氧化还原反应方程式的配平及计算

氧化还原反应方程式的配平一、配平原则：1.得失电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数=化合价降低总数；2.质量守恒：反应前后原子的种类和个数不变；3.电荷守恒：有离子参加的氧化还原反应，反应前后所带电荷总数相等。二、步骤：1标变价：标出变价元素的化合价2列变化：求反应前后变价元素化合价的变化数并求出一分子含变价元素的反应物或生成物的化合价变化数3求总数：用最小公倍数法求失去电子的反应物或生成物与得到电子的反应物或生成物的分子个数比（系数比）4配系数：用观察法配平其他物质的系数5查配平：如出现分数则化分数为整数三、配平技巧（一）、正向配平(常规形式)对于被氧化、被还原的元素分别在不同物质中的氧化还原反应，从左边反应物着手配平—即选择反应物作为基准物质。配平练习A组：S+KOH—K2S+K2SO3+H2OK2Cr2O7+HCl—KCl+CrCl3+H2O+Cl2↑0-2+462+6-1+3042123332121323147268注：部分氧化还原反应化学计量数分两部分：作氧化剂或还原剂，和参加非氧化还原反应的（二）、逆向配平法1)适用对象：部分氧化还原反应;自身氧化还原反应；歧化反应。2)方法：从右边生成物着手配平，即：选择氧化产物、还原产物为基准物质配平练习B组：Cl2+KOH—KCl+KClO3+H2OKMnO4+KI+H2SO4—MnSO4+5I2+5KIO3+K2SO4+H2O0-1+515515363+7-1+20+5510304081815178917Pt+HNO3+HCl—H2PtCl6+NO↑+配平练习A组：0+5+4+24334343418H2O8比较两边H、O原子个数不等，可见生成物中含有H、O元素，再比较反应物比生成物多8个O、16个H，故知生成物为H2O，水的系数为8。①先配氧化剂、还原剂及还原产物与氧化产物；(三）、缺项配平：②再根据质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式（分子或离子）（所缺物质通常为H2O、OH-、H+）③最后观察配平其他物质系数。Cr(OH)4-++ClO-—CrO42-+Cl-+H2O+3+1+6-132322233OH-25Fe2++ClO-+—Fe(OH)3+Fe3++Cl-+2+1+3+3-11263633H2O324Fe2++ClO-+—Fe(OH)3+Fe3++Cl-①考虑电子得失守恒122+2+3+1-13③根据Fe元素守恒：②考虑电荷守恒：ClO-所带电荷与Cl-所带电荷一致；Fe2+所带正电荷为+4，Fe3+所带正电荷为+3，最小公倍数为12，故Fe2+的系数再乘以3，Fe3+的系数为4。4Fe(OH)3的系数为2；(O守恒)，ClO-的系数为3。2336H2O3+3(四)有机物氧化还原反应方程式的配平方法：氧定为-2价，氢定为+1价，再利用化合价代数和为零的原则确定C元素的化合价。CH≡CH+KMnO4+H2SO4—H2O+HCOOH+MnSO4+K2SO4练习配平：-1-1+2+7+2C：-1→+232Mn：+7→+25565106639小结：配平的关键准确判断变价元素化合价升降总数要求：弄清还原剂(或氧化剂)分子中有几种变价元素，每一种变价元素有几个变价原子例题：用化合价升降法配平C+HNO3—CO2+NO2+H2OCu+HNO3—Cu(NO3)2+NO+H2OCl2+NH3—NH4Cl+N2C2H5OH+KMnO4+H2SO4—CO2+K2SO4+MnSO4+H2O练习：用化合价升降法配平配平下列方程式1、S+HNO3—H2SO4+NO2+H2O2、NO2+H2O—HNO3+NO3、Al+NaOH+—NaAlO2+H24、KMnO4+HCl—KCl+MnCl2+Cl2+H2O5、NH3+O2—NO+H2O6、P4+HNO3+H2O—H3PO4+NO↑24232MnONOHMnNOHO练习：□Cr3++□Na2O2+□OH-—□CrO42-+□Na++□H2O□Zn+□H++□NO3-—□Zn2++□NO+□H2O离子方程式配平氧化还原反应计算•依据电子守恒氧化还原反应的常见计算类型有：•简单反应的得失电子守恒问题•多元素参与反应的得失电子守恒问题•多步反应的得失电子守恒问题•微粒先后反应的得失电子守恒问题电子守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。氧化还原反应计算题中重要的解题思想对于氧化还原反应的计算：利用电子得失守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。计算公式：得电子总数=失电子总数=转移电子总数化合价降低总数=化合价升高总数1．Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为()A．2B．3C．4D．5题型一简单反应的得失电子守恒问题解析得关系式1×6－－2x·xe－＝16×2e－，x＝5。答案D2．现有24mL浓度为0.05mol·L－1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A．＋2B．＋3C．＋4D．＋5解析Na2SO3中S元素的化合价从＋4→＋6；而Cr元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为＋n)。根据失电子守恒规律，有0.05mol·L－1×0.024L×(6－4)＝0.02mol·L－1×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。答案B题型二多元素参与反应的得失电子守恒问题3．在P＋CuSO4＋H2O—→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5molCuSO4可氧化P的物质的量为________mol。生成1molCu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。解析设7.5molCuSO4氧化P的物质的量为x；根据得失电子守恒得：7.5mol×(2－1)＝x·(5－0)x＝1.5mol所以参加反应的P的物质的量为1.2mol＋1mol＝2.2mol。生成1molCu3P时，被氧化的P的物质的量为y1mol×3×(2－1)＋1mol×[0－(－3)]＝y·(5－0)y＝1.2mol有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。题型三多步反应的得失电子守恒问题5．取xg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8960mL的NO2气体和672mL的N2O4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17.02g。则x等于()A．8.64B．9.20C．9.00D．9.44MgCu——→浓HNO3Mg2＋、Cu2＋——→NaOHMgOH2CuOH2NO2、N2O4xg＝17.02g－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HNO3得电子的物质的量，即：n(OH－)＝8.96L22.4L·mol－1×1＋0.672L22.4L·mol－1×2×1＝0.46mol所以xg＝17.02g－0.46mol×17g·mol－1＝9.20g。答案BMg/CuCu(OH)2/Mg(OH)2失去2e-+2OH-HNO3NO2得到e-得到2e-N2O4题型四微粒先后反应的得失电子守恒问题当一种物质同时氧化两种或两种以上的微粒时，强还原剂先被氧化。一种物质同时还原两种或两种以上微粒时，强氧化剂先被还原。被氧化和被还原到何种程度，要以还原剂和氧化剂的物质的量多少来决定，具体计算时用电子守恒规律，但是对氧化还原反应过程中对应的每个阶段要分析清楚，电子守恒在对应的阶段同样适用。6．下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下：还原性HSO－3I－，氧化性IO－3I2SO2－4。向含有xmolNaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入KIO3和析出I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。HSO3-先被氧化，0-a发生反应，IO－3+3HSO－3=I－+3SO2－4+3H+利用电子守恒求解：n(HSO－3)×2e－＝n(IO－3)×6e－，即xmol×2＝1mol×6，所以x＝3。4．按要求书写方程式：(1)已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式，并配平_________________。题型五信息型氧化还原反应方程式的书写及配平计算②在反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水)，溶液又变为紫红色，BiO－3反应后变为无色的Bi3＋。写出该实验中涉及反应的离子方程式___________________。(2)＋6价铬的毒性很强，制取红矾钠后的废水中含有的Cr2O2－7，可以用绿矾除去。测得反应后的溶液中含Cr3＋、Fe2＋、Fe3＋、H＋等阳离子。写出该反应的离子方程式______________________________________。