第5讲 氧化还原反应的配平与计算（课件）（共36张PPT）

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(共36张PPT)第5讲　氧化还原反应的配平与计算2024届高考化学一轮复习课件第一单元 物质及其变化本节化学必备知识目标导航1.能从元素价态的角度，依据氧化还原反应原理，预测物质的化学性质和变化。2.能利用得失电子守恒法进行氧化还原反应方程式的配平和计算。3.掌握质量守恒定律及其应用。本节目录考点一　氧化还原方程式的配平考点二 氧化还原反应的计算考点三 信息型氧化还原反应方程式的书写四 链接高考【基础重现】考点一　氧化还原方程式的配平1.氧化还原方程式的配平(1)配平原则(2)配平氧化还原方程式的“五个步骤”考点一　氧化还原方程式的配平 　　　　 H2S＋ 　　　　 KMnO4＋ 　　　　 H2SO4 　　　　 K2SO4＋ 　　　　 MnSO4＋ 　　　　 S↓＋ 　　　　 H2O。 答案：5　2　3　1　2　5　8 　　　　 KI＋ 　　　　 KIO3＋ 　　　　 H2SO4 　　　　 I2＋ 　　　　 K2SO4＋ 　　　　 H2O。 答案：5　1　3　3　3　3①正向配平法（氧化剂、还原剂中某元素化合价全变）（3）氧化还原方程式的常用配平方法　　适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后确定反应物的化学计量数。如：3＋6KOH（热、浓）2K2 ＋ 3H2O ＋ K2O3　　　　　　　　　化合价降低2×2　化合价升高4由于S的化合价既升高又降低，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。（3）氧化还原方程式的常用配平方法②逆向配平（自身氧化还原反应，包括分解、歧化等） 　　　　 KClO 　　　　 KCl＋ 　　　　 KClO3。 答案：3　2　1　 　　　　 I2 ＋ 　　　　 NaOH 　　　　 NaI＋ 　　　　 NaIO3＋ 　　　　 H2O。 答案：3　6　5　1　3②逆向配平（自身氧化还原反应，包括分解、歧化等）　（1）配平方法先用“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或多O补H＋，少O补H2O碱性条件下 缺H或多O补H2O，少O补OH－③缺项配平类（缺少某些反应物或生成物，一般为水、H＋或OH－） 　 Cl＋ 　　 Fe2＋＋ 　　　　 Cl－＋ 　 Fe3＋＋ 　　　　 。 答案：1　6　6H＋　1　6　3H2O 　 Mn＋ 　 N＋ 　　　　　 Mn2＋＋ 　　 N＋ 　　　 H2O。 答案：2　5　6H＋　2　5　3③缺项配平类（缺少某些反应物或生成物，一般为水、H＋或OH－）　　以有两种元素化合价升高或降低的物质为着手点，将化合价升降总数看作一个整体，再用一般方法进行配平。如Cu2S＋HNO3Cu（NO3）2＋NO＋H2SO4＋H2O，有Cu、S、N三种元素的化合价变化，Cu2S中Cu、S元素化合价均升高，看作一个整体，配平得3Cu2S＋22HNO36Cu（NO3）2＋10NO↑＋3H2SO4＋8H2O。④整体配平法（某反应物或生成物中同时有两种元素化合价升高或降低） 　　　　 FeS2＋ 　　　　 O2 　　　　 Fe2O3＋ 　　　　 SO2。 答案：4　11　2　8 　　　　 P＋ 　　　　 CuSO4＋ 　　　　 H2O 　　　　 Cu3P＋ 　　　　 H3PO4＋ 　　　　 H2SO4。 答案：11　15　24　5　6　15④整体配平法（某反应物或生成物中同时有两种元素化合价升高或降低）1.补全并配平下列化学方程式或离子方程式。(1)　　HCl(浓)+　　MnO2 　　Cl2↑+ 　　MnCl2+　　H2O (2)　　Cu+　　HNO3(稀) 　　Cu(NO3)2+　　NO↑+　　H2O (3)　　KI+　　KIO3+　　H2SO4 　　I2+　　K2SO4+　　H2O (4)　　Mn+　　H++　　Cl- 　　Mn2++　　Cl2↑+　　H2O 411123832451333321610258随堂训练(5)　　S+　　KOH 　　K2S+　　K2SO3+　　H2O (6)　　P4+　　KOH+　　H2O 　　K3PO4+　　PH3↑ (7)　　ClO-+　　Fe(OH)3+　　　　 　　Cl-+　　Fe+　　H2O (8)　　Mn+　　H2O2+　　　　 　　Mn2++　　O2↑+　　H2O 3621329335324OH-325256H+258随堂训练2.按要求完成下列方程式。（1）KMnO4氧化废水中Mn2＋生成MnO2的离子方程式为 。 答案：2Mn＋3Mn2＋＋2H2O5MnO2↓＋4H＋（2）在酸性条件下，NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为 　 。 答案：4H＋＋5ClCl－＋4ClO2↑＋2H2O（3）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为 。 答案：PbO＋ClO－PbO2＋Cl－（4）写出硫酸亚铁高温分解生成SO2、SO3的化学方程式： 。 答案：2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑（5）NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为 　 。 答案：4Ag＋4NaClO＋2H2O4AgCl＋4NaOH＋O2↑（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。【基础重现】1.应用得失电子守恒解题的一般步骤考点二 氧化还原反应的计算2.多步连续进行的氧化还原反应的有关计算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。考点二 氧化还原反应的计算1.[2022·辽宁营口期末] 某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化,则x为( 　)A.0.80 B.0.85 C.0.90 D.0.93A[解析] FexO中O元素显-2价,则Fe元素的平均价态为+,通入Cl2将Fe2+完全氧化生成Fe3+,标准状况下112 mL Cl2的物质的量为0.005 mol。根据氧化还原反应中电子得失守恒规律列式:n(Cl2)×2=n(FexO)×(3-)×x,即0.005 mol×2=×(3-)×x,解得x=0.80。随堂训练2.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.50 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知:FeSO4+KMnO4+H2SO4Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O(未配平),则羟胺的氧化产物是(　 )A.N2 B.N2O C.NO D.NO2B[解析] 设羟胺的氧化产物中N的化合价为x,根据得失电子守恒有25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×[x-(-1)]=24.50×10-3 L×0.02 mol·L-1×(7-2),解得x=1。随堂训练信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤（1）细致分析新信息或流程图，确定反应物和部分生成物。（2）依据元素化合价的变化及物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。（3）书写“残缺”方程式“氧化剂＋还原剂还原产物＋氧化产物”，并利用化合价升降总数相等，先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。考点三 信息型氧化还原反应方程式的书写信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤（4）根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或生成物配平。“补项”的一般原则为：①酸性条件下：首先考虑补H＋生成水，也可能补H2O生成H＋ ；②碱性条件下：首先考虑补OH－生成水，也可能补H2O生成OH－；③切勿出现补H＋生成OH－或补OH－生成H＋的错误状况。（5）检查是否满足质量守恒，勿漏反应条件。考点三 信息型氧化还原反应方程式的书写1.某工厂采用辉铋矿（主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质）与软锰矿（主要成分为MnO2）联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；②金属活动性：Fe＞（H）＞Bi＞Cu。随堂训练（1）Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为 　 。 解析：Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，根据原子守恒可知还应生成SO2，结合得失电子守恒，反应的化学方程式为2Bi2S3＋9O22Bi2O3＋6SO2。答案：2Bi2S3＋9O22Bi2O3＋6SO2解析：因Mn2O3有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：Mn2O3＋6H＋＋2Cl－2Mn2＋＋Cl2↑＋3H2O。答案：Mn2O3＋6H＋＋2Cl－2Mn2＋＋Cl2↑＋3H2O（2）生成气体A的离子方程式为 。随堂训练2.以焙烧黄铁矿FeS2（杂质为石英等）产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe（NH4）Fe（CN）6颜料。工艺流程如下：随堂训练（1）红渣的主要成分为 　　　　 （填化学式），滤渣①的主要成分为 　　　　 （填化学式）。 解析：已知黄铁矿高温焙烧生成Fe2O3，反应原理为4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，故产生的红渣的主要成分为Fe2O3，将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热充分酸浸，反应原理为Fe2O3＋3H2SO4Fe2（SO4）3＋3H2O，过滤出滤渣①，其主要成分为SiO2。答案：Fe2O3　SiO2回答下列问题：随堂训练（2）还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为 　 。 解析：还原工序中，不产生S单质沉淀，则硫元素被氧化为S，反应原理为14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2S＋16H＋，故化学方程式为7Fe2（SO4）3＋FeS2＋8H2O15FeSO4＋8H2SO4。答案：7Fe2（SO4）3＋FeS2＋8H2O15FeSO4＋8H2SO4随堂训练（3）沉铁工序产生的白色沉淀Fe（NH4）2Fe（CN）6中Fe的化合价为 　　　　 ，氧化工序发生反应的离子方程式为 。 解析：沉铁工序中产生的白色沉淀Fe（NH4）2Fe（CN）6中Fe的化合价为＋2价，由分析可知，氧化工序所发生反应的离子方程式为6Fe（NH4）2Fe（CN）6＋Cl＋6H＋6Fe（NH4）Fe（CN）6＋3H2O＋Cl－＋6N。答案：＋2　6Fe（NH4）2Fe（CN）6＋Cl＋6H＋6Fe（NH4）Fe（CN）6＋3H2O＋Cl－＋6N随堂训练链接高考1．(2022·浙江选考)关于反应Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列说法正确的是 (　 )A．H2SO4发生还原反应B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1D．1 mol Na2S2O3发生反应，转移4 mol电子答案：B　2．(2021·山东等级考改编)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验， 下列说法错误的是(　 )A．G与H均为氧化产物B．实验中KMnO4只作氧化剂C．Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D．G与H的物质的量之和可能为0.25 mol链接高考答案：D3．(2022·河北等级考·节选)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)红渣的主要成分为 (填化学式)，滤渣①的主要成分为____ (填化学式)。(2)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为______________________。链接高考(3)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为 ，氧化工序发生反应的离子方程式为________________________________。答案：(1)Fe2O3　SiO2链接高考4．(2021·福建等级考·节选)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品，具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含MoS2，还有Cu、Fe的化合物及SiO2等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如图所示。回答下列问题：(1)“净化”后，溶液中若有低价钼(以MoO表示)，可加入适量H2O2将其氧化为MoO，反应的离子方程式为_____________________________________。链接高考(2)高温下用H2还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼，反应的化学方程式为_________________________________________________________________。[已知：(NH4)2Mo4O13受热分解生成MoO3]链接高考5．(2020·全国卷Ⅱ·节选)(1)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__________________________。(2)“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到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)。链接高考答案：(1)1.25　NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O(2)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O　203阳光总在风雨后 2024，高考加油！

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