高一化学教师:邓老师宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
氧化还原反应的配平及简单计算一、考点、热点回顾氧化还原反应的配平及简单计算(1)奇数配偶法:此法适用于简单的氧化还原反应方程式的配平,其步骤为“一看、二找、三定、四平、五查”(内容略 )。
例如:Cl2 +2NaOH =NaCl+NaClO+H 2O。
(2)逆向配平法:对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右边进行配平。
例如: 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO 3 +3H2O(3)合一配平法:当三种物质参与氧化还原反应或分解反应的氧化和还原产物有三种时,应将其中两种合并作为一种来看,这样配平就显得简单了。
例如:KNO 3+S+C — K2 S+N2+CO2 。
因为右边的 K 2KNO 3 和 S,故左边 KNO3 与 S 的系数比必须满足2∶ 1,所以先在S 中,K 与 S 分别来自左边的KNO 3前添上系数 2,然后将2KNO 3和 S 看作一个整体来配平:2KNO 3+ S +3C = K2S+3CO2+N2 。
(4)平均化合价法:此法适用于有机氧化还原方程式的配平,步骤为:先根据氢+1 价,氧-2 价来确定碳原子平均化合价,再用化合价升降法配平。
例如:5C2H4 O+2KMnO 4+3H2 SO4 = 5C2 H4O2+K2 SO4 +2MnSO 4+3H2 O(5)离子方程式配平法:此法适用于较复杂的氧化还原反应方程式的配平。
例如FeS2 4 2 42 2SO 4 中元素化合+CuSO+H O—— FeSO +Cu S+H 价变化错综复杂,给配平带来了麻烦,若将其改写为离子方程式,化合价变化情况就清楚了,即:5FeS2+14Cu2++12H 2O= 5Fe2+ +3SO4 2-+7Cu2 S+24H+然后,将离子方程式改写为化学方程式,即:5FeS2+14CuSO 4+12H 2O = 5FeSO4+7Cu 2S+12H2SO4 。
(6)零价配平法:对于如 Fe3C 的复杂化合物,可假定Fe、 C 均为零价,然后用化合价升降法配平。
例如:亲爱的学子:在化学学习中,我们需要“勤思考、勤动手、务求实”.第1页共8页高一化学教师:邓老师3 Fe3C+ 40 HNO 3 = 9Fe(NO 3)3+3 CO 2 +13NO+20H 2O。
二、典型例题【 1】下列变化过程需要加入还原剂的是()A. KClO 3 →KClB.KCl→ AgClC.H+→ H2 D. C→CO2【答案】C【解析】根据题意,“要加入还原剂实现”此变化,则说明各选项变化为氧化剂的变化,即变化中有元素化合价降低的情况,判断各项知A、C 项符合这一点;但对于A 项还要注意,实现KClO 3 →KCl的变化有多种方式,如KClO 3 受热分解也能得到KCl ,即实现A 项转化不一定要加入还原剂。
故答案为C 项。
【易错点点睛】选 A、 C 项。
错因是对KClO 3→KCl的多种变化方式没有把握好。
【延伸题】标准状况下,往100mL0.2mol/L的 FeBr2 溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的 Br-被氧化。
则通入的氯气的体积是()A、 0.224LB、0.336LC、0.448LD、 0.672L【答案】C【解析】由于Fe2+还原性比Br-强,当往 FeBr2中通入氯气,发生的反应依次为:—+2Fe3+;2)1)Cl 2 +2Fe2+ =2Cl2 ——2。
因此溶液反应中反应的情况应该是:Fe2+被完全氧化并有 50% Br —被氧化。
根据电子得失关系,Cl+2Br =2Cl +BrFe2+、Br —离子失去的电子总数(0.02mol+0.02mol=0.04mol )等于 Cl 2得到的电子总数。
由于每个Cl 2在反应中得到2 个电子,因此 Cl 2 的物质的量为0.02mol ,其体积为 0.448L 。
本题正确答案为 C。
(注:分析多种离子共存的溶液体系的电解问题时,也必须考虑离子反应次序——对于氧化性或还原性越强的离子,电解过程中一般优先放电。
)【易错点点睛】忽略离子还原性强弱。
在氧化还原反应中,还原性(氧化性)越强的物质(或微粒)优先参与氧化还原反应。
由于2Br-+ Cl2=Br 2 + 2Cl-,根据题意,有50%的 Br-被氧化,即有0.02mol 被氧化,因此通入的氯气的体积为0.224L 。
错选 A。
【 2】取 17.4 g MnO 2 固体粉末与一定体积的浓盐酸(含溶质0.4mol)共热制取氯气(假设 HCl 挥发损失不计),下列叙述中正确的是()A、反应过程中MnO 2 作催化剂B、盐酸未完全反应C、参加反应的盐酸有一半被氧化D、反应产生 2.24L 氯气(标况)【答案】 C【解析】随反应的进行,盐酸的浓度逐渐减小,对应的还原性逐渐减弱,直至发生的氧化还原反应被停止。
因此该反应过程中,虽然MnO 2 过量,盐酸也不可能完全反应,同样的,收集到的气体也不可能是2.24L 。
但是不论亲爱的学子:在化学学习中,我们需要“勤思考、勤动手、务求实”.第2页共8 页高一化学教师:邓老师如何,参与反应的盐酸一定有一半被氧化(对应的量一定少于0.2mol )。
因此正确选项为C。
(注:许多物质的氧化(还原)性会受浓度变化的影响,并在一些具体的反应中表现出来。
例如,浓硫酸具有氧化性,在加热的条件下与铜能够发生反应,随反应的进行,硫酸浓度变小,氧化性逐渐减弱,最终反应将停止;若参加反应的金属为Zn 等活泼金属,则当浓度降低到一定程度(转化为稀硫酸)时,又会有H2产生。
又如,浓硝酸具有强氧化性,与铜反应生成 NO 2,随反应进行,浓度减小,氧化性将有所减弱。
当浓度减小到一定程度,反应产物变为NO 。
在解此类问题时,必须要打破常规,“动态”地考虑反应进行问题。
这类问题也常在化学计算中出现。
)【易错点点睛】静态考虑反应问题,忽略盐酸浓度变化引起还原性变化的事实。
错选C、 D。
根据该反应中量的关系: MnO2—— 4HCl 可知,该反应中 MnO 2过量,因此 HCl 完全反应。
又因该反应中只有一半的HCl 作还原剂(另一半为起到酸的作用),因此参加反应的盐酸有一半被氧化(0.2mol ),得到2.24L的氯气。
【延伸题】在反应3Cu 8HNO 3(稀 ) 3Cu ( NO 3 ) 22 NO4H 2O 中,有19.2g Cu 被氧化,则被还原的 HNO 3 的质量为多少?【解析】根据元素化合价变化情况可知,题设反应中HNO 3 有一部分是作酸,转化为Cu(NO 3)2,另一部分被还原,转化为NO ,则被氧化的 Cu 与被还原的HNO 3的关系式为 3Cu ~ 2HNO 3,则m( H N 3O)19 .2g2 636412 .6 g 。
3【易错点点睛】根据化学反应方程式列比例式,得m ( H N O 3 ) 86319 .2 g3 50 .4 g64 【答案】 BC【解析】氧化还原反应过程中,氧化剂得到电子被还原,而还原剂失去电子被氧化;2)置换反应不仅有单质参加,而且有新单质生成,反应过程中一定有电子转移,因此一定是氧化还原反应;3)电解质导电过程,实质就是电解的过程,而电解反应一定是氧化还原反应;4)阳离子得到电子生成单质时,发生还原反应(被还原);而阴离子转化为单质,因失去电子而被氧化。
本题正确选项为B、 C。
【易错点点睛】对电解质溶液导电实质不理解以及对元素化合态形式存在时的化合价的理解不够全面。
【3】下列四类反应:①置换反应,②复分解反应,③没有单质参加的化合反应,④没有单质生成的分解反应。
其中一定不是氧化还原反应的是()A、只有② B 、只有②③ C 、②③④ D 、①②③④【答案】 A【解析】本题只有 A 选项正确。
根据置换反应的概念和实质可以推知它一定是氧化还原反应。
对于化合反应和分解反应,只要有单质参加或生成,则一定是氧化还原反应;而没有单质参加或生成的化合反应和分解反应,则有亲爱的学子:在化学学习中,我们需要“勤思考、勤动手、务求实”.第3页共8页高一化学教师:邓老师些是氧化还原反应,有些不是氧化还原反应。
例如,这样的两个反应:Na2 O2 +SO2=Na2 SO4、 NH4NO3=N2 O+2HO,虽然没有单质参加或生成,但它们仍然属于氧化还原反应。
【易错点点睛】对四种基本反应类型和氧化还原反应关系的理解不够深入【延伸题】X 、Y、Z 为三种单质。
已知:Y 能将 Z 从其化合物的水溶液中置换出来,而Z 又能将 X 从其化合物中置换出来。
由此可以推断下列说法中可能正确的是()①单质的氧化性:Y>Z>X;②单质的还原性:Y>Z>X;③对应离子的氧化性:X>Z>Y;④对应离子的还原性:X>Z>YA、只有①B 、只有②③C 、只有①④D 、①②③④【答案】D【解析】由于置换反应既可有金属间的置换、又可在非金属之间置换,因此X、Y、Z 既可以是金属、也可以是非金属。
对于这两种情况,说法①②都可以是正确的;它们对应的离子,如果这些元素金属性(非金属)性越强,则对应的离子的氧化性(还原性)也越弱,因此③④的说法也可以是正确的。
【易错点点睛】思维不够慎密、全面,只把X、 Y、 Z 当作金属或非金属一种情况考虑。
【 4】铁屑溶于过量的盐酸后,再加入下列物质,会有三价铁生成的是()A、硫酸B、氯水 C 、硝酸锌 D 、氯化钙【答案】 BC来源 :Zxxk.Com][【解析】本题正确选项为B、 C。
对于 B 的分析同上。
解答本题时还应该注意的是:题干中指明盐酸过量,因此反应后溶液呈酸性。
再往溶液中添加硝酸锌时,由于溶液中存在H+,硝酸根离子将显强氧化性,可以将亚铁离子氧化,反应为:4H++NO3— +2Fe2+ =3Fe3+NO↑+2HO因此选项 C 也是正确的。
(注意:在考虑离子共存问题时,一定不要忽视下列离子的氧化性(或在酸性条件下具有氧化性): NO3-、 ClO-、 MnO4-、 Fe3+等。
)【易错点点睛】忽略酸性条件下—具有强氧化性而漏选。
3NO【延伸题】化合物 A、B、C 都只含有两种元素,且 A、B 均含 X 元素。
已知一定条件下可发生反应:A+B—— X+C,X 是一种单质,由此可知X 元素()A、一定是金属元素B、一定是非金属元素C、可能是金属元素,也可能是非金属元素 D 、无法确定【答案】 B【解析】根据题意:1) A、B、 C 都是化合物;2) A、B 均含 X 元素; 3)反应生成单质X,可以推知该反应为亲爱的学子:在化学学习中,我们需要“勤思考、勤动手、务求实”.第4页共8页高一化学教师:邓老师“归中型”氧化还原反应。