2022高考化学第2章化学物质及其变化第3节氧化还原反应考点3氧化还原反应方程式的配平讲与练含解析

考点三　氧化还原反应方程式的配平李仕才题型一　直接型氧化还原反应方程式的配平1正向配平法例如：配平化学方程式：H2S＋HNO3―→S↓＋NO↑＋H2O分析：配平步骤如下第三步：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。8\n故H2S的化学计量数为3，NO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。3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。【对点训练】1．配平下列方程式。(1)____NaBO2＋____SiO2＋____Na＋____H2===____NaBH4＋____Na2SiO3(2)____P＋____FeO＋____CaO____Ca3(PO4)2＋____Fe(3)____KI＋____KIO3＋____H2SO4===____I2＋____K2SO4＋____H2O(4)____MnO＋____H＋＋____Cl－===____Mn2＋＋____Cl2↑＋____H2O(5)____MnO＋____Fe2＋＋____H＋===____Mn2＋＋____Fe3＋＋____H2O答案：(1)1　2　4　2　1　2(2)2　5　3　1　5(3)5　1　3　3　3　3(4)2　16　10　2　5　8(5)1　5　8　1　5　42逆向配平法适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。先确定生成物的化学计量数，然后再确定反应物的化学计量数。8\n由于S的化合价既升又降，而且升降总数要相等，所以K2S的化学计量数为2，K2SO3的化学计量数为1，然后确定S的化学计量数为3。【对点训练】2．配平下列方程式。(1)____I2＋____NaOH===____NaI＋____NaIO3＋____H2O(2)____P4＋____KOH＋____H2O===____KH2PO2＋____PH3(3)____(NH4)2Cr2O7===____N2＋____Cr2O3＋____H2O解析：(1)2＋NaOH―→Na＋NaO3＋H2O，采用逆向配平，NaI中I元素：0→－1，化合价降低1，NaIO3中I元素0→＋5，化合价升高5，所以I－前化学计量数为5，IO前化学计量数为1，根据元素守恒得：3I2＋6NaOH===5NaI＋NaIO3＋3H2O。(2)4＋KOH＋H2O―→KH2O2＋H3，KH2PO2中P元素：0→＋1，化合价升高1，PH3中P元素0→－3，化合价降低3，KH2PO2前化学计量数为3，则PH3前化学计量数为1，结合元素守恒得P4＋3KOH＋3H2O===3KH2PO2＋PH3。(3)(H4)2r2O7―→2＋r2O3＋H2O，N元素：－3→0化合价升高3，Cr元素：＋6→＋3，化合价降低3，结合元素守恒得：(NH4)2Cr2O7===N2＋Cr2O3＋4H2O。答案：(1)3　6　5　1　3(2)1　3　3　3　1(3)1　1　1　4题型二　缺项型氧化还原反应方程式的配平缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。(1)配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。(2)补项原则条件补项原则酸性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H＋，少O(氧)补H2O(水)碱性条件下缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水)，少O(氧)补OH－【对点训练】3．配平下列方程式。(1)ClO＋Fe2＋＋____===Cl－＋Fe3＋＋____。(2)MnO＋C2O＋____===Mn2＋＋CO2↑＋____。(3)____LiCoO2＋H2SO4＋H2O2===Li2SO4＋CoSO4＋O2↑＋____。8\n(4)MnO＋Fe2＋＋____===Mn2＋＋Fe3＋＋____。(5)Fe(OH)2＋ClO－＋____===Fe(OH)3＋Cl－(6)Mn2＋＋ClO＋H2O===MnO2↓＋Cl2↑＋____。答案：(1)1　6　6H＋　1　6　3H2O(2)2　5　16H＋　2　10　8H2O(3)2　3　1　1　2　1　4H2O(4)1　5　8H＋　1　5　4H2O(5)2　1　1H2O　2　1(6)5　2　4　5　1　8H＋题型三　信息型氧化还原反应方程式的书写例如：KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的离子方程式是_____________。分析：第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3价)，是还原剂，CO2是氧化产物。第二步：按“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写成：MnO＋C2O——Mn2＋＋CO2↑。由MnO→Mn2＋，锰元素降了5价；由C2O→CO2，碳元素升了1价，1molC2O共失去2mole－，故在C2O前面配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO前配2，在还原产物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O——2Mn2＋＋10CO2↑。第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O,2MnO＋5C2O＋H＋——2Mn2＋＋10CO2↑＋H2O。第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：8\n2MnO＋5C2O＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。【对点训练】4．(1)KMnO4与盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其反应的离子方程式为___________________________________________。(2)在酸性条件下，NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为_____________________。(3)将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为______________________________。(4)KClO3与KI淀粉溶液混合后溶液显蓝色，假设氧化产物唯一，还原产物为KCl，则此反应的离子方程式为__________。(5)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：　Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为__________。(6)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为______________________________。(7)Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为____________。(8)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式为___________________。(9)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应，在酸性条件下，H2S和KMnO4溶液反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的离子方程式：____________。(10)硫酸亚铁溶液在空气中变质，发生反应的离子方程式为______________________________。答案：(1)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O(2)4H＋＋5ClO===Cl－＋4ClO2↑＋2H2O(3)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－(4)ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O8\n(5)2Co(OH)3＋4H＋＋SO===SO＋2Co2＋＋5H2O(6)PbO＋ClO－===PbO2＋Cl－(7)S2O＋4Cl2＋5H2O===2SO＋8Cl－＋10H＋(8)SO＋I2＋H2O===2I－＋SO＋2H＋(9)2MnO＋5H2S＋6H＋===5S↓＋2Mn2＋＋8H2O(10)4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O——知能拓展——氧化还原反应和离子反应中的竞争反应反应物间一对多的化学反应常有“平行反应”和“竞争反应”两类，平行反应主要指多个反应相互间没有影响可同时进行；而竞争反应是指由于反应能力不同，多个反应按一定的先后顺序逐次进行。竞争反应主要包括两种基本题型：一是一种氧化剂(还原剂)与多种还原剂(氧化剂)反应，如把Cl2通入含I－、Br－、Fe2＋的溶液中，按照还原能力由强到弱的顺序，I－优先反应，其次是Fe2＋，最后是Br－；二是一种酸(碱)与多种碱性(酸性)物质反应，如把盐酸逐滴加入到含有NaOH、Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中，按照碱性由强到弱的顺序，NaOH优先反应，其次是Na2CO3，最后是NaHCO3，此类竞争反应的先后顺序即是其有效顺序。在实际问题中有部分看似平行的反应，由于物质的性质而出现了“有效”和“无效”两种可能性，准确地确定有效反应就成了解题的关键。1复分解反应之间的竞争若某一溶液中同时存在几个可能的复分解反应，则生成更难溶解或更难电离的物质的反应将优先进行。针对训练1：将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(y)的关系正确的是(　　)8\n解析：CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但先与哪种物质反应即存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，可以看成CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此，是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH消耗完全，再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。答案：D2氧化还原反应之间的竞争若某一溶液中同时含有多种还原性(氧化性)物质，则加入一种氧化剂(还原剂)时，优先氧化(还原)还原性(氧化性)强的物质。要熟记常用的氧化剂的氧化性强弱顺序：MnO>Cl2>Br2>Fe3＋>I2>SO2>S和还原剂的还原性强弱顺序S2－>SO(或SO2)>I－>Fe2＋>Br－>Cl－。针对训练2：在混合体系中，确认化学反应先后顺序有利于问题的解决，下列反应先后顺序判断正确的是(　　)A．在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I－、Br－、Fe2＋B．在含等物质的量的Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入Zn：Fe3＋、Cu2＋、H＋、Fe2＋C．在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2：KOH、Ba(OH)2、BaCO3、K2CO3D．在含等物质的量的AlO、OH－、CO溶液中，逐滴加入盐酸：AlO、Al(OH)3、OH－、CO解析：A项中先后顺序应为I－、Fe2＋、Br－；C项中先后顺序应为：Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3。可采用假设法判断，若CO2先与KOH反应，生成的K2CO3会与Ba(OH)2反应生成BaCO3，所以可以看成先与Ba(OH)2反应。若假设CO2先与K2CO3反应，生成的KHCO3会与KOH反应又生成K2CO3，所以可认为先与KOH反应。同理，若CO2先与BaCO3反应，生成的Ba(HCO3)2与K2CO3反应生成BaCO3，故应为先与K2CO3反应；用同样的方法，可判断D中先后顺序应为：OH－、AlO、CO、Al(OH)3。答案：B3氧化还原反应和非氧化还原反应之间的竞争(1)一般情况下，氧化还原反应优先于非氧化还原反应发生。(2)考查该类型优先反应的载体，除SO2与漂白粉溶液、SO与HNO3(稀)外，还有Fe2＋与ClO－、S2－与Fe3＋等。针对训练3：写出向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体的化学方程式：____________________________。解析：漂白粉溶液中含有CaCl2和Ca(ClO)2，其中Ca(ClO)2水溶液能与SO2发生反应，向漂白粉溶液中通入二氧化硫气体后，是发生复分解反应生成CaSO38\n和HClO，还是发生氧化还原反应，两反应互相竞争。由于次氯酸盐及次氯酸都具有强氧化性而亚硫酸盐及二氧化硫都具有还原性，所以是发生氧化还原反应而不是复分解反应。答案：Ca(ClO)2＋2SO2＋2H2O===CaSO4↓＋2HCl＋H2SO48