1、第3课时 氧化还原反应的应用 氧化还原反应的配平【重点疑难全突破】1常用方法化合价升降法2其他配平方法(1)逆向配平法：若反应为自身氧化还原反应，先确定生成物的系数，再确定反应物的系数。(2)方程式的缺项配平：先配平含反应前后化合价变化元素物质的化学计量数，再通过比较反应物和生成物，观察增、减的原子或离子数，从而确定未知物并配平。(3)合并配平法：某物质中元素的化合价同时升高和降低，可以将这种物质当作一个整体计算化合价变化总数。【规律方法】配平的基本技能(1)全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价是全变的，一般从左边反应物着手配平。(2)自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般
2、从右边着手配平。(3)缺项配平法：先将得失电子数配平，再观察两边电荷。若反应物这边缺正电荷，一般加 H，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加 OH，生成物一边加水，然后进行两边电荷数配平。(4)当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。【典例示范提素养】【典例】情境素材高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比 Cl2、O2、ClO2、KMnO4 氧化性更强，无二次污染，工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入 KOH 至饱和，使高铁酸钾析出。问题探究(1)干法制备高铁酸钠的主要反应为 2FeSO46Na2
3、O2=2Na2FeO42Na2O2Na2SO4O2。该反应中还原剂是什么？提示：FeSO4、Na2O2(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)是在碱性环境中进行，反应体系中有六种反应微粒：Fe(OH)3、ClO、OH、FeO24、Cl、H2O。请依据上述信息，写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式。提示：2Fe(OH)33ClO4OH=2FeO243Cl5H2O 信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤(1)细致分析新信息或流程图，确定部分反应物和部分生成物。(2)依据元素化合价的变化，由物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。(3)书写“残缺”方程式“氧化剂还原剂还原产物氧化产物”，并利用
4、化合价升降总数相等，先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。(4)根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或产物配平。“补项”的一般原则为酸性条件下：首先考虑补 H生成 H2O，也可能补 H2O 生成 H；碱性条件下：首先考虑补 OH生成 H2O，也可能补 H2O 生成 OH；切勿出现补 H生成 OH或补 OH生成 H的错误状况。(5)检查是否质量守恒，勿漏反应条件。氧化还原反应的计算【重点疑难全突破】1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
5、，只要把物质分为始态和终态，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守恒法解题的思维流程“一找各物质”：找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。“二定得失数”：确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中的原子个数)。“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。n(氧化剂)变价原子个数化合价变化值n(还原剂)变价原子个数化合价变化值。【典例示范提素养】【典例 1】在酸性条件下，可发生如下反应：ClO32M34H2O=M2On7Cl8H，M2On7中 M 的化合价是()A4 B5 C6 D7方法一：离子方程式前后遵循电荷守恒，所以12(3)n(1)(
6、8)，解得 n2，根据化合价规则，M2O27中氧元素化合价为2，所以 M 元素的化合价为6。方法二：由得失电子守恒计算，则 ClO3到 Cl得到 6e，则 2M3到 M2On7失去 6e，每个 M 原子失去 3e，M 元素的化合价升高 3，即 M 的化合价由3 升高至6。答案：C。守恒规律理解中的易错点 在氧化还原反应中，化合价升高总数与降低总数相等，即失电子总数与得电子总数相等，不能理解为得电子的原子和失电子的原子个数相等。【典例 2】情境素材2019 年 10 月 1 日，我国举行盛大的阅兵仪式，阅兵仪式上首次展示了东风-41 洲际导弹，它的射程可以覆盖地球的每一个角落。扬我国威，振奋人心
7、，化学功不可没。东风-41 洲际导弹使用到一种燃料是偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮，在火箭发射导弹时，两者剧烈反应产生大量气体并释放出大量的热，该反应的化学方程式为 C2H8N22N2O4=3N22CO24H2O。问题探究(1)上述反应中氧化剂和还原剂的微粒数目之比是多少？(2)1 个 N2O4 分子反应，转移多少电子？提示：21提示：N2O4 中 N 元素化合价由40，转移 428 个电子。【特别提醒】氧化还原反应的计算依据守恒定律(1)化合价升高总数化合价降低总数。(电子守恒)(2)各元素原子个数相等。(质量守恒)(3)对于离子反应，反应前后电荷守恒。(电荷守恒)气体制备装置分析【重
8、点疑难全突破】1常见的气体发生装置2常见的净化装置用于除去气体中的杂质气体3常见的气体收集装置4尾气处理装置点燃法：如 CO、H2、CH4 等易燃性气体，可用此法。吸收法：如 Cl2、SO2、HCl、H2S 等可用碱液吸收。转化法：采用一定的方法，使有毒气体转化为无毒气体后再排放，如 NO、NO2若能转化为 N2，即可排放。【典例示范提素养】【典例】情境素材Cl2 的实验室制取的实验流程问题探究 (1)除了MnO2能氧化浓盐酸制Cl2外，还有哪些氧化剂？举例说明。提示：KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2、K2Cr2O7这些氧化剂氧化性较强，氧化浓盐酸时可以不用加热。(2)饱和食盐水能否换
9、成Na2CO3溶液？为什么？提示：否，Na2CO3溶液在吸收Cl2和HCl的同时生成杂质气体CO2。(3)上述两个除杂装置能否颠倒？为什么？提示：否，若颠倒收集不到干燥的Cl2。(4)收集Cl2除了用向上排空气法外可用什么法？提示：排饱和食盐水法。(5)某同学认为可以用澄清石灰水代替氢氧化钠溶液进行尾气处理，同时还可以制得漂白粉，你认为该同学的想法是否合理？提示：不合理。澄清石灰水的浓度很小，不能确保氯气被完全吸收，制备漂白粉应该利用氯气与石灰乳反应。(6)如何检验Cl2?提示：将湿润的淀粉KI试纸放于管口，试纸变蓝。或将湿润的蓝色石蕊试纸放于管口，试纸先变红后褪色。【特别提醒】(1)稀盐酸与MnO2不反应，制取氯气时必须选用浓盐酸；加热温度不宜过高，以减少氯化氢的挥发。(2)制取的氯气有毒，且在加热时容易逸出，所以加入浓盐酸的仪器应选用分液漏斗，而不能用长颈漏斗。(3)实验结束后，先使反应停止并排出装置中残留的氯气，再拆卸装置，避免污染空气。