第6讲 氧化还原反应方程式的配平及计算1.了解氧化还原反应的本质。

2.了解常见的氧化还原反应。

考点一 氧化还原反应方程式的配平1．配平原则2．配平步骤3．步骤示例H 2S ＋HNO 3―→S ↓＋NO ↑＋H 2O第一步：标变价，H 2S －2＋HN ＋5O 3―→S 0↓＋N ＋2O ↑＋H 2O第二步：列得失， H 2S －2＋ HN ＋5O 3失去↓2e －↓得到(5－2)e －S 0N ＋2O ↑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。

H 2S －2＋ HN ＋5O 3 失去2e －×3↓ ↓得到3e －×2S 0N ＋2O ↑故H 2S 的化学计量数为3，HNO 3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。

3H 2S ＋2HNO 3===3S ↓＋2NO ↑＋4H 2O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。

1．正向配平类(1)4HCl(浓)＋1MnO 2=====△1Cl 2↑＋1MnCl 2＋2H 2O (2)5KI ＋1KIO 3＋3H 2SO 4===3I 2＋3K 2SO 4＋3H 2O (3)2MnO －4＋16H ＋＋10Cl －===2Mn 2＋＋5Cl 2↑＋8H 2O2．逆向配平类(1)3S ＋6KOH=====△2K 2S ＋1K 2SO 3＋3H 2O (2)2P 4＋9KOH ＋3H 2O===3K 3PO 4＋5PH 3 (3)2Cl 2＋2Ca(OH)2===1CaCl 2＋1Ca(ClO)2＋2H 2O 3．缺项配平类(1)3ClO －＋2Fe(OH)3＋4OH －===3Cl －＋2FeO 2－4＋5H 2O(2)2MnO －4＋5H 2O 2＋6H ＋===2Mn 2＋＋5O 2↑＋8H 2O(3)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：Al 2O 3、C 、N 2、AlN 、CO 。

请写出该反应的化学方程式并配平：Al 2O 3＋3C ＋N 2===2AlN ＋3CO 。

(4)某离子反应中共有 H 2O 、ClO －、NH ＋4、H ＋、N 2、Cl －六种微粒。

其中c (ClO －)随反应进行逐渐减小。

请写出该反应的离子方程式并配平：3ClO －＋2NH ＋4===N 2↑＋3H 2O ＋3Cl －＋2H ＋。

配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。

(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右边着手配平。

(3)缺项配平法：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。

(4)当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。

考点二 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1．计算依据氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数 2．解题步骤(1)“一找物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)“二定得失”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。

(3)“三列关系”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式，即n (氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n (还原剂)×变价原子个数×化合价变化值对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的电子守恒关系，快速求解。

题组一 两种元素之间的电子守恒问题1．(2019·山东曲师附中检测)Na 2S x 在碱性溶液中可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，若反应中Na 2S x 与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x 的值为( )A ．2B ．3C ．4D ．5D [Na 2S x ―→x Na 2S ＋6O 4 NaClO ＋1―→NaC －1l ，得关系式1×(6＋2/x )·x ＝16×2，x ＝5。

故D 项正确。

]2．(2019·山东日照一中诊断)某强氧化剂XO(OH)＋2被Na 2SO 3还原。

如果还原2.4×10－3mol XO(OH)＋2，需用30 mL 0.2 mol·L－1的Na 2SO 3溶液，那么X 元素被还原后的价态是( )A ．＋2B ．＋1C ．0D ．－1C [XO(OH)＋2中X 的化合价是＋5，Na 2SO 3中S 的化合价从＋4升高到＋6，设X 元素被还原后的化合价为a ，根据氧化还原反应中化合价升降必相等：2.4×10－3×(5－a )＝0.2×0.03×(6－4)，解得a ＝0。

]题组二 多元素之间得失电子守恒问题3．在反应3BrF 3＋5H 2O===9HF ＋Br 2＋HBrO 3＋O 2↑中，若有5 mol H 2O 参加反应，被水还原的溴为( )A ．1 molB ．23 molC ．43molD ．2 molC [设被水还原的溴(BrF 3)的物质的量为x,5 mol H 2O 参加反应，失去电子4 mol ，根据电子守恒得：3x ＝4 mol ，x ＝43mol 。

]4．(2019·四川成都诊断)FeS 与一定浓度的HNO 3反应，生成Fe(NO 3)3、Fe 2(SO 4)3、NO 2、N 2O 4、NO 和H 2O ，当NO 2、N 2O 4、NO 的物质的量之比为1∶1∶1时，实际参加反应的FeS 与HNO 3的物质的量之比为( )A ．1∶6B ．1∶7C ．2∶11D ．16∶25B [设参加反应的FeS 的物质的量为a mol ，被还原的HNO 3的物质的量为b mol ，根据得失电子守恒有：a ×(1＋8)＝b 4×1＋b 4×2＋b4×3，b ＝6a ，又因为起酸性作用的HNO 3的物质的量为3n [Fe(NO 3)3]＝3×⎝⎛⎭⎫a －a3×2mol ＝a mol ，故实际参加反应的FeS 与HNO 3的物质的量之比为a ∶(a ＋b )＝1∶7。

]题组三 多步反应的电子守恒问题5．(2019·辽宁抚顺一模)足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，将这些气体与1.68 L O 2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。

若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L －1 NaOH 溶液至Cu 2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是( )A ．60 mLB ．45 mLC ．30 mLD ．15 mLA [由题意可知，HNO 3Cu O 2⎩⎪⎨⎪⎧NO 2N 2O 4NO，则Cu 失去的电子数与O 2得到的电子数相等。

即n (Cu)＝2n (O 2)＝2× 1.68 L22.4 L·mol －1＝0.15 mol 。

根据质量守恒及NaOH 和Cu(NO 3)2的反应可得关系式：n (NaOH)＝2n [Cu(NO 3)2]＝2n (Cu)＝0.3 mol ，则V (NaOH)＝0.3 mol5 mol·L －1＝0.06 L＝60 mL 。

]6．(2019·吉林一模)取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO 2气体和672 mL 的N 2O 4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02 g 。

则x 等于( )A ．8.64B ．9.20C ．9.00D ．9.44B [反应流程为⎭⎬⎫Mg Cu ――→浓HNO 3 ⎩⎪⎨⎪⎧Mg 2＋、Cu 2＋NO 2、N 2O 4――→NaOH ⎩⎪⎨⎪⎧Mg (OH )2Cu (OH )2，则x ＝17.02 g －m (OH －)，而OH －的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO 3得电子的物质的量，即：n (OH－)＝8.96 L 22.4 L·mol －1×1＋0.672 L22.4 L·mol －1×2×1＝0.46 mol ，所以x ＝17.02 g －0.46 mol ×17 g·mol －1＝9.20 g 。

]新情景下氧化还原反应方程式的书写“四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写第1步—根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物↓第2步—按“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”写出方程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质↓第3步—根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H ＋、OH－或H 2O 等↓第4步—根据质量守恒配平反应方程式[示例] KMnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应，生成Mn 2＋和CO 2，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KMnO 4是氧化剂，Mn 2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，故Na 2C 2O 4(碳元素化合价为＋3价)是还原剂，CO 2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 －4＋C 2O 2－4——Mn 2＋＋CO 2↑。

由MnO －4→Mn 2＋，锰元素降了5价；由C 2O 2－4→CO 2，碳元素升了1价，1 mol C 2O 2－4共失去2 mol e －，故在C 2O 2－4前配5，在氧化产物CO 2前配10；在MnO －4前配2，在还原产物Mn 2＋前配2，即2MnO －4＋5C 2O 2－4——2Mn 2＋＋10CO 2↑。

第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H ＋，右边补充H 2O,2MnO －4＋5C 2O 2－4＋H ＋——2Mn 2＋＋10CO 2↑＋ H 2O 。

第四步：依据电荷守恒及H 、O 原子守恒配平如下：2MnO －4＋5C 2O 2－4＋16H ＋=====△2Mn 2＋＋10CO 2↑＋8H 2O 。

题组一 根据题干信息书写方程式 1．按要求完成下列方程式。

(1)生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na 2SO 4)—碳粉还原法，若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和CO 2，写出煅烧时发生反应的化学方程式：3Na 2SO 4＋8C=====高温3Na 2S ＋4CO ↑＋4CO 2↑。