_NaCl_H2O 答案 (1)1 x 2 ( 1 x1) 1 1 (2)1 3x1 2x2 x 3x1 x1 题组五 有机物参与的氧化还原反应方程式的配平 5 (1)_KClO3 _H2C2O4 _H2SO4=_ClO2 _
5、CO2 _KHSO4_H2O (2)_C2H6O _KMnO4 _H2SO4=_K2SO4 _MnSO4 _CO2_H2O 答案 (1)2 1 2 2 2 2 2 (2)5 12 18 6 12 10 33 配平的基本技能 (1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的,一般从左边反应物着手配平。 (2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。 (3)缺项配平法:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷,一般加 H , 生成物一边加水;若反应物这边缺负电荷,一般加 OH ,生成物一边加水,然后进行两边电 荷数配平。 (4)当方程式中有多个缺
6、项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产 物。 (5)在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中,一般有机物中 H 显1 价,O 显2 价, 根据物质中元素化合价代数和为零的原则,确定碳元素的平均价态,然后进行配平。 考点二考点二 信息条件下氧化还原反应方程式的书写信息条件下氧化还原反应方程式的书写 “四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写 示例 1KMnO4能与热的经硫酸酸化的 Na2C2O4溶液反应,生成 Mn2 和 CO 2,该反应的离子方程 式是_。 分析 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故 KMnO4是氧化剂,Mn2 是还原产物;碳 元素的化合价升高,故
7、Na2C2O4(碳元素化合价为3 价)是还原剂,CO2是氧化产物。 第二步:按“氧化剂还原剂 还原产物氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO 4 C2O2 4 Mn 2CO 2。 由 MnO 4Mn 2,锰元素降了 5 价;由 C 2O 2 4CO2,碳元素升了 1 价,1 mol C2O 2 4共失去 2 mol e ,故在 C 2O 2 4前配 5,在氧化产物 CO2前配 10;在 MnO 4前配 2,在还原产物 Mn 2 前配 2,即 2MnO 45C2O 2 4 2Mn 210CO 2。 第三步:反应在硫酸中进行,故在左边补充 H ,右边补充 H 2O,2MnO 45C2O 2 4 H
8、 2Mn2 10CO 2 H2O。 第四步:依据电荷守恒及 H、O 原子守恒配平如下: 2MnO 45C2O 2 416H = 2Mn2 10CO 28H2O。 2以低品位铜矿砂(主要成分为 CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下: 写出酸溶 1 发生反应的化学方程式:_。 分析 书写步骤: (1)“瞻前”确定反应物 根据进料确定反应物:CuSMnO2H2SO4 (2)“顾后”确定生成物 根据出料中含有 S,后续除锰生成 MnCO3,说明酸溶 1 生成的是 S 和 MnSO4 (3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质 CuSMnO2H2SO4 MnSO4S (4)根据质量守恒补充并配平未
9、发生氧化还原反应的物质 CuSMnO22H2SO4=MnSO4S2H2OCuSO4 (5)检查质量、得失电子是否守恒 题组一 根据题干信息书写方程式 1按要求完成下列方程式。 (1)已知在酸性介质中 FeSO4能将6 价铬还原成3 价铬。写出 Cr2O2 7与 FeSO4溶液在酸性 条件下反应的离子方程式:_。 (2)KMnO4氧化废水中 Mn2 生成 MnO 2的离子方程式为_。 (3)利用石灰乳和硝酸工业的尾气(含 NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的 Ca(NO2)2。生产中溶液需保持弱碱性,在酸性溶液中 Ca(NO2)2会发生分解,产物之一是 NO, 反应的离子方程式:
10、_。 (4)生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)碳粉还原法, 若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和 CO2, 写出煅烧时发生反应的化学方程式: _。 (5)向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3溶液,将废液中的 I2还原为 I ,其离子方程式: _。 (6)H3PO2的工业制法:将白磷(P4)与 Ba(OH)2溶液反应生成 PH3气体和 Ba(H2PO2)2,后者再 与 H2SO4反应。 写出白磷与 Ba(OH)2溶液反应的化学方程式: _。 答案 (1)Cr2O2 76Fe 214H=2Cr36Fe37H 2O (2)3Mn2 2MnO 42H2O=5MnO24H (3)3NO 22H
11、 =NO 32NOH2O (4)3Na2SO48C= 高温 3Na2S4CO4CO2 (5)SO2 3I2H2O=2I SO2 42H (6)2P43Ba(OH)26H2O=3Ba(H2PO2)22PH3 题组二 根据图示信息书写方程式 2(1)利用钴渣含 Co(OH)3、Fe(OH)3等制备钴氧化物的工艺流程如下: Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_。 (2)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。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。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐 酸反应生成 ClO2。发生器
12、中生成 ClO2的化学方程式为_。 (3)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下 水脱氮过程,利用 Fe 粉和 KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。 上图表示足量 Fe 粉还原上述 KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH 随时间的 变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出 t1时刻前该反应的离子方程式: _。 (4)以氧缺位铁酸铜(CuFe2O4x)作催化剂,可利用太阳能热化学循环法分解 H2O 制 H2,其物 质转化如图所示。 氧缺位铁酸铜(CuFe2O4x)与水反应的化学方程式为_。 答案 (1)2Co
13、(OH)3SO2 34H =2Co2SO2 45H2O (2)2NaClO34HCl=2ClO2Cl22NaCl2H2O (3)4FeNO 310H =4Fe2NH 43H2O (4)CuFe2O4xxH2O=CuFe2O4xH2 12020 全国卷,26(3)(4)(5)(3)Cl2O 为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的 HgO 和 Cl2反应来制备, 该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。 上述制备 Cl2O 的化学方程式为_。 (4)ClO2常温下为黄色气体, 易溶于水, 其水溶液是一种广谱杀菌剂。 一种有效成分为 NaClO2、 NaHSO4、NaHCO3的“二
14、氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到 ClO2溶液。 上述过程中,生成 ClO2的反应属于歧化反应,每生成 1 mol ClO2消耗 NaClO2的量为 _mol;产生“气泡”的化学方程式为_。 (5)“84 消 毒 液 ” 的 有 效 成 分 为NaClO , 不 可 与 酸 性 清 洁 剂 混 用 的 原 因 是 _(用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入 30%的 NaOH 溶液中来制备 NaClO 溶液,若 NaClO 溶液中 NaOH 的质量分数为 1%,则生产 1 000 kg 该溶液需消耗氯气 的质量为_ kg(保留整数)。 答案 (3)2Cl2HgO=HgCl2Cl
15、2O (4)1.25 NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O (5)ClO Cl2H=Cl 2H2O 203 解析 (3)由新制的 HgO 和 Cl2反应制备 Cl2O,由于该反应为歧化反应,所以只有氯元素的 化合价发生变化, 由 0 价变为1 价和1 价, 所以反应的化学方程式为 2Cl2HgO=HgCl2 Cl2O。(4)由题意知,在 NaClO2生成 ClO2的过程中,发生歧化反应,NaClO2既是氧化剂, 又是还原剂,4NaCl 3 O2 失4e 4Cl 4 O2,NaCl 3 O2 得4e NaCl 1 ,每生成 4 mol ClO2,需消耗 5 mol NaClO2,所
16、以每生成 1 mol ClO2,需消耗5 4 mol(即 1.25 mol) NaClO2。产生的气泡的成分为 CO2,反应的化学方程式为 NaHCO3NaHSO4=CO2Na2SO4H2O。(5)“84 消毒液” 遇到酸性清洁剂能发生氧化还原反应:ClO Cl2H=Cl 2H2O,消毒液失效且产生 有毒 Cl2, 故“84 消毒液”不能和酸性清洁剂混用。 1 000 kg 溶液中 NaOH 的质量为 m(NaOH) 1 000 kg1%10 kg,设反应中消耗 Cl2的质量为 x kg,则: 2NaOHCl2=NaClNaClOH2O 80 71 80 71x kg x kg 需要 NaOH
17、 溶液的质量为(10 kg80 71x kg) 30% 10 3 (1080 71x)kg。溶液的质量NaOH 溶液的 质量Cl2的质量,1 000 kg10 3 (1080 71x)kgx kg,解得 x203。 2(1)2019 全国卷,26(2)重晶石在回转炉中 9001 200 条件下,被过量焦炭还原为 可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为_。回转炉尾气中含 有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 CO2和一种清洁能源气体,该反应的 化学方程式为_。 (2)2019 全国卷, 26(1)工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸 锰,写出该反应的化学方程式:_。
18、 答案 (1)BaSO44C= 9001 200 BaS4CO COH 2O=CO2H2 (2)MnO2MnS2H2SO4=2MnSO4S2H2O 32017 全国卷,27(1)FeO Cr2O3Na2CO3NaNO3 高温 Na2CrO4Fe2O3CO2NaNO2 上述反应配平后 FeO Cr2O3与 NaNO3的系数比为_。该步骤不能使用陶瓷容器,原因 是_。 答案 27 陶瓷在高温下会与 Na2CO3反应 解析 首先标出变价元素的化合价,分析价态变化可知:1 mol FeO Cr2O3失去 7 mol 电子, 1 mol NaNO3得到 2 mol 电子,则由得失电子守恒可知二者系数比应
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- 2022年高考化学一轮复习 第2章 第12讲氧化还原反应方程式的配平 2022 年高 化学 一轮 复习 12 氧化 还原 反应 方程式
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