2021高考化学一轮复习第二章第7课时氧化还原反应方程式的书写与计算教案鲁科版

-1-第7课时氧化还原反应方程式的书写与计算[课型标签:题型课提能课]考点一陌生氧化还原反应方程式的书写1.氧化还原反应方程式的配平方法(1)配平原则(2)配平方法(3)“缺项”配平对于化学反应方程式,所缺物质往往是酸、碱或水。补项的两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-2.根据信息“四步”书写氧化还原方程式-2-题型一一般氧化还原反应方程式的配平[典例1]配平化学方程式:H2S+HNO3S↓+NO↑+H2O解析:配平步骤如下:第一步:标变价,H22S+H+5NO30S↓++2NO↑+H2O第二步:列得失,H22S+H+5NO30S+2NO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)的系数。H22S+H+5NO30S+2NO故H2S的系数为3,HNO3的系数为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+2HNO33S↓+2NO↑+4H2O第五步:查守恒,其他原子的数目在配平时相等,最后利用O原子守恒来进行验证。答案:3H2S+2HNO33S↓+2NO↑+4H2O[对点精练1](1)正向配平类①KI+KIO3+H2SO4I2+K2SO4+H2O②4MnO+H++Cl-Mn2++Cl2↑+H2O(2)逆向配平类①S+KOHK2S+K2SO3+H2O②P4+KOH+H2OK3PO4+PH3(3)缺项配平类①ClO-+Fe(OH)3+Cl-+24FeO+H2O-3-②4MnO+H2O2+Mn2++O2↑+H2O答案:(1)①513333②21610258(2)①36213②29335(3)①324OH-325②256H+258题型二陌生氧化还原反应方程式的书写[典例2](经典全国卷)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的227CrO还原成Cr3+,该反应的离子方程式为。解析:配平步骤如下:第一步:反应中Cr的化合价由+6价降低到+3价,故227CrO是氧化剂,Cr3+是还原产物;S的化合价升高,故3HSO是还原剂,其氧化产物是24SO;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227CrO+3HSOCr3++24SO。由227CrO到Cr3+,Cr降低了3价,由3HSO到24SO,S升高了2价,即1mol227CrO共得到6mole-,由得失电子守恒得227CrO+33HSO2Cr3++324SO;第三步:依据补项原则确定方程式左边补H+,方程式右边补H2O;227CrO+33HSO+H+2Cr3++324SO+H2O;第四步:依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下:227CrO+33HSO+5H+2Cr3++324SO+4H2O。答案:227CrO+33HSO+5H+2Cr3++324SO+4H2O[对点精练2](2018·全国Ⅱ卷节选)我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家。一种以闪锌矿(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质)为原料制备金属锌的流程如图所示:相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:金属离子Fe3+Fe2+Zn2+Cd2+开始沉淀的pH1.56.36.27.4沉淀完全的pH2.88.38.29.4回答下列问题:(1)焙烧过程中主要反应的化学方程式为。(2)溶液中的Cd2+可用锌粉除去,还原除杂工序中反应的离子方程式为。-4-解析:(1)闪锌矿的主要成分是ZnS,所以高温焙烧过程中主要反应的化学方程式为ZnS+32O2ZnO+SO2。(2)溶液中的Cd2+与加入的Zn粉反应而被除去,反应的离子方程式为Zn+Cd2+Zn2++Cd。答案:(1)ZnS+32O2ZnO+SO2(2)Zn+Cd2+Zn2++Cd[对点精练3]根据下列各图示信息,完成有关方程式:(1)以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如下:①过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是。②过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++24SO2Fe3++PbSO4+2H2Oⅱ:……写出ⅱ的离子方程式:。(2)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程,利用Fe粉和KNO3溶液反应,探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。如图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中,测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式:。答案:(1)①Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O②2Fe3++Pb+24SO2Fe2++PbSO4-5-(2)4Fe+3NO+10H+4Fe2++4NH+3H2O考点二氧化还原反应的相关计算——电子守恒法1.题型说明对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,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。2.解题流程[典例](2018·天津卷改编)NO2含量的测定:将VL气样通入适量酸化的H2O2溶液中,使NO2完全被氧化成3NO,加水稀释至100.00mL。量取20.00mL该溶液,加入V1mLc1mol·L-1FeSO4标准溶液(过量),充分反应后,用c2mol·L-1K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+,终点时消耗V2mL。(1)NO2被H2O2氧化为3NO的离子方程式为。(2)滴定操作使用的玻璃仪器主要有。(3)滴定过程中发生的反应有①。②。③气样中NO2的含量为mg·m-3。解析:(1)NO2被H2O2氧化为3NO,则配平离子方程式为2NO2+H2O223NO+2H+。(2)K2Cr2O7标准溶液具有强氧化性,能氧化碱式滴定管下端的橡胶部分,因此滴定操作使用的玻璃仪器主要有-6-锥形瓶、酸式滴定管。(3)根据反应过程可知,滴定过程发生的反应为3Fe2++3NO+4H+NO↑+3Fe3++2H2O、227CrO+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O。根据以上反应,可得原溶液中3NO消耗的n(Fe2+)=(c1mol·L-1×V1×10-3L-c2mol·L-1×V2×10-3L×6)×100.0020.00=5×(c1V1-6c2V2)×10-3mol,则n(3NO)=13n(Fe2+)=53×(c1V1-6c2V2)×10-3mol,故气样中NO2的含量为53×3111223(6)10mol46000mgmol10cVcVVm3=112223(6)3cVcVV×104mg·m-3。答案:(1)2NO2+H2O223NO+2H+(2)锥形瓶、酸式滴定管(3)①3Fe2++3NO+4H+NO↑+3Fe3++2H2O②227CrO+6Fe2++14H+2Cr3++6Fe3++7H2O③112223(6)3cVcVV×104[对点精练1](2019·山东淄博月考)对于反应KMnO4+HCl(浓)KCl+MnCl2+Cl2+H2O(未配平),若有0.1molKMnO4参加反应,下列说法不正确的是(D)A.转移0.5mol电子B.氧化产物与还原产物物质的量之比为5∶2C.参加反应的HCl为0.8molD.氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶8解析:反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。当有0.1molKMnO4参加反应,转移电子的物质的量为0.1mol×(7-2)=0.5mol,A正确;反应中氯气是氧化产物,氯化锰为还原产物,依据方程式可知氯气和二氯化锰的物质的量之比为5∶2,B正确;根据方程式可知,参加反应的HCl的物质的量为0.8mol,被氧化的氯化氢的物质的量为0.5mol,C正确;由方程式可知,1molKMnO4被还原,则有2.5mol氯气生成,被氧化的氯化氢为5mol,D不正确。[对点精练2]在一定条件下PbO2与Cr3+反应,产物是227CrO和Pb2+,则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为(B)A.3.0molB.1.5molC.1.0molD.0.75mol-7-解析:根据氧化还原反应中得失电子守恒计算。已知Pb由+4价变为+2价,Cr由+3价变为+6价,设所需PbO2的物质的量为xmol,则有(6-3)×1=(4-2)×x,解得x=1.5,故B正确。