2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第一章 物質(zhì)及其變化 第5講 氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算及化學(xué)方程式的書寫 課件（52張）

第5講氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算及化學(xué)方程式的書寫(綜合應(yīng)用課)熟練掌握一般氧化還原反應(yīng)的計算及方程式的書寫和配平是學(xué)好氧化還原反應(yīng)理論的基本技能，而高考常以工藝流程圖或裝置圖等為情境載體，考查陌生化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫及相關(guān)計算。考生在面對這類問題時，由于題給信息較新，涉及內(nèi)容不是教材中的化學(xué)方程式，往往感覺難以下手。對于這一類化學(xué)方程式，只要抓住反應(yīng)本質(zhì)是否“有得失電子”進行相關(guān)計算和配平即可，如反應(yīng)中無電子轉(zhuǎn)移則為非氧化還原反應(yīng)，利用“原子守恒”思想就可配平；如反應(yīng)中有電子轉(zhuǎn)移則為氧化還原反應(yīng)，利用氧化還原反應(yīng)配平的方法，書寫就會變得簡單。1．(2022·浙江選考)關(guān)于反應(yīng)Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋S↓＋SO2↑＋H2O，下列說法正確的是

(

)A．H2SO4發(fā)生還原反應(yīng)B．Na2S2O3既是氧化劑又是還原劑C．氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1D．1molNa2S2O3發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移4mol電子解析：已知反應(yīng)的本質(zhì)是硫代硫酸根離子在酸性條件下發(fā)生歧化反應(yīng)生成硫和二氧化硫，化合價發(fā)生變化的只有S元素一種，硫酸的作用是提供酸性環(huán)境。H2SO4轉(zhuǎn)化為硫酸鈉和水，其中所含元素的化合價均未發(fā)生變化，故其沒有發(fā)生還原反應(yīng)，A不正確；Na2S2O3中S的化合價為＋2，其發(fā)生歧化反應(yīng)生成S(0價)和SO2(＋4價)，故其既是氧化劑又是還原劑，B正確；該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是SO2，還原產(chǎn)物為S，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1∶1，C不正確；根據(jù)其中S元素的化合價變化情況可知，1molNa2S2O3發(fā)生反應(yīng)，轉(zhuǎn)移2mol電子，D不正確。答案：B

2．(2021·山東等級考改編)實驗室中利用固體KMnO4進行如圖實驗，

下列說法錯誤的是(

) (

)A．G與H均為氧化產(chǎn)物B．實驗中KMnO4只作氧化劑C．Mn元素至少參與了3個氧化還原反應(yīng)D．G與H的物質(zhì)的量之和可能為0.25mol答案：D3．(2020·全國卷Ⅱ·節(jié)選)(1)ClO2常溫下為黃色氣體，易溶于水，其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效成分為NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡騰片”，能快速溶于水，溢出大量氣泡，得到ClO2溶液。上述過程中，生成ClO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)，每生成1molClO2消耗NaClO2的量為________mol；產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為__________________________。(2)“84消毒液”的有效成分為NaClO，不可與酸性清潔劑混用的原因是___________________________________________________________(用離子方程式表示)。工業(yè)上是將氯氣通入到30%的NaOH溶液中來制備NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的質(zhì)量分數(shù)為1%，則生產(chǎn)1000kg該溶液需消耗氯氣的質(zhì)量為________kg(保留整數(shù))。解析：(1)結(jié)合題中信息制備ClO2時發(fā)生歧化反應(yīng)，可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為5NaClO2＋4NaHSO4===NaCl＋4Na2SO4＋4ClO2↑＋2H2O，即生成1molClO2時消耗1.25molNaClO2；溶液中溢出大量氣泡是NaHCO3與NaHSO4反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體。答案：(1)1.25

NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O(2)ClO－＋Cl－＋2H＋===Cl2↑＋H2O

2034．(2022·河北等級考·節(jié)選)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：回答下列問題：(1)紅渣的主要成分為________________(填化學(xué)式)，濾渣①的主要成分為______________(填化學(xué)式)。(2)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________________________________________________。(3)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為__________，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________。答案：(1)Fe2O3

SiO25．(2021·福建等級考·節(jié)選)四鉬酸銨是鉬深加工的重要中間產(chǎn)品，具有廣泛的用途。一種以鉬精礦(主要含MoS2，還有Cu、Fe的化合物及SiO2等)為原料制備四鉬酸銨的工藝流程如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：(1)“凈化”后，溶液中若有低價鉬(以MoO表示)，可加入適量H2O2將其氧化為MoO，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。(2)高溫下用H2還原(NH4)2Mo4O13可制得金屬鉬，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________________。[已知：(NH4)2Mo4O13受熱分解生成MoO3]題型(一)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算1．氧化還原反應(yīng)計算的思路對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開多步的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。第一步找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物第二步找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù))第三步根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)×變價原子個數(shù)×化合價變化值(高價－低價)2．守恒法解題的思維流程[典例]

24mL濃度為0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為

(

)A．＋2 B．＋3 C．＋4 D．＋5[解題流程]

第一步由題意可知_________為還原劑，__________為氧化劑，__________為氧化產(chǎn)物，求還原產(chǎn)物中Cr元素的化合價第二步第三步根據(jù)電子守恒：0.02×20×10－3×2×(6－n)＝0.05×24×10－3×1×(6－4)n＝_____Na2SO3K2Cr2O7Na2SO43[答案]

B[綜合應(yīng)用訓(xùn)練]題點(一)兩元素之間的得失電子守恒計算1．在硫酸溶液中NaClO3和Na2SO3按2∶1的物質(zhì)的量之比完全反應(yīng)，生成一種棕黃色氣體X。則X為

(

)A．Cl2B．Cl2OC．ClO2D．Cl2O5解析：由題意設(shè)氣體中氯的化合價為x，得2×1×(5－x)＝1×1×(6－4)，x＝4。答案：C

2．聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無色液體)可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2________kg；與使用Na2SO3處理水中溶解的O2相比，聯(lián)氨的優(yōu)點是____________________________________________________________________________。解析：N2H4吸收O2時的化學(xué)方程式為N2H4＋O2===N2＋2H2O，由化學(xué)方程式可知參加反應(yīng)的N2H4和O2的質(zhì)量相等，故1kgN2H4理論上可除去水中溶解的O21kg。Na2SO3吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，兩者相比較，N2H4的用量少，且不產(chǎn)生其他雜質(zhì)。答案：1

N2H4的用量少，不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(或產(chǎn)物為N2和H2O，而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4)題點(二)多元素之間的得失電子守恒計算3．已知NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，下列說法正確的是

(

)A．氧氣是還原產(chǎn)物B．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C．反應(yīng)物中有水，且反應(yīng)方程式中水的化學(xué)計量數(shù)為2D．若生成4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子解析：反應(yīng)中O元素的化合價升高，氧氣是氧化產(chǎn)物，故A錯誤；此反應(yīng)中NaClO既是氧化劑，又是還原劑，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6∶4＝3∶2，故B錯誤；反應(yīng)物中有水，由反應(yīng)方程式4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑，可知水的化學(xué)計量數(shù)為2，故C正確；4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2的物質(zhì)的量為0.2mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移1.6mol電子，故D錯誤。答案：C

4．在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應(yīng)中，7.5molCuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為________mol。生成1molCu3P時，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為________mol。解析：設(shè)7.5molCuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x，生成1molCu3P時，被氧化的P的物質(zhì)的量為y。根據(jù)得失電子守恒得：7.5mol×(2－1)＝x×(5－0)，解得x＝1.5mol；1mol×3×(2－1)＋{1mol×[0－(－3)]}＝y(tǒng)×(5－0)，解得y＝1.2mol。所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2mol＋1mol＝2.2mol。答案：1.5

2.2題點(三)多步反應(yīng)得失電子守恒計算5．14g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中銅的質(zhì)量為

(

)A．9.6g B．6.4g C．3.2g D．1.6g6．為測定某血液樣品中鈣離子的含量，可取該樣品2.00mL用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨(NH4)2C2O4晶體，反應(yīng)生成CaC2O4沉淀。將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4后，再用1.000×10－4mol·L－1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達終點時用去20.00mL標(biāo)準(zhǔn)液。(1)用酸性KMnO4(aq)滴定H2C2O4(aq)的離子方程式為__________________________。(2)KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)用________式滴定管盛裝。(3)滴定終點時的現(xiàn)象為____________________________________________________________________________________________________。(4)該樣品中鈣離子濃度為____________________g·mL－1。(2)酸(3)滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液，錐形瓶中溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色(4)1.000×10－4題型(二)氧化還原反應(yīng)方程式的配平類型(一)氧化還原反應(yīng)方程式的一般配平1．氧化還原反應(yīng)方程式配平的基本原則電子守恒氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等，化合價升高總數(shù)＝化合價降低總數(shù)質(zhì)量守恒反應(yīng)前后原子的種類和個數(shù)不變電荷守恒離子反應(yīng)前后，陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等2．氧化還原反應(yīng)方程式配平的基本方法(1)正向配平法

適合反應(yīng)物分別是氧化劑、還原劑的反應(yīng)。如：(3)整體配平法若某一氧化還原反應(yīng)中，有三種元素的化合價發(fā)生了變化，但其中一種反應(yīng)物中同時有兩種元素化合價升高或降低，這時要進行整體配平。3．氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般步驟[配平流程](2)__NaBO2＋__SiO2＋__Na＋__H2===__NaBH4＋__Na2SiO3(3)__KI＋__KIO3＋__H2SO4===__I2＋__K2SO4＋__H2O(4)__Fe3O4＋__HNO3(稀)===__Fe(NO3)3＋__NO↑＋__H2O(5)__P4＋__KOH＋__H2O===__K3PO4＋__PH3[對點訓(xùn)練]答案：(1)2

4

7

4

1

4

7

(2)1

2

4

2

1

2

(3)5

1

3

3

3

3

(4)3

28

9

1

14

(5)2

9

3

3

5

(6)6

1

14

6

2

7類型(二)補項配平氧化還原反應(yīng)方程式1．配平流程缺項方程式是指某些反應(yīng)物或生成物在方程式中沒有寫出來，它們一般為水、酸(H＋)或堿(OH－)，其配平流程為第一步找出變價元素，利用氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法確定含變價元素物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)第二步利用原子守恒確定缺項物質(zhì)是H2O、H＋或OH－第三步最后利用原子守恒和電荷守恒確定缺項物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)條件補項原則酸性條件下缺H或多O補H＋，少O補H2O堿性條件下缺H或多O補H2O，少O補OH－2.補項原則

反應(yīng)物生成物使用條件組合一H＋H2O酸性溶液組合二H2OH＋酸性溶液或酸堿性未知組合三OH－H2O堿性溶液組合四H2OOH－堿性溶液或酸堿性未知3.組合方式[例2]完成以下氧化還原反應(yīng)的離子方程式：(

)ClO－＋(

)Fe(OH)3＋____===(

)Cl－＋(

)FeO＋

____[配平流程]答案：(1)2

5

6H＋

2

5

8(2)Al2O3

3C

N2

2

3CO題型(三)新情境下陌生方程式的書寫1．陌生化學(xué)方程式書寫的思路首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價有無變化判斷反應(yīng)類型：元素化合價無變化此反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，遵循質(zhì)量守恒定律元素化合價有變化此反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守恒外，還要遵循得失電子守恒規(guī)律。最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律)即可2.非氧化還原反應(yīng)方程式的書寫第一步：根據(jù)信息或流程信息確定主要物質(zhì)；第二步：根據(jù)物質(zhì)的反應(yīng)規(guī)律或介質(zhì)補加未指明的物質(zhì)；第三步：根據(jù)質(zhì)量(原子)守恒或電荷守恒配平。3．陌生氧化還原反應(yīng)方程式書寫的具體步驟[典例]某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質(zhì)。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體(NiSO4·7H2O)：金屬離子Ni2＋Al3＋Fe3＋Fe2＋開始沉淀時(c＝0.01mol·L－1)的pH7.23.72.27.5沉淀完全時(c＝1.0×10－5mol·L－1)的pH8.74.73.29.0溶液中金屬離子開始沉淀和完全沉淀的pH如表所示：回答下列問題：(1)“堿浸”中NaOH的兩個作用分別是除去油脂，溶解鋁及其氧化物。為回收金屬，用稀硫酸將“濾液①”調(diào)為中性，生成沉淀。寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________。(2)硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________。[綜合應(yīng)用訓(xùn)練]題點(一)陌生情境下方程式的書寫1．(1)SO2通入稀H2SO4酸化的KMnO4溶液，溶液褪色，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________________。(2)酸性KMnO4溶液與H2O2溶液混合有氣體生成，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________。(3)用酸性CO(NH2)2水溶液吸收NOx，吸收過程中存在HNO2與CO(NH2)2生成N2和CO2的反應(yīng)。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________。答案：(1)5SO2＋2KMnO4＋2H2O===K2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4(3)2HNO2＋CO(NH2)2===2N2↑＋CO2↑＋3H2O(2)用NaClO-NaOH溶液氧化AgNO3，制得高純度的納米級Ag2O2。寫出該反應(yīng)的離子方程式：________________________________。(3)生產(chǎn)硫化鈉大多采用無水芒硝(Na2SO4)-碳粉還原法，若煅燒所得氣體為等物質(zhì)的量的CO和CO2，寫出煅燒時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________________________________________。(4)在酸性條件下，NaClO2