(共57张PPT)
第一章 第三节
第4课时 氧化还原反应方程式的配平
1.掌握氧化还原反应方程式配平的依据,学会配平氧化还原反应方程式的一般
步骤。
2.掌握配平氧化还原反应方程式的常用技巧。
核心素养
发展目标
一、正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
二、配平氧化还原反应方程式的常用技巧
课时对点练
内容索引
随堂演练 知识落实
正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
一
1.氧化还原反应方程式配平的依据
(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_____
=化合价 。
(2)质量守恒:反应前后元素的 和原子的 不变。
(3)电荷守恒(离子方程式):反应前后电荷总数不变。
升高
总数
降低总数
种类
个数
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
以H2O2+H2CrO4——O2↑+Cr(OH)3↓+H2O为例
(1)标价态:标出发生氧化反应和还原反应的元素的化合价。
(2)列变化:标出反应前后元素化合价的变化,分析“1分子氧化剂→还原产物”化合价降低数值,“1分子还原剂→氧化产物”化合价升高数值。
(3)求总数:配出氧化剂、还原剂及氧化产物和还原产物的化学计量数。
计算化合价升高总数与降低总数的最小公倍数为6,使化合价升高和降低的总数相等,即得失电子守恒。“×”后面的数字就是反应物或生成物的化学计量数。
(4)根据原子守恒配平其他物质的化学计量数。
3H2O2+2H2CrO4——3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
(5)查守恒:原子个数是否守恒,配平后,把单线改成等号,标注反应条件。
3H2O2+2H2CrO4===3O2↑+2Cr(OH)3↓+2H2O
应用体验
配平下列化学方程式。
(1)____Mg+____CO2 ____C+____MgO
(2)____Na2SO3+____KIO3+____H2SO4===____Na2SO4+____K2SO4+____I2+____H2O
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反应中各元素化合价的变化:S元素由Na2SO3中的+4价升高为Na2SO4中的+6价,共升高2价,I元素由KIO3中的+5价降低为I2中的0价,共降低10价,化合价变化值的最小公倍数为10,故Na2SO3的化学计量数为5,I2的化学计量数为1。
应用体验
(3)____FeS+____O2 ____Fe2O3+____SO2
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FeS中两元素的化合价均升高,是还原剂,“1分子FeS”共升高7价,O2是氧化剂,“1分子O2”共降低4价,化合价变化的最小公倍数为28,因而FeS化学计量数为4,O2的化学计量数为7,再根据原子守恒配Fe2O3 和SO2,化学计量数分别为2和4。
应用体验
(4)____KClO3+____HCl(浓)===____KCl+____Cl2↑+____H2O
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配平氧化还原反应方程式的常用技巧
二
1.逆向配平法
分解反应、歧化反应、部分氧化还原反应,一般使用逆向配平的方法,即先从氧化产物和还原产物开始配平。
例1
____S+____KOH ____K2S+____K2SO3+____H2O
分析:硫单质既是氧化剂又是还原剂,K2S是 产物,K2SO3是
产物。
(1)化合价的变化,生成“1个K2S”化合价 价,生成 “1个K2SO3”化合价 价,化合价变化的最小公倍数为 ,因而K2S化学计量数为 ,K2SO3的化学计量数为 。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为 。
(3)再根据K原子守恒配出KOH 的化学计量数为 。
(4)最后定H2O的化学计量数为 。
还原
氧化
降低2
升高4
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2.离子方程式的配平
首先根据得失电子守恒和原子守恒配平氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物,根据电荷守恒,配平离子方程式两边电荷数,最后根据原子守恒配平未变价元素的原子。
例2
分析
先根据得失电子守恒确定氧化剂 、还原剂H2O2、还原产物Mn2+、氧化产物O2的化学计量数分别是 、 、 、 ;根据电荷守恒确定H+的化学计量数为 ,根据H原子守恒确定H2O的化学计量数为
,最后用O原子守恒检验。
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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,然后根据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3
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16H+
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应用体验
配平下列氧化还原反应方程式。
(1)正向配平
①_____KI+_____KIO3+_____H2SO4===_____I2+_____K2SO4+_____H2O
②_____ +_____H++_____Cl-===_____Mn2++_____Cl2↑+_____H2O
(2)逆向配平
①____P4+____KOH+____H2O===____K3PO4+____PH3↑
②____Cu+____HNO3(稀)===____Cu(NO3)2+____NO↑+____H2O
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应用体验
(3)缺项配平
①___ClO-+___Fe(OH)3+_______===___Cl-+___ +___H2O
②___Mn2++___ +___H2O===___MnO2↓+___Cl2↑+_____
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4OH-
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8H+
氧化还原反应方程式的配平技巧
(1)根据得失电子守恒配平氧化剂和还原剂(或还原产物和氧化产物)。
(2)根据原子守恒配平变价元素原子。
(3)根据电荷守恒和溶液的环境,常用H+或OH-平衡电荷。
(4)根据原子守恒,配平未变价元素原子。
归纳总结
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随堂演练 知识落实
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1.配平下列离子方程式。
(1)____Fe3++____SO2+____H2O===____Fe2++____ +____H+
(2)____ +____ +_______===_____CO2↑+____Mn2+
+____H2O
随堂演练
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2.配平下列化学方程式。
(1)____KClO3 ____KCl+____O2↑
(2)____Cl2+____NaOH ____NaCl+____NaClO3+____H2O
(3)____Fe+____HNO3(浓) ____Fe(NO3)3+____NO2↑+____H2O
(4)____KMnO4+____FeSO4+____H2SO4===____K2SO4+____MnSO4+____Fe2(SO4)3+____H2O
(5)____Au2O3+____Na2S2O3+____NaOH===____Au2O+____Na2SO4+____H2O
随堂演练
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课时对点练
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题组一 配平氧化还原反应方程式的基础——判断化合价
1.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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对点训练
2.(2022·吉林延边高一期末)“民以食为天,食以安为先”。人们如果误食工业用盐亚硝酸钠(NaNO2),会引起食物中毒。NaNO2中氮元素的化合价为
A.-1 B.+1 C.+3 D.+5
√
2
NaNO2中Na为+1价,O为-2价,设N元素的化合价为x,化合物中正负化合价代数和为零,则有(+1)+x+(-2)×2=0,解得x=+3。
题组二 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的判断
3.(2022·沈阳高一检测)宋代著名法医学家宋慈所著的《洗冤集录》中有“银针验毒”的记载。“银针验毒”的原理是4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O。下列关于该反应的说法正确的是
A.Ag是还原剂
B.H2S发生氧化反应,作还原剂
C.Ag2S既是氧化产物,也是还原产物
D.O2被氧化
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对点训练
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Ag元素化合价升高,被氧化,作还原剂,A正确;
H2S中H、 S元素化合价均没有发生变化,既没有发生氧化反应,也没有发生还原反应,既不是氧化剂,也不是还原剂,B错误;
Ag元素化合价升高,被氧化为Ag2S,Ag2S是氧化产物,但不是还原产物,C错误;
O元素化合价降低,O2被还原,D错误。
4.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂。实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4 2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O。下列说法不正确的是
A.KClO3在反应中得到电子
B.反应前后Cl元素化合价降低
C.H2C2O4发生氧化反应
D.1个KClO3参加反应有2个电子转移
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对点训练
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反应中Cl元素的化合价由+5价降低到+4价,则KClO3在反应中得到电子发生还原反应,A、B正确;
C元素的化合价由+3价升高到+4价,则H2C2O4在反应中被氧化,发生氧化反应,C正确;
1个KClO3参加反应转移的电子数为1×(5-4)=1,D错误。
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对点训练
5.(2022·江苏常州高一期中)一定条件下,硝酸铵受热分解的化学方程式(未配平)为NH4NO3 HNO3+N2↑+H2O,下列说法错误的是
A.配平后H2O的系数为6
B.NH4NO3既是氧化剂又是还原剂
C.该反应既是分解反应也是氧化还原反应
D.氧化产物和还原产物的质量之比为5∶3
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对点训练
利用化合价升降法,配平化学方程式为5NH4NO3 2HNO3+4N2↑+9H2O。由配平后的化学方程式可知,H2O的化学计量数为9,A错误;
该反应中反应物只有一种,则属于分解反应,该反应中有元素化合价改变,则属于氧化还原反应,C正确;
2
题组三 氧化还原反应方程式配平的原则及方法
6.某反应的化学方程式为aFeCl2+bKNO3+cHCl===dFeCl3+eKCl+f X+gH2O,若b=1,d=3,则X的化学式为
A.N2 B.NO
C.NO2 D.NH4Cl
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对点训练
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根据原子守恒:a=d=3、e=b=1,根据氯原子守恒得,c=4,再由氢原子守恒得,g=2,最后根据N、O原子守恒,推出X的化学式为NO。
7.已知aM2++bO2+4H+===cM3++dH2O,则化学计量数c的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
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对点训练
由电荷守恒可知,-2x-10+16=4,x=1,故A错误;
设 中M的化合价为a,由化合价升降总数相等知,2×(a-2)=5×
2,a=+7,又化合价代数和为0可得,1+7=2×y,y=4,故B错误、C正确;
S2-中S元素的化合价从-2价变为0价,化合价升高被氧化,作还原剂,在反应中失去原子,故D错误。
2
9.(2022·呼和浩特高一检测)已知在酸性溶液中,下列物质氧化KI时,自身发生如下变化:Fe3+→Fe2+,Cl2→Cl-, →Mn2+,HNO3→NO,如果分别用相同数目的这些微粒氧化足量的KI,得到I2最多的是
A.Fe3+ B.Cl2
C. D.HNO3
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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;
2
综合强化
10.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.反应中产生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
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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;
结合得失电子守恒和原子守恒配平可得4CuO+2NH4Cl 3Cu+
CuCl2+N2↑+4H2O,则CuO和NH4Cl的化学计量数之比为2∶1,B错误;
N元素由-3价升高到0价,则产生2个N2分子时,转移电子数为12,C错误;
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根据配平后的化学方程式可知,4个CuO参与反应时,有3个CuO被还原为Cu,故被还原的CuO占参与反应的CuO的 ,D正确。
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综合强化
11.(2023·南昌质检)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为氧化剂被还原,反应中每生成3个I2分子,转移5个电子。
12.对于反应O3+I-+H+―→I2+O2+H2O(未配平),下列说法正确的是
A.O2和H2O是还原产物
B.该反应能说明O2的氧化性大于I2
C.氧化产物和还原产物的个数之比为1∶1
D.配平后的化学方程式为2O3+2I-+4H+===I2+2O2+H2O
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此反应中氧化剂是O3,还原剂是I-,氧化产物是I2,还原产物是H2O,故A错、C正确;
由题意可知氧化性:O3>I2,不能说明氧化性:O2>I2,故B错;
D中电荷不守恒,应为O3+2I-+2H+===I2+O2+H2O,故D错。
13.(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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(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______,被氧化的元素是_____。
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8H2O
答案 +10KOH===2K2CrO4+3K2SO4+8H2O
H2O2
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14.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,x=+6。
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(2)FeCl2、FeCl3和K2FeO4的氧化性强弱顺序是_______>______>______。
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K2FeO4
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。
FeCl3
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(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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15.二氧化硒(SeO2)是一种氧化剂,其被还原后的单质硒可能成为环境污染物,通过与浓HNO3或浓H2SO4反应生成SeO2以回收Se。
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(1)根据Se与浓H2SO4的反应,写出Se和浓HNO3(还原产物为NO2)反应的化学方程式:______________________________________。
Se+4HNO3(浓)===SeO2+4NO2↑+2H2O
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利用题中信息可知Se与浓HNO3反应,Se被氧化为+4价的SeO2,反应中Se元素化合价升高4,浓HNO3被还原为NO2,反应中化合价降低1,化合价升降最小公倍数为4,由化合价升降法配平反应的化学方程式为Se+4HNO3(浓)===SeO2+4NO2↑+2H2O。
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(2)Se与浓HNO3的反应中被还原的元素是______。
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N
反应中N元素化合价降低,被还原。
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(3)配平反应②,并用双线桥法标出电子转移的方向和数目:
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反应②中,SO2被氧化为H2SO4,S元素化合价升高2,SeO2被还原为单质Se,Se元素化合价降低4,化合价升降最小公倍数为4,
由化合价升降法配平反应的离子方程式为2SO2+SeO2+2H2O===Se+
+4H+,
用双线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
本课结束