高考化学考点氧化还原反应方程式的书写与计算(提高)

高考总复习氧化还原反应方程式的书写和计算

【考纲要求】

1．巩固氧化还原反应的概念

2．能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。

3．能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。

【考点梳理】

一、氧化还原反应方程式的配平

1．配平的原则

(1)电子守恒：氧化还原反应过程中，氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目，即：“电子得失数相等”“化

合价升降数相等”。

(2)质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等。

(3)电荷守恒：对于离子方程式，等式两边“电荷总数相等”。

2．配平的思路

一般分两部分:第一部分是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的配平—化合价升降相等或电子得失数相等；第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数。

3．常见配平方法——化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)

二、陌生氧化还原反应方程式的书写策略

近年来我们发现高考中有区分度的题目一般都会涉及陌生氧化还原反应方程式的书写，而且常以离子反应的形式出现，题目中会伴随陌生度较高的新信息和新情境，灵活度较高，是对考生能力的一种考查方式。攻克这一难题不能单纯靠背诵书上出现的反应方程式，须在平时学习中注重积累书写陌生氧化还原离子方程式的经验和方法，从而具备“得一法解若干题”的能力，才能在高考中拿到关键分，取得理想成绩。

如何正确掌握氧化还原反应类离子方程式，一般应注意以下几点：1．根据题干的表述列出相关物质的化合价的变化，分清氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；2．要满足电子守恒；3．要满足电荷守恒；4 ．注意溶液的酸碱性，调整反应介质；5 ．满足原子守恒。

三、氧化还原反应方程式的计算

对于氧化还原反应的计算，关键是根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒，列出守恒关系式求解。其解题的一般步骤为：

（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2）找准一种原子或离子得失电子数。（注意化学式中离子的个数）

（3）根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式：得电子总数=失电子总数

（4）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电子没有损耗，可直接找出起始反应物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。

【典型例题】

类型一、氧化还原方程式的配平

例1、（1）请将下列五种物质：KBr、Br2、I2、KI、K2SO4分别填入下列横线上，组成一个未配平的化学方程式：KBrO3+________+H2SO4—→________+________+________+________+H2O。

（2）如果该化学方程式中I2和KBr的化学计量数分别是8和1，则

①Br2的化学计量数是________；

②请将反应物的化学式及配平后的化学计量数填入下列相应的位置中：

□KBrO3+□________+□________H2SO4；

③若转移10 mol e―，则反应生成I2的物质的量为________。

【思路点拨】从分析元素化合价前后是否发生变化入手分析；依据有升必有降，找出氧化剂和还原剂。

【答案】（1）KBrO3+KI+H2SO4—→I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O

（2）①1 ②3 16 KI 9 ③5 mol

【解析】（1）根据KBrO3在反应后Br元素的化合价降低，KBrO3作氧化剂，则需填入还原剂KI，故所得的未配平的化学方程式为KBrO3+KI+H2SO4—→I2+Br2+K2SO4+KBr+H2O。

（2）①如果I2的化学计量数是8，KBr的化学计量数是1，则根据碘元素变化知共失电子16 mol，KBr的计量数是1，得电子为6 mol，则KBrO3—→Br2共得电子10 mol，即Br2的计量数为1；②由①中变化可知，KI的计量数为16，KBrO3的计量数为3，再根据K的原子数守恒推出K2SO4的计量数为9，所以H2SO4的计量数为9，即3KBrO3+16KI+9H2SO4==8I2+Br2+9K2SO4+KBr+9H2O；③若转移10 mol电子，则

16KI ～16e―～8I2

10 y

解得y=5 mol。

【总结升华】写好一个氧化还原反应方程式（包括配平），必须要层次清楚，一要明确反应中发生氧化还原反应的部分和非氧化还原反应的部分（注意元素化合价的变化）；二要注意反应发生的环境：酸性环境下H+可能参加反应，碱性环境下OH－可能参加反应，无酸、无碱的溶液环境下水可能参加反应。

举一反三：

【变式1】某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。

（1）已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。

（2）已知0.2 mol KBrO3，在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为________。

（3）根据上述反应可推知________。

a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4b．氧化性：H3AsO4＞KBrO3

c．还原性：AsH3＞X d．还原性：X＞AsH3

（4）将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：+ 。

【答案】（1）AsH3（2）Br2（3）a、c （4）

【解析】（1）此题考点为氧化还原反应，其特征为化合价的升降，本质为电子的转移，要求能从化合价变化角度来判断氧化剂和还原剂。已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必然降低，作氧化剂，那么还原剂只能是

题目所提供的AsH3，AsH3中As为－3价，反应后变为

5

34

H As O

，故还原剂为AsH3。（2）此题出题的依据是氧

化还原反应中得失电子守恒。0.2 mol KBrO3，在反应中得到1mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为0价，故另一种未知物质为Br2。（3）此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物，即在反应中KBrO3为氧化剂，Br2为还原产物，AsH3为还原剂，H3AsO4为氧化产物。故选a、c。

【变式2】（1）请将5种物质：N2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3和Fe2(SO4)3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。

________＋________→________＋________＋________＋H2O

（2）反应物中发生氧化反应的物质__________，被还原的元素是_________。

（3）反应中1mol氧化剂_______（填“得到”或“失去”）________mol电子。

（4）请将反应物的化学式及配平后的系数填入下列相应的位置中：

__________ ＋__________ →

【答案】（1）FeSO4＋HNO3→Fe(NO3)3＋Fe2(SO4)3＋N2O＋H2O

（2）FeSO4N（3）得到4（4）24FeSO4＋30HNO3→

类型二、陌生氧化还原反应方程式的书写

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例1】

例2、将SO2通入酸性KMnO4溶液，溶液逐渐褪色，生成Mn2+ ，则该反应的离子方程式是

。

【思路点拨】KMnO4中锰元素化合价降低，则SO2中硫元素化合价势必升高。

【答案】5SO2＋2MnO4-＋2H2O ＝5SO42-＋2Mn2+＋4H+

【解析】SO2通做还原剂，硫的化合价只能升高到+6价，即生成SO42-，然后先配平电子得失相等，得到：5SO2＋2MnO4-＋＝5SO42-＋2Mn2+＋，再用H+离子调整电荷相等（右边加上4个H+），最后在左边补上2个水即可。

【总结升华】书写氧化还原反应的化学方程式重在分析化合价变化，强调一种元素化合价上升，必有另一种元素的化合价降低。

举一反三：

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例2】

【变式1】取FeSO4溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I- 时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是：

。

【答案】2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例3】

【变式2】MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是。

【答案】MnO2＋H2O2＋2H+=== Mn2+＋O2↑＋2H2O

【解析】MnO2溶解产生Mn2+，说明MnO2做氧化剂，则H2O2必做还原剂，其中氧元素的化合价只能升高到0价，即生成O2。

【变式3】在饱和氯水中加块状石灰石，能制得较浓HClO溶液，同时放出一种气体。其反应的离子方程式是

。

【答案】2Cl2+H2O+CaCO3Ca2++2Cl-+2HClO+CO2↑

【变式4】向Na2CO3溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有NaHCO3生成，该反应的化学方程式是。

【答案】

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例4】

【变式5】根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：

（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式。

（2）某同学取Y的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程

式、

。

（3）写出Cl 2将Z 氧化为K 2EO 4的化学方程式

。

【答案】(1)Cu+2H ++H 2O 2=Cu 2++2H 2O

(2)2Fe 3++2I -=2Fe 2++I 2

(3)2Fe(OH)3+10KOH+3Cl 2=2K 2FeO 4+6KCl+8H 2O

类型三、 氧化还原反应的有关计算

例3、一定条件下硝酸铵分解的化学方程式为5NH 4NO 3 一定条件 2HNO 3+4N 2↑+9H 2O ，在反应中被氧化与被还原的氮原子的物质的量之比为（ ）。

A ．5∶3

B ．5∶4

C ．1∶1

D ．3∶5

【思路点拨】重点分析氮元素化合价变化，HNO 3中氮元素化合价前后未变。

【答案】A

【解析】反应中铵根离子中的氮元素化合价由－3价升至0价（失去电子被氧化），硝酸根离子中的氮元素化合价由+5价降至0价（得到电子被还原），根据氧化还原反应中得失电子守恒可知，被氧化与被还原的氮原子的物质的量之比为5∶3。

【总结升华】 氧化还原反应中所有的还原剂失去的电子的物质的量等于所有的氧化剂得到的电子的物质的量。

同种元素的不同价态的物质发生氧化还原反应时，可称为归中反应。如NO 与NH 3反应生成中间价态的单质N 2，SO 2与H 2S 可发生氧化还原反应生成单质S 。若无中间价态则不发生氧化还原反应。如SO 2与浓硫酸之间无中间价态，则不发生氧化还原反应。

举一反三：

【变式1】在KClO 3+6HCl (浓)==KCl+3Cl 2↑+3H 2O 中，被氧化和被还原的氯原子个数比为（ ）。

A ．1∶6

B ．6∶1

C ．1∶5

D ．5∶1

【答案】D

【变式2】在下列反应中：P+CuSO 4+H 2O —→Cu 3P+H 3PO 4+H 2SO 4，l mol Cu 2+能氧化P 的物质的量为

A ．15mol

B ．1115mol

C ．25

mol D ．13mol 【答案】A

【解析】本题的一般解题思路是：

先配平：11P+15CuSO 4+24H 2O==5Cu 3P+6H 3PO 4+15H 2SO 4

再找得失关系：2++115Cu 15Cu → 0+543P H PO →

15 mol Cu 2+反应后生成6 mol H 3PO 4，所以1 mol Cu 2+可氧化615 mol 即25

mol P ，错选C ，错在忽略了P 元素的歧化反应，即6 mol H 3PO 4中有一部分P 是通过自身歧化得来而非被Cu 2+氧化。

正确的思路应是：紧扣题意，根据价态变化得出：1 mol 2+

e Cu +??→1 mol +1Cu ，被+2Cu 氧化的P 即失电子给+2Cu ，0P 5e -???→失+5

P ，15 mol 的P 失1 mol 电子。 所以正确答案为A 。

【变式3】硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL0.1mol/LNa 2S 2O 3溶液恰好把224mL （标准状况）Cl 2完全转化

为Cl－离子，则S2O32－将转化成（）

A、S2－

B、S

C、SO32－

D、SO42－

【答案】D

【解析】根据氧化还原反应的重要规律：得失电子数守恒，可知，反应中氯气所获得的电子的物质的量与硫代硫酸钠中硫失去的电子的物质的量相等。设硫的最终价态为x价。则有：

（0.224L/22.4L.mol－1）×2＝0.025L×0.1mol/L×2×(x－2),解得x＝6，故选D。

【变式4】Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为1∶1时，实际参加反应的Cu2S与HNO3的物质的量之比为（）。

A．1∶7 B．1∶9 C．1∶5 D．2∶9

【答案】A

【解析】方法一：由题给反应物和生成物情况看出Cu2S共失电子1×2+(6+2)=10，而HNO3共得电子1+3=4，根据得失电子守恒即可配平该反应的化学方程式，配平的反应方程式为2Cu2S+14HNO3==2Cu(NO3)2+2CuSO4 +5NO2↑+5NO↑+7H2O，由该方程式知n (Cu2S)∶n (HNO3)=2∶14=1∶7。

方法二：根据题给信息：NO和NO2的物质的量之比为1∶1，解题时可以将NO和NO2看做N2O3，则根据电子守恒：Cu2S被氧化时化合价变化为1×2+8=10，HNO3被还原时化合价变化为5－3=2，再由原子守恒，Cu2S 中有一半Cu生成Cu(NO3)2，得出Cu2S和反应的HNO3的物质的量之比为1∶(5+2)=1∶7。

【总结升华】电子守恒、原子个数守恒和电荷守恒：

（1）电子守恒：①电子守恒是指氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。②计算公式可表示为：氧化剂物质的量×变价元素原子个数×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子个数×化合价的变化值。③多种元素失电子（得电子）时分开计算然后求总数。

（2）原子个数守恒：反应前后同种元素的原子个数相等，这也是所有化学反应必须遵守的。

（3）电荷守恒：反应前后离子所带正、负电荷总数相等，离子方程式必须遵守。