氧化還原反應配平專題講解

1、智學教育 高考特訓教材化學 化學教研組編寫高考熱點 氧化還原反應及其配平考綱重點：1、氧化還原反應概念。2、電子守恒原理的應用。3、根據(jù)化合價升降總數(shù)守恒配平化學反應方程式?？季V難點一、 五對概念 在氧化還原反應中，有五對既相對立又相聯(lián)系的概念。它們的名稱和相互關系是：二、 五條規(guī)律1、表現(xiàn)性質(zhì)規(guī)律同種元素具有多種價態(tài)時，一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性、處于最低價態(tài)時只具有還原性、處于中間可變價時既具有氧化性又具有還原性。2、性質(zhì)強弱規(guī)律3、反應先后規(guī)律在濃度相差不大的溶液中，同時含有幾種還原劑時，若加入氧化劑，則它首先與溶液中最強的還原劑作用；同理，在濃度相差不大的溶液中，同時含有幾種氧化劑

2、時，若加入還原劑，則它首先與溶液中最強的氧化劑作用。例如，向含有FeBr2溶液中通入Cl2，首先被氧化的是Fe2+ 4、價態(tài)歸中規(guī)律含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價低價中間價”的規(guī)律。5、電子守恒規(guī)律在任何氧化還原反應中，氧化劑得電子（或共用電子對偏向）總數(shù)與還原劑失電子（或共用電子對偏離）總數(shù)一定相等。三物質(zhì)氧化性或還原性強弱的比較:1、由元素的金屬性或非金屬性比較金屬陽離子的氧化性隨其單質(zhì)還原性的增強而減弱非金屬陰離子的還原性隨其單質(zhì)的氧化性增強而減弱2、由反應條件的難易比較不同的氧化劑與同一還原劑反應時，反應條件越易，其氧化劑的氧化性越強。如：

3、 前者比后者容易發(fā)生反應，可判斷氧化性： 。同理，不同的還原劑與同一氧化劑反應時，反應條件越易，其還原劑的還原性越強。3、根據(jù)被氧化或被還原的程度不同進行比較mn當不同的氧化劑與同一還原劑反應時，還原劑被氧化的程度越大，氧化劑的氧化性就越強。如 ，根據(jù)鐵被氧化程度的不同 ，可判斷氧化性： 。同理，當不同的還原劑與同一氧化劑反應時，氧化劑被還原的程度越大，還原劑的還原性就越強。4、根據(jù)反應方程式進行比較 氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物；還原性：還原劑還原產(chǎn)物5、根據(jù)元素周期律進行比較一般地，氧化性：上下，右左；還原性：下上，左右。6、某些氧化劑的氧化性或還原劑的還原性與

4、下列因素有關：溫度：如熱的濃硫酸的氧化性比冷的濃硫酸的氧化性強。濃度：如濃硝酸的氧化性比稀硝酸的強。酸堿性：如中性環(huán)境中 不顯氧化性，酸性環(huán)境中 顯氧化性；又如 溶液的氧化性隨溶液的酸性增強而增強。注意：物質(zhì)的氧化性或還原性的強弱只決定于得到或失去電子的難易，與得失電子的多少無關。如還原性： ，氧化性：。例題精講：一、氧化還原反應中的概念辨析：例1 制備氰化鈣的化學方程式為CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO+ H2 + CO2，在反應中（ ）A. 氫元素被氧化，碳元素被還原 B. HCN既是氧化劑又是還原劑C. Ca(CN)2是氧化產(chǎn)物，H2 是還原產(chǎn)物 D. CO為氧化產(chǎn)

5、物，H2 為還原產(chǎn)物解析：本題考查氧化還原反應的有關概念。CaCO3 + 2HCN = Ca(CN)2 + CO+ H2 + CO2（注意生成物中CO2碳元素來自CaCO3，它的化合價在反應前后沒有發(fā)生變化），即氫元素化合價降低，碳元素化合價升高，故HCN既是氧化劑又是還原劑，Ca(CN)2 是氧化產(chǎn)物，H2是還原產(chǎn)物。答案：B、C。點評：此類結(jié)合實例確定氧化還原反應的有關概念的試題，其解題方法是：找變價 判類型 分升降定其他。其中“找變價”是非常關鍵的一步，特別是反應物中含有同種元素的氧化還原反應（如本題反應物均含有碳元素），必須弄清它的變化情況。例2 下列敘述正確的是（ ）A. 含金屬元素

6、的離子不一定都是陽離子B. 在氧化還原反應中，非金屬單質(zhì)一定是氧化劑C. 某元素從化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時，該元素一定被還原D. 金屬陽離子被還原不一定得到金屬單質(zhì)解析：本題主要是考查氧化還原反應概念正誤的判斷。答案：A、D。點評：解此類有關概念辨析的試題應遵循“理解概念抓實質(zhì)”的原則，若是再輔以具體實例，會使抽象的問題具體化，其判斷結(jié)果更具有可靠性。例3 120、101.3KPa條件下，有2LH2O、2LCO、1LCO2、0.5LO2和1LH2組成的混合氣體。將混合氣體通過分別放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三個灼熱的反應管。假設氣體通過每個反應管都能充分反應，且不論三個反應管以何種順序排列，問：

7、 尾氣是否有可能是單一氣體？ （填“可能”或“不可能”）。若可能，該氣體是 原氣體中是否有幾種（或一種），不可能再存在于尾氣之中： （填“有”或“沒有”。若有，它們（或它）是 。原氣體中是否有幾種（或一種）肯定存在于尾氣中？ （填“有”或“沒有”。若有，它們（或它）是 。解答:題時若將放有足量Cu粉、C粉和CuO粉的三個反應管排列組合，共有6種情況，逐一分析，固然可以求解，但相當費時費力。如運用發(fā)散思維從還原劑Cu粉、C粉可將O2、CO2、H2O還原成CO、H2；氧化劑CuO可將CO、H2氧化成CO2、H2O等角度來考慮，就能找到一個新角度，發(fā)現(xiàn)新的解法：反應管盛放物質(zhì)可吸收氣體能反應產(chǎn)生新氣

8、體灼熱Cu粉（還原劑）O2無灼熱C粉（還原劑）CO2、H2O、O2CO、H2灼熱CuO粉（氧化劑）CO、H2CO2、H2O不難發(fā)現(xiàn)Cu粉、C粉和CuO粉的三個反應管無論如何排列，O2一定不再存在，尾氣之中有CO2、H2O或CO、H2存在。答案：不可能 有，O2沒有二、氧化性或還原性強弱判斷：例4 根據(jù)下列反應判斷有關物質(zhì)還原性由強到弱的順序是（ ）解析：本題是根據(jù)物質(zhì)氧化性或還原性強弱的規(guī)律解題。在同一氧化還原反應中，氧化劑+還原劑=還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物，還原性：還原劑還原產(chǎn)物；氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物，概括為：左右。據(jù)此規(guī)律，由反應式（1）可知還原性 ，由（2）可知還原性 ，由（3）可知還原性

9、。綜合（1）（2）（3）得： 。答案：A例5 已知均有還原性，它們在酸性溶液中還原性的強弱順序為 。則下列反應不能發(fā)生的是（ ）解析：本題實質(zhì)上是例3的逆向思維題，解題時可先假設各選項反應均能發(fā)生，推出選項中相應微粒還原性的強弱順序，然后對照已知微粒還原性強弱順序，從而確定反應能否發(fā)生。由還原性強弱順序的判斷規(guī)律可知，各選項有關微粒還原性強弱順序為：A.，對比 ，C、D與此相違背，故C、D反應不能發(fā)生。答案：C、D。點評：氧化還原反應能否發(fā)生，其規(guī)律是：強氧化劑+強還原劑 弱氧化劑+弱還原劑，或者說氧化性、還原性體現(xiàn)“以強制弱”的原則。根據(jù)氧化還原反應，判斷有關微粒的氧化性、還原性的強弱是化學

10、中的一條重要規(guī)律的應用，也是高考考查的熱點知識。三、 氧化還原反應方程式配平：1、定項配平：例5 實驗室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量；往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應為：4CuIHgCu2HgI42Cu（1）上述反應產(chǎn)物Cu2HgI4中，Cu元素顯 價。（2）以上反應中的氧化劑為 ，當有1molCuI參與反應時，轉(zhuǎn)移電子 mol。（3）CuI可由Cu2與I直接反應制得，請配平下列反應的離子方程式。 Cu2 I CuI I3解答：根據(jù)元素間化合價升降總數(shù)相等得：（1）1（2）CuI 0.5 （3）2 5 2 12、缺項配平：例6 KCl

11、O3+ HCl(濃) KCl+ ClO2+ Cl2+ A (1)請完成該化學方程式并配平（未知物化學式和系數(shù)填入框內(nèi)）(2)濃鹽酸在反應中顯示出來的性質(zhì)是（填寫編號，多選倒扣）。只有還原性還原性和酸性只有氧化性氧化性和酸性(3)產(chǎn)生0.1molCl2,則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為mol。(4)ClO2具有很強的氧化性。因此，常被用作消毒劑，其消毒效率（以單位質(zhì)量得到的電子數(shù)表示）是Cl2的倍。解析：(1)HCl中一部分Cl-化合價不變，表現(xiàn)為酸性，一部分Cl-化合價升高到1價，表現(xiàn)為還原性，KClO3化合價降低到4價。先配平發(fā)生元素化合價變化的系數(shù)，觀察得缺項為H20。配平得2、4、2、2、1、2

12、 H20。(2) 、(3)0.2 (4)根據(jù)得電子能力：:=2.633、依題意書寫氧化還原反應方程式：例7 在KI和H2SO4 溶液中加入H2O2 ，放出大量不溶于水的無色氣體(氣泡從溶液內(nèi)部放出)，同時溶液呈紫紅色，且可使淀粉變藍，寫出化學方程式.解析：這是一道頗為簡單但卻很容易出錯的化學題，錯誤的原因大多是把實驗現(xiàn)象看成只是一個反應的現(xiàn)象，其實，實驗現(xiàn)象往往是若干個反應共同體現(xiàn)出來的，該題就是如此.有的同學認為產(chǎn)物中有I2 和O2 ，這沒有錯，但如果認為這兩種物質(zhì)均是由一個反應得到的話，這就錯了，因為在這個反應中，這兩種物質(zhì)均是氧化產(chǎn)物，哪么還原劑是什么呢?如果還原劑是H2SO4 ，則應該

13、有SO2生成，與題意不符，而且稀H2SO4 也沒有這么強的氧化性. H2O2 +2KI+H2SO4 =I2 +K2SO4 +2H2O2H2O2 =2H2O+O2 點評：解此類題方法是：先依據(jù)題意設法找出發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì)，根據(jù)元素化合價變化總數(shù)守恒配平其系數(shù)，再根據(jù)電荷、元素守恒配平找出并其它物質(zhì)。實戰(zhàn)演練1 ClO2是一種廣譜型的消毒劑，根據(jù)世界環(huán)保聯(lián)盟的要求ClO2將逐漸取代Cl2成為生產(chǎn)自來水的消毒劑。工業(yè)上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反應制得，在以上反應中NaClO3和Na2SO3的物質(zhì)的量之比為 （ ）A 1:1 B 2:1 C 1:2 D

14、2:32. 對于反應 的正確說法是（ ）A.屬于置換反應 B. 是還原劑 C. 是還原劑D. 既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物3. 常溫下，在下列溶液中發(fā)生如下反應：由此判斷，下列說法錯誤的是（ ）A. 反應 可以進行B. Z元素在（1）（3）反應中均被還原C. 氧化性由強到弱順序是 D. 還原性由強到弱順序是 4. 今有下列三個氧化還原反應：若某溶液中有，可加入的試劑是（ ）。5. 五種物質(zhì)，它們是硫及其化合物，已知在一定條件下有如下轉(zhuǎn)化關系（未配平）：則這些物質(zhì)中硫元素的化合價或平均化合價由低到高的順序是（ ）6. 某金屬與足量的稀硫酸反應，生成該金屬的三價正鹽和 氫氣。則該金屬的相對原子質(zhì)量為（

15、 ）7. 已知在酸性溶液中，下列物質(zhì)氧化 時，自身發(fā)生如下變化：如果分別用等物質(zhì)的量的這些物質(zhì)氧化足量的，得到 最多的是（ ） 8. 某溫度下，將 通入 溶液中，反應得到 的混合液，經(jīng)測定的濃度之比為1：3，則 與 溶液反應時被還原的氯元素與被氧化的氯元素的物質(zhì)的量之比為（ ）A. 21：5 B. 11：3 C. 3：1 D. 4：19. 某金屬單質(zhì)跟一定濃度的硝酸反應，假定只產(chǎn)生單一的還原產(chǎn)物。當參加反應的單質(zhì)與被還原硝酸的物質(zhì)的量之比為2：1時，還原產(chǎn)物是（ ）10 在一定條件下，RO3n和氟氣可發(fā)生如下反應：RO3nF22OHRO42FH2O。從而可知在RO3n中，元素R的化合價是A 4

16、 B 5 C 6 D 711 已知IBr的性質(zhì)與鹵素相似，的結(jié)構為 ，的結(jié)構為 ，次氟酸的結(jié)構為H-O-F，下列反應中屬于氧化-還原反應的是 ( )IBr+=HIO+HBr +2=S+4+2=2+5 2HOF=2HF+ A、B、只有C、只有D、只有12. 保險粉是連二亞硫酸鈉（）的工業(yè)俗名，年產(chǎn)量達30萬噸，是最大量生產(chǎn)的無機鹽之一。生產(chǎn)保險粉主要用甲酸法，其最主要的步驟上是把甲酸與溶于甲醇和水混合溶劑里的NaOH混合，再通入氣體，所發(fā)生的化學反應是：HCOONa+2+NaOH=+，以下有關敘述中錯誤的是 ( ) A、在此反應中，HCOONa是還原劑，是氧化劑B、保險粉的還原性比HCOONa的

17、還原性強C、NaOH未被氧化也未被還原D、甲醇雖未參加反應，但有助于保險粉的結(jié)晶、分離13. 油畫所用顏料含有某種白色的鉛化合物，置于空氣中，天長日久就會生成黑色PbS，從而使油畫的色彩變暗。若用H2O2來“清洗”，則可將PbS轉(zhuǎn)變?yōu)榘咨腜bSO4而使油畫“復原”。請?zhí)羁眨荷鲜觥扒逑础狈磻幕瘜W方程式為 若有0.1mol 的PbS參與反應，則在此反應中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子為 mol14. 在熱的稀硫酸溶液中溶解了11.4gFeSO4。當加入50ml0.5mol/LKNO3溶液后，使其中的Fe2+全部轉(zhuǎn)化成Fe3+，KNO3也反應完全，并有NxOy氮氧化物氣體逸出。 FeSO4+ KNO3+ H2S

18、O4 K2SO4+ Fe2(SO4)3+ NxOy+ H2O(1)推算出x= y=。(2)配平該化學方程式(系數(shù)填寫在上式方框內(nèi))。(3)反應中氧化劑為。(4)用短線和箭頭標出電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。15.化學實驗中，如果使某步驟中的有害產(chǎn)物作為另一步的反應物，形成一個循環(huán)，就可不再向環(huán)境排放該種有害物質(zhì)。例如：Na2Cr2O7CrCl3Cr(OH)3 Na2CrO4 NaCrO2(1)在上述有編號的步驟中，需用還原劑的是，需用氧化劑的是（填編號）。(2)在上述循環(huán)中有一種難溶物質(zhì)既能與強酸反應，又能與強堿反應寫出相關離子反程式、。(3)步驟是重鉻酸鈉與碘化鉀在鹽酸存在下的反應，產(chǎn)物是三氯化鉻、碘單質(zhì)等，請寫出化學方程式并配平16. 已知氧化性Cl2Br2Fe3+。往500毫升2.0摩/升的FeBr2溶液中通入a摩氯氣，試確定a不同取值范圍時的氧化產(chǎn)物及其對應的物質(zhì)的量，填入下表：a值的范圍氧化產(chǎn)物及其物質(zhì)的量0aaa參考答案1. B 2. BD 3. B 4. C 5. C6. C 7. B 8. D 9. C 10. B 11.D 12.B13. PbS + 4H2O2 = PbSO4 + 4H2O 0.8 14、(1) x=1 y=1。(2)6FeSO4+ 2KNO3+ 4H2SO4 K2SO4+ 3Fe2(SO4)3+ 2NO+ 4H2O (3) KNO3 (4)電