1、能力课时3 氧化还原反应的规律与方程式配平探 究任 务1理解氧化还原反应的规律及应用。2会配平氧化还原反应方程式。氧化还原反应主要规律规律1 价态规律1升降规律：在氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。2氧化性、还原性和元素化合价之间的关系3价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。4歧化反应规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应
2、，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。跟踪练习1G、Q、X、Y、Z均为含氯的化合物，它们在一定条件下具有如下转化关系(未配平)：GQNaCl；QH2OXH2；YNaOHGQH2O；ZNaOHQXH2O。这五种化合物中氯元素的化合价由低到高的顺序为( )AGQZYX BGYQZXCGYZQXDZXGYQB 分析可知氯元素的化合价关系：QG1，氢元素化合价降低，氯元素化合价升高，XQ，结合可知GYQ，结合可知QZZQYG。2对于反应 KClO36HCl=KCl3Cl23H2O中(1)氧化剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。(2)HCl体现的性质有_。(3)当生成3个Cl2分子时，转移电
3、子数为_。解析 答案 (1)KClO3，Cl2，Cl2(2)还原性、酸性(3)5个规律2 反应先后规律1同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2Br，所以Fe2先与Cl2反应。2同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3Cu2H，所以铁粉先与Fe3反应，然后依次为Cu2、H。跟踪练习3在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的溶液中加入适量锌粉，首先被置换出来的是( )AMg BCu CAg DH2C 金属活动性顺序：MgZnCuAg，金
4、属越活泼，对应阳离子的氧化性越弱，则氧化性：AgCu2Zn2Mg2，故首先被置换出来的是Ag，C正确。4已知还原性IFe2BrCl向含FeBr2和FeI2的溶液中通入少量Cl2，则反应的离子方程式为_。答案 Cl22I=I22Cl规律3 电子守恒规律应用于计算在氧化还原反应中，存在下列等量关系：(1)化合价升高总数化合价降低总数(2)失电子总数得电子总数转移电子数(3)化合价升降总数得失电子总数【典例】 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的个数之比为116，则x的值为( )A2B3 C4 D5D 本题考查在氧化还
5、原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。得关系式1x162，解得x5。氧化还原反应中电子守恒计算的一般流程(1)找物质：分析反应前后元素化合价的变化，确定氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。(2)定得失：确定一个原子(或离子)得失电子数(注意化学式中原子的个数)。(3)列等式：根据已知化学计量数及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)。跟踪练习5含有氧化剂XO的溶液与亚硫酸钠(Na2SO3)溶液恰好反应完全，已知Na2SO3被氧化为Na2SO4，已知XO、Na2SO3的个数比为12，则还原产物中元素X的价态是
6、( )A2B2 C1 D0C Na2SO3被氧化为Na2SO4，化合价升高6(4)2；设X被还原后的价态为y，则化合价降低总数为(5y)，由化合价升高总数等于降低总数：(64)2(5y)1，y1。6一定条件下，氨气与一氧化氮发生反应：NH3NON2H2O(未配平)。在该反应中，被氧化与被还原的氮原子数之比为( )A23B32C45D56A 根据电子守恒可得：N(被氧化)3N(被还原)2，则N(被氧化)N(被还原)23。氧化还原方程式配平1氧化还原方程式的配平原则(1)电子守恒：氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数可根据化合价降低总数等于化合价升高总数确定。(2)原子守恒：根据质量守恒，反应前后
7、原子种类和数目相等。(3)电荷守恒：对于离子方程式，反应前后，阴、阳离子所带的负、正电荷的代数和相等。2氧化还原方程式配平的一般步骤(1)示例：配平下列化学方程式：H2SHNO3=SNOH2O分析：第一步：标变价，H2HO3OH2O第三步：数交叉：第四步：定系数：3H2S2HNO3=3S2NO4H2O第五步：查守恒：电子守恒和原子守恒(2)配平的一般步骤3三种配平技巧(1)倒配法：氧化剂与还原剂是同一物质的反应可用倒配法。 (2)补加法：部分被氧化或被还原的反应可用补加法即得：3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O(3)电荷守恒法：某些离子方程式可借助电荷守恒配平有关离子的化学计量
8、数即得 ：5Fe2MnO8H=5Fe3Mn24H2O。跟踪练习1配平下列方程式(1)_NH3_O2_NO_H2O(2)_Cl2_KOH=_KCl_KClO3_H2O(3)_MnO2_HCl(浓)_MnCl2_Cl2_H2O(4)_FeO_HNO3=_Fe(NO3)3_NO_H2O(5)_ClO_Fe(OH)3_OH=_Cl_FeO_H2O(6)_SO2_MnO_H2O=_SO_Mn2_H答案 (1)4 5 4 6(2)3 6 5 1 3(3)1 4 1 1 2(4)3 10 3 1 5(5)3 2 4 3 2 5(6)5 2 2 5 2 42(1)在酸性条件下，K2Cr2O7与FeSO4反应的
9、离子方程式为Cr2OFe2_=Cr3Fe3H2O请配平上述离子方程式。(2)在酸性条件下，SO2通入FeCl3溶液中反应离子方程式为_Fe3_SO2_=_Fe2_SO_请配平上述离子方程式。答案 (1)1 6 14 H 2 6 7(2)2 1 2H2O 2 1 4H缺项配平的补项原则(1)补项原则条件补项原则酸性条件缺H或多O补H，少O补H2O碱性条件缺H或多O补H2O，少O补OH(2)组合方式反应物生成物使用条件组合一HH2O酸性溶液组合二H2OH酸性溶液或酸碱性未知组合三OHH2O碱性溶液组合四H2OOH碱性溶液或酸碱性未知某同学查阅资料后设计生产NaClO2的主要流程如图所示(部分产品未
10、标出)。(1)、中发生反应的氧化剂分别是_、_。(2)中反应的还原产物是_。(3)流程中气体a是_。(4)ClO2是一种高效水处理剂。中的化学方程式为_。(5)中生成NaClO2的离子方程式为_。(6)研究表明：在上述过程中会发生副反应NaClO24HCl=NaCl2Cl22H2O，若反应开始时盐酸浓度越大，则气体产物中Cl2的含量越大。请推测其原因：_。解析 中反应为2NaClO3Na2SO3H2SO4=2ClO22Na2SO4H2O，中反应为：H2O22ClO22NaOH=2NaClO2O22H2O答案 (1)NaClO3 ClO2 (2)ClO2 (3)O2(4)2NaClO3Na2SO
11、3H2SO4=2ClO22Na2SO4H2O(5)2ClO2H2O22OH=2ClOO22H2O(6)盐酸浓度越大，酸性越强，Cl还原性和ClO的氧化性均增强，所以气体产物中Cl2的含量越大通过对素材中涉及的NaClO2的制备流程，了解氧化还原反应在物质制备过程中的应用，同时加深了学生对氧化还原反应有关知识的理解。培养了学生“科学探究与创新意识，科学精神与社会责任”的核心素养。1汽车剧烈碰撞时，安全气囊中发生反应10NaN32KNO3=K2O5Na2O16N2。对于该反应，下列判断正确的是( )A氧化产物与还原产物分子个数之比为151B氧化剂和还原剂是同一物质C反应过程中转移10个电子，则产生
12、10个N2分子DNaN3中氮元素的化合价为3价A NaN3中氮元素的平均化合价为价，反应后全都被氧化成0价；KNO3中氮元素的化合价为5价，反应后全都被还原成0价。A项，氧化产物、还原产物都是N2，根据得失电子守恒，氧化产物、还原产物分子个数之比为151，正确；B项，氧化剂为KNO3，还原剂为NaN3，错误；C项，反应过程中转移10个电子，则生成16个N2分子，错误；D项，NaN3中氮元素的平均化合价为价，错误。2下列粒子中，只有氧化性的是( )S2 Fe2 Fe3 S H Na MgA B C DC 元素在最高价时只有氧化性。S2为最低价，Fe2是中间价态，Fe3是最高价，S为中间价态，H为
13、最高价，Na是最高价，Mg为最低价，符合题意的有，C项正确。3(素养题)某同学做实验时不小心沾了一些KMnO4使皮肤上形成黑斑，这些黑斑很久才能消失，如果用草酸的稀溶液洗涤马上可以消失，涉及的反应的离子方程式为MnOH2C2O4HCO2Mn2_(未配平)。下列关于此反应的叙述正确的是( )A该反应的氧化产物是Mn2B1个MnO在反应中失去5个电子C横线上应是OHD配平该离子方程式后，H的化学计量数是6D 离子方程式左边有H，则右边不能出现OH，横线上应是H2O，C项错误；标变价nOH22O4HO2n2H2O列变化nOn2；H22O4O2配系数2MnO5H2C2O46H=10CO22Mn28H2
14、O，A、B项错误，D项正确。4在一个氧化还原反应体系中，反应物、生成物共有六种粒子：Fe3、NO、Fe2、NH、H、H2O。已知氧化性NO(H)Fe3。下列叙述不正确的是( )A该反应说明Fe(NO3)2溶液不宜加酸酸化B该反应中氧化剂与还原剂的个数之比为81C若有1个NO发生氧化反应，则转移8个电子D该反应中Fe2是还原剂，NH是还原产物B 在所给的六种粒子中，元素化合价高的为Fe3、NO，元素化合价低的为Fe2、NH，因为氧化性NO(H)Fe3，还原性Fe2NH，所以该反应的主体反应物及产物为NOFe2NHFe3，由得失电子守恒可得NO8Fe2NH8Fe3，再根据原子守恒及电荷守恒配平可得NO8Fe210H=3H2ONH8Fe3。A、D正确；该反应的氧化剂为NO，还原剂为Fe2，所以氧化剂与还原剂的个数之比为18，B不正确；由化合价变化可知1个NO发生还原反应时转移8个电子，C正确。5请配平下列反应方程式：_K2Cr2O7_HCl_KCl_CrCl3_Cl2_H2O，若反应中发生氧化反应的HCl个数为12，则反应中转移的电子数为_。解析 2KCl2CrCl33Cl27H2O。答案 1 14 2 2 3 7 12