人教版高中化学必修第一册第一章物质及其变化第三节第4课时氧化还原反应方程式的配平学案

第4课时　氧化还原反应方程式的配平
[学习目标]　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。
任务一　正向配平氧化还原反应方程式的依据及步骤
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，化合价升高总数＝化合价降低总数。
(2)质量守恒：反应前后元素的种类和同种元素原子个数不变。
(3)电荷守恒(适用于离子方程式)：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
[交流研讨]　配平化学方程式：H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O。
提示：3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O
第一步：标变价，H2＋HN　＋―→↓＋O↑＋H2O
第二步：列得失，
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。
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。
化学方程式为3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O
第五步：查守恒，利用O原子守恒来进行验证。
最后化学方程式为3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O
配平下列氧化还原反应方程式。
(1)　　HCl(浓)＋　　MnO2　　Cl2↑＋　　MnCl2＋　　H2O
(2)　　KMnO4＋　　FeSO4＋　　H2SO4===　　K2SO4＋　　MnSO4＋　　Fe2(SO4)3＋　　H2O
答案：(1)4　1　1　1　2
(2)2　10　8　1　2　5　8
任务二　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，一般使用逆向配平的方法，即先从氧化产物和还原产物开始配平。
[交流研讨1]　配平化学方程式：　　S＋　　KOH　　K2S＋　　K2SO3＋　　H2O。
提示：3　6　2　1　3
硫单质既是氧化剂又是还原剂，K2S是还原产物，K2SO3是氧化产物。
(1)化合价的变化：生成“1个K2S”化合价降低2价，生成“1个 K2SO3”化合价升高4价；化合价变化的最小公倍数为4，因而K2S化学计量数为2，K2SO3的化学计量数1。
(2)根据S原子守恒确定单质硫的化学计量数为3。
(3)再根据K原子守恒配出KOH的化学计量数为6。
(4)最后确定H2O的化学计量数为3。
最后化学方程式为3S＋6KOH2K2S＋K2SO3＋3H2O。
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、氧化产物和还原产物，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。
[交流研讨2]　配平离子方程式：　　MnO＋　　H＋＋　　H2O2===　　Mn2＋＋　　O2↑＋　　H2O
提示：2　6　5　2　5　8
(1)根据得失电子守恒确定氧化剂MnO、还原剂H2O2、还原产物Mn2＋、氧化产物O2的化学计量数分别是2、5、2、5。
(2)根据电荷守恒确定H＋的化学计量数为6。
(3)根据H原子守恒确定 H2O的化学计量数为8。
(4)最后用O原子守恒检验。
最后离子方程式为2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。
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。
(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。
[交流研讨3]　将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫红色(Bi3＋无色)。配平该反应的离子方程式：
提示：5　2　14　H＋　5　5　2　MnO　7　H2O
(1)由溶液显紫红色可推知有MnO生成，确定变价元素物质的化学计量数。
化合价分析如下：
Bi(＋5→＋3)　2×5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3＋前)
Mn(＋2→＋7)　5×2(化学计量数2配在Mn2＋和MnO前)
(2)利用原子守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。
5NaBiO3＋2Mn2＋＋　　　　===5Na＋＋5Bi3＋＋2MnO＋　　　　。
(3)据补项原则，在酸性条件下，方程式左边多O，故应补H＋，而方程式右边少O，故应补H2O，再根据原子守恒配平H＋和H2O之前的化学计量数。
最后配平的离子方程式为5NaBiO3＋2Mn2＋＋14H＋===5Na＋＋5Bi3＋＋2MnO＋7H2O。
1．正向配平：　　Cl2＋　　NaOH　　NaCl＋　　NaClO3＋　　H2O
答案：3　6　5　1　3
2．逆向配平：　　Cu＋　　HNO3(稀)===　　Cu(NO3)2＋　　NO↑＋　　H2O
答案：3　8　3　2　4
3．缺项配平：　　Mn2＋＋　　ClO＋　　H2O===　　MnO2↓＋　　Cl2↑＋　　
答案：5　2　4　5　1　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。　　
配平下列氧化还原反应方程式。
(1)　　KI＋　　KIO3＋　　H2SO4===　　I2＋　　K2SO4＋　　H2O
答案：5　1　3　3　3　3
(2)　　MnO＋　　H＋＋　　Cl－===　　Mn2＋＋　　Cl2↑＋　　H2O
答案：2　16　10　2　5　8
(3)　　P4＋　　KOH＋　　H2O===　　K3PO4＋　　PH3↑
答案：2　9　3　3　5
(4)　　ClO－＋　　Fe3＋＋　　===　　Cl－＋　　FeO＋　　H2O
答案：3　2　10OH－　3　2　5
(5)　　Fe3＋＋　　SO2＋　　H2O===　　Fe2＋＋　　SO＋　　。
答案：2　1　2　2　1　4H＋
课时测评10　氧化还原反应方程式的配平
(本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！)
题点一　配平氧化还原反应方程式的基础——判断化合价
1．“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
答案：C
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
答案：B
题点二　氧化还原反应方程式的配平
3．配平下列氧化还原反应方程式。
(1)　　Au2O3＋　　Na2S2O3＋　　NaOH===　　Au2O＋　　Na2SO4＋　　H2O
(2)　　Cu＋　　HNO3(浓)===　　Cu(NO3)2＋　　NO2↑＋　　H2O
(3)　　S＋　　KOH===　　K2S＋　　K2SO3＋　　H2O
答案：(1)2　1　2　2　2　1
(2)1　4　1　2　2
(3)3　6　2　1　3
4．配平下列氧化还原反应方程式。
(1)　　Mn2＋＋　　O2＋　　OH－===　　MnO(OH)2↓
(2)　　MnO(OH)2＋　　I－＋　　H＋===　　Mn2＋＋　　I2＋　　H2O
(3)　　Fe2＋＋　　O2 ＋　　H＋===　　Fe3＋＋　　H2O
(4)　　ClO－＋　　Fe(OH)3＋　　OH－===　　Cl－＋　　FeO＋　　H2O
答案：(1)2　1　4　2
(2)1　2　4　1　1　3
(3)4　1　4　4　2
(4)3　2　4　3　2　5 　
5．(2023 河北易县中学高一期中)在工业上次磷酸(H3PO2)常用于化学镀银，发生的反应如下：　　Ag＋＋　　H3PO2＋　　H2O===　　Ag↓＋　　H3PO4＋　　H＋
请回答下列问题：
(1)H3PO2中，P元素的化合价为　　　　；该反应中，H3PO2被　　　　　(填“氧化”或“还原”)。
(2)配平该离子方程式：　　Ag＋＋　　H3PO2＋　　H2O===　　Ag↓＋　　H3PO4＋　　H＋。
答案：(1)＋1　　氧化　(2)4　1　2　4　1　4
6．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、AlN、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。
答案：Al2O3　3C　N2　2　3CO
7．按要求书写方程式。
(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体(Cl2)，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式：________________________________。
(2)＋6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。写出该反应的离子方程式：______________
__________________________________________________________。
(3)KMnO4的氧化性随pH的减小而增大，在酸性介质中还原产物是Mn2＋；在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2。三氯乙烯(C2HCl3)是地下水有机污染物的主要成分，研究显示在地下水中加入KMnO4溶液可将其中的三氯乙烯除去，氧化产物只有CO2，写出反应的化学方程式：_____________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：(1)2KMnO4＋10KCl＋8H2SO4===6K2SO4＋2MnSO4＋5Cl2↑＋8H2O
(2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O
(3)2KMnO4＋C2HCl3===2KCl＋2CO2↑＋2MnO2＋HCl
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