2022-2023学年人教版2019高中化学必修1 第一章 物质及其变化 第三节 第3课时　氧化还原反应方程式的配平及计算 课件（63张PPT）

(共63张PPT)
第3课时
DISANKESHI
氧化还原反应方程式的配平 /氧化还原反应的计算 / 随堂演练 知识落实 / 课时对点练
氧化还原反应方程式的配平及计算
第一章
内容索引
一、氧化还原反应方程式的配平
二、氧化还原反应的计算
随堂演练 知识落实
课时对点练
氧化还原反应方程式的配平
一
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
(1)得失电子守恒：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。
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
(1)标变价：写出反应物和生成物的化学式，标出反应前后变价元素的化合价。
(2)列变化：标出反应前后元素化合价的变化值。
(3)求总数：通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(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，观察法配平其他物质的化学计量数。
C＋4HNO3(浓)——4NO2↑＋CO2↑＋2H2O
(5)查守恒：检查电荷是否守恒，原子个数是否守恒，配平后，把单线改成等号，标注反应条件。
配平下列氧化还原反应的化学方程式
①__HCl(浓)＋__MnO2 __Cl2↑＋__MnCl2＋__H2O
②__KMnO4＋___FeSO4＋__H2SO4===__K2SO4＋__MnSO4＋__Fe2(SO4)3
＋__H2O
③___Na2SO3＋___KIO3＋___H2SO4===___Na2SO4＋___K2SO4＋___I2＋___H2O
例1
4　 1　 1　 1　 2
2　 10　 8　 1　 2　 5　
8
5　 2　 1　 5　 1　 　 1
1
3.配平氧化还原反应方程式的常用技巧
(1)逆向配平法：分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应，一般使用逆向配平法，即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例2
3　 6　 2　 1　 3
2　 2　 3
1　 6　 1　 3　 3
配平下列方程式
(2)氧化还原型离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，在此基础上根据电荷守恒，配平两边离子所带电荷数，最后根据质量守恒配平其余物质的化学计量数。
例3
2　 1　 2　 2　 1　 4
5　 2　 16　 10　 2　 8
配平下列离子方程式
(3)缺项配平类[一般缺的为酸(H＋)、碱(OH－)、水]
①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＋，生成物一般加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH－，生成物一般加水，然后两边电荷数进行配平。
②当化学方程式中有多个缺项时，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。
例4
2　 5　 6H＋　 2　 5　 8
3　 2　 4OH－ 3　 2　 5
5　 2　 4　 5　 1　 8H＋
配平下列离子方程式
(4)信息型氧化还原反应方程式的书写及配平
书写步骤：
①一判：根据题给信息，联想所学知识，判断主要的反应物、生成物。
若反应物、生成物中主要元素化合价不一致的，要考虑是否为氧化还原反应，就要写出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
②二平：根据质量守恒定律和氧化还原反应规律配平主要物质的化学计量数。
③三补：根据溶液的介质条件以及电荷守恒补足反应物或生成物，一般酸性环境可以消耗或生成酸，碱性环境可以消耗或生成碱。
例5
(1)某反应的反应物与生成物有K2Cr2O7、KCl、CrCl3、Cl2、HCl、H2O，已知氧化性：K2Cr2O7＞Cl2，写出并配平该化学方程式：_______________________________________________。
K2Cr2O7＋14HCl===3Cl2↑＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O
(2)＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的 还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为________________________________
_____________。
(3)在稀盐酸中，NaNO2会与Fe2＋反应生成
一种无色气体M，气体M对该反应有催化
作用，其催化反应过程如图所示：
①反应过程Ⅱ中，铁元素的化合价未发生变化，则M的化学式为____，过程Ⅱ的离子方程式为______________________。
②根据图示信息，写出反应过程Ⅰ的离子方程式：________________
____________________________。
③写出在酸性条件下，O2氧化Fe2＋的离子方程式：________________
________________。
NO
Fe2＋＋NO===Fe(NO)2＋
O2＋4Fe(NO)2＋
＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
4Fe2＋＋O2＋4H＋
===4Fe3＋＋2H2O
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氧化还原反应的计算
二
计算依据：①守恒规律即电子守恒、电荷守恒、质量守恒。②化学方程式中计量系数之比等于物质个数之比。
例
(1)在氧化还原反应：3S＋6KOH===K2SO3＋2K2S＋3H2O中，被氧化与被还原的硫原子数目之比是______。
(2)在反应2H2O＋Cl2＋SO2===H2SO4＋2HCl中，氧化产物和还原产物的质量之比为________。
(3)在反应2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O中，氧化剂与还原剂个数之比为______，浓HCl表现出的性质是_____(填字母)。
A.还原性 B.酸性 C.氧化性
1∶2
98∶73
1∶5
AB
应用体验
1.已知OCN－中氮元素显－3价，在反应OCN－＋OH－＋Cl2―→CO2＋N2＋Cl－＋H2O(未配平)中，如果有6个Cl2完全反应，则被氧化的OCN－的微粒数是
A.2 B.3 C.4 D.6
√
2.在焊接铜器时可用NH4Cl溶液除去铜器表面的氧化铜以便焊接，其反应为CuO＋NH4Cl Cu＋CuCl2＋N2↑＋H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.反应中被氧化和被还原的元素分别为Cu和N
B.配平后，CuO和NH4Cl的化学计量数之比为1∶2
C.反应中生成2个N2分子时，转移电子数为6
D.该反应中被还原的CuO占参与反应的CuO的
√
部分Cu元素由＋2价降低到0价，N元素由－3价升高到0价，则Cu元素被还原，N元素被氧化，A错误；
N元素的化合价由－3价升高到0价，则生成2个N2分子时，转移电子数为12，C错误；
3.一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为5NH4NO3 2HNO3＋4N2↑＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为
A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5
√
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随堂演练 知识落实
1.已知反应： Co2O3＋HCl(浓)―→CoCl2＋Cl2↑＋H2O(未配平)。下列说法正确的是
A.每生成1个Cl2，转移6个电子
B.Cl2被氧化，发生氧化反应
C.配平后HCl的系数为4
D.该反应生成35.5 g Cl2，被氧化的HCl为36.5 g
√
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2
3
2.配平下列氧化还原反应方程式
(1)___Au2O3＋___Na2S2O3＋___NaOH===___Au2O＋___Na2SO4＋__H2O
(2)___FeS＋___O2===___Fe2O3＋___SO2
(3)___KI＋___KIO3＋___H2SO4===___I2＋___K2SO4＋___H2O
(4)__Cl2＋__NaOH __NaCl＋__NaClO3＋__H2O
(5)__(NH4)2SO4===__NH3↑＋__SO2↑＋__N2↑＋__H2O
1
2
3
2　 1　 2　 2　 2　 1
4　 7　 2　 4
5　 1　 3　 3　 3　 3
3　 6　 5　 1　 3
3　 4　 3　 1　 6
3.(2022·贵州赫章县高一检测)回答下列问题。
(1)高铁酸钾K2FeO4是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，且无二次污染。K2FeO4中Fe为_____价，盐酸中加入少量K2FeO4固体，产生Cl2，K2FeO4被还原成FeCl3，该反应的化学方程式是_____________________
____________________________。
1
2
3
＋6
2K2FeO4＋16HCl===
4KCl＋2FeCl3＋3Cl2↑＋8H2O
1
2
3
高铁酸钾中钾元素化合价为＋1价，氧元素化合价为－2价，依据化合物正、负化合价代数和为零，可知铁元素化合价为＋6价；依据题意可知，高铁酸钾与盐酸发生氧化还原反应生成氯化铁和氯气，根据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为2K2FeO4＋16HCl===4KCl＋2FeCl3＋3Cl2↑＋8H2O。
(2)Cl2是一种有毒气体，如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏，有关反应的化学方程式为3Cl2＋8NH3===
6NH4Cl＋N2。反应中被氧化的NH3与未被氧化的NH3质量之比为______。
1
2
3
从化学方程式的计量系数可看出，参与反应的NH3有8个，其中有2个NH3被氧化成N2,6个未被氧化生成NH4Cl。
1∶3
(3)已知常温下在溶液中可发生如下反应：Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋，Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋。由此可以确定Ce4＋、Sn4＋、Fe3＋三种离子的氧化性由强到弱的顺序是_________________。
1
2
3
氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，反应Ce4＋＋Fe2＋===Fe3＋＋Ce3＋中，Ce4＋是氧化剂、Fe3＋是氧化产物，氧化性：Ce4＋>Fe3＋，反应Sn2＋＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Sn4＋中，Fe3＋是氧化剂，Sn4＋是氧化产物，氧化性：Fe3＋＞Sn4＋，则氧化性：Ce4＋＞Fe3＋＞Sn4＋。
Ce4＋＞Fe3＋＞Sn4＋
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课时对点练
题组一　配平氧化还原反应方程式的基础——判断化合价
1.戴维在研究气体对人体的作用时发现了“笑气”(N2O)，N2O中氮元素的化合价为
A.0 B.－1 C.＋1 D.＋2
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化合物中各元素的正、负化合价代数和为0，设氮元素的化合价为x,2x＋(－2)＝0，得x＝＋1。
2.NH4HP2O4可用作木材阻燃剂和森林灭火剂，其中P元素的化合价为
A.＋2 B.＋3 C.＋4 D.＋5
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题组二　氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断
3.对于反应3Cl2＋6NaOH===5NaCl＋NaClO3＋3H2O，下列叙述正确的是
A.Cl2是氧化剂，NaOH是还原剂
B.被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的个数之比为5∶1
C.Cl2既是氧化剂又是还原剂
D.每生成1个氧化产物转移6个电子
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在反应中，Cl2→NaCl，化合价降低，被还原；Cl2→NaClO3，化合价升高，被氧化；该反应中Cl2既是氧化剂又是还原剂，A错误、C正确；
被氧化的Cl原子和被还原的Cl原子的个数之比为1∶5，B错误；
NaCl是还原产物，NaClO3是氧化产物，每生成1个NaClO3转移5个电子，D错误。
4.氮氧化铝(AlON)是一种透明高硬度防弹材料，其中氧的化合价为－2价，可以由反应Al2O3＋C＋N2 2AlON＋CO合成，下列有关说法正确的是
A.氮氧化铝中氮的化合价是－3价
B.反应中氮气做氧化剂
C.反应中每生成5.7 g AlON同时生成2.8 g CO
D.反应中Al2O3做还原剂
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由各元素正、负化合价代数和为0可知，氮氧化铝中铝元素的化合价为＋3价，氧元素的化合价为－2价，氮元素的化合价为－1价，故A错误；
N元素化合价降低，N2为氧化剂，故B正确；
根据化学方程式计算，生成5.7 g AlON，同时生成1.4 g CO，故C错误；
Al2O3中没有元素发生化合价变化，D项错误。
题组三　氧化还原反应方程式的配平
5.若锌与稀硝酸反应时，其反应的化学方程式为4Zn＋10HNO3===
aZn(NO3)2＋bM＋cH2O，则a、b、c、M可能分别为
A.4、5、5、NO2↑ B.4、2、4、NO2↑
C.4、1、3、NH4NO3 D.4、3、5、NO↑
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6.(2021·成都高一检测)用高铁酸钠(Na2FeO4)对河、湖水消毒是城市饮水处
理的新技术。一种生成Na2FeO4的反应如下：Fe2O3＋Na2O2(O为－1价)
―→Na2FeO4＋Na2O(未配平)，下列说法不正确的是
A.Na2O2既是氧化剂又是还原剂
B.Fe2O3在反应中失去电子
C.配平后反应为Fe2O3＋3Na2O2===2Na2FeO4＋Na2O
D.Na2FeO4能杀菌消毒是因其具有强氧化性
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在反应Fe2O3＋Na2O2(O元素为－1价)―→Na2FeO4＋Na2O中，Fe2O3中的Fe元素失电子被氧化，化合价由＋3价升高到＋6价，故Fe2O3是还原剂，Na2O2中的O元素得电子被还原，化合价由－1价降低到－2价，故Na2O2是氧化剂；由得失电子守恒和原子守恒配平，反应为Fe2O3＋3Na2O2
===2Na2FeO4＋Na2O；Na2FeO4中Fe元素处于高价态，具有强氧化性，所以能用于河、湖水的杀菌消毒。
题组四　氧化还原反应的计算
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Na2SO3被氧化为Na2SO4，化合价升高＋6－(＋4)＝2；设X被还原后的化合价为y，则化合价降低总数为(＋5－y)，由化合价升高总数等于降低总数得(6－4)×2＝(5－y)×1，解得y＝＋1。
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9.(2020·浙江7月选考，10改编)反应MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，氧化产物与还原产物的质量之比是
A.71∶(2×126) B.71∶126
C.(2×71)∶126 D.(4×71)∶126
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由化学方程式可知，反应物MnO2中的Mn元素的化合价为＋4价，生成物MnCl2中Mn元素的化合价为＋2价，反应物HCl中Cl元素的化合价为
－1价，生成物Cl2中Cl元素的化合价为0价，故MnCl2是还原产物，Cl2是氧化产物，由氧化还原反应中得失电子守恒可知，Cl2与MnCl2的个数之比为1∶1，质量之比为71∶126，B符合题意。
10.检验加“碘”盐含“KIO3”可通过在酸性条件下，加入碘化钾溶液和淀粉来实现。反应原理如下：KIO3＋KI＋HCl―→I2＋KCl＋H2O(未配平)。下列有关说法正确的是
A.KI是氧化剂
B.KIO3被氧化
C.该反应配平后化学计量数依次为1、5、6、3、6、3
D.每生成3个I2分子，转移6个电子
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反应中，KIO3中I元素的化合价从＋5价降低到0价，KI中I元素的化合价从－1价升高到0价，配平化学方程式为KIO3＋5KI＋6HCl===3I2＋6KCl＋3H2O；KI为还原剂，KIO3为氧化剂，反应中每生成3个I2分子，转移5个电子。
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设各微粒数目均为2个，A项，2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，得到1个I2；
B项，Cl2＋2I－===2Cl－＋I2，得到2个I2；
由上述分析可知，高锰酸根离子氧化足量碘化钾得到的碘单质最多。
12.(1)配平下列反应的化学方程式。
①___Cu＋___HNO3(浓)===___Cu(NO3)2＋___NO2↑＋___H2O。
②___Na＋___H2O===___NaOH＋___H2↑。
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1　 4　 1　 2　 2
2　 2　 2　 1
(2)补全并配平下列化学方程式，并用单线桥标出此反应中电子转移的方向和数目：
___H2O2＋___Cr2(SO4)3＋___KOH===__K2CrO4＋___K2SO4＋___
反应中氧化剂是_____(填化学式)，被氧化的元素是___(填元素符号)。
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3　 1　 10　 2　 3　 8　 H2O
H2O2
Cr
答案 　 ===2K2CrO4＋3K2SO4＋8H2O
13.FeCl2、FeCl3和K2FeO4(高铁酸钾)都是铁的重要化合物。回答下列问题：
(1)K2FeO4所含铁元素的化合价是_____。
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＋6
K2FeO4中K和O的化合价分别是＋1和－2，设Fe的化合价是x，根据化合物中各元素正、负化合价代数和等于零，得2×(＋1)＋x＋4×(－2)＝0，解得x＝＋6。
(2)FeCl2、FeCl3和K2FeO4的氧化性强弱顺序是________＞_______＞______。
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K2FeO4　 FeCl3
FeCl2
FeCl2、FeCl3和K2FeO4的氧化性都是铁元素的氧化性，FeCl2、FeCl3和K2FeO4所含铁元素的化合价依次升高，则氧化性强弱的顺序是K2FeO4＞FeCl3＞FeCl2。
(3)在酸性溶液中，Fe2＋和 发生反应生成Fe3＋，该反应的离子方程式是_________________________________。
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14.(2021·新疆师范大学附属中学高一月考)下列是有水参与的反应：
①2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
③Na2O＋H2O===2NaOH
④2H2O 2H2↑＋O2↑
⑤2F2＋2H2O===4HF＋O2
(1)其中不属于氧化还原反应的是___(填序号)。
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③
反应③中没有元素化合价的变化，不是氧化还原反应，故选③。
(2)在这些氧化还原反应中，水只做氧化剂的反应是_____(填序号，下同)；水只做还原剂的反应是____。
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①
⑤
在反应①中，水中氢元素的化合价从＋1价降低到0价，氧元素的化合价没有变化，水只做氧化剂，故选①；
在反应⑤中，水中氧元素的化合价从－2价升高到0价，氢元素的化合价没有变化，水只做还原剂，故选⑤。
(3)反应④中，氧化产物与还原产物分子个数之比为______。
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1∶2
在反应④中，水中的H的化合价从＋1价降低到0价，生成的氢气是还原产物，O的化合价从－2价升高到0价，生成的氧气是氧化产物，所以氧化产物与还原产物分子个数之比为1∶2。
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氧化
＋4
(5)Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===2Cl2↑＋CaCl2＋2H2O用双线桥表示反应电
子转移的方向和数目：________________________________________。
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该反应中，Ca(ClO)2中Cl元素的化合价从＋1价降低到反应后Cl2中的0价，1个Ca(ClO)2得到2个电子，HCl中－1价的Cl也升高到Cl2中的0价，4个HCl中只有2个失去电子生成1个Cl2，用双线桥表示反应电子转移的
方向和数目为 。
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