第05講 氧化還原反應(yīng)方程式的配平、書寫及計(jì)算（講義）（含答案） 2025年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講練測（新教材新高考）

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\l "_Tc19913" 02 知識導(dǎo)圖·思維引航 PAGEREF _Tc19913 \h 2
03 考點(diǎn)突破·考法探究 \l "_Tc30041" PAGEREF _Tc30041 \h 3
\l "_Tc4588" 考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平 PAGEREF _Tc4588 \h 3
\l "_Tc28764" 知識點(diǎn)1 氧化還原反應(yīng)方程式配平 PAGEREF _Tc28764 \h 3
\l "_Tc11971" 知識點(diǎn)2 “信息型”氧化還原反應(yīng)（離子）方程式的書寫 PAGEREF _Tc11971 \h 6
\l "_Tc17364" 考向1 考查氧化還原方程式的配平 PAGEREF _Tc17364 \h 7
\l "_Tc15231" 考向2 考查“信息型”氧化還原反應(yīng)方程式的書寫 PAGEREF _Tc15231 \h 9
\l "_Tc30933" 考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算方法——電子守恒法 PAGEREF _Tc30933 \h 12
\l "_Tc14589" 知識點(diǎn)1 計(jì)算原理 PAGEREF _Tc14589 \h 12
\l "_Tc8314" 知識點(diǎn)2 守恒法解題的思維流程 PAGEREF _Tc8314 \h 12
\l "_Tc216" 知識點(diǎn)3 電子守恒在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用 PAGEREF _Tc216 \h 12
\l "_Tc12081" 考向1 考查多元素之間得失電子守恒問題 PAGEREF _Tc12081 \h 13
\l "_Tc14842" 考向2 考查多步反應(yīng)得失電子守恒問題 PAGEREF _Tc14842 \h 14
\l "_Tc2958" 04 PAGEREF _Tc2958 \h 15
考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)方程式的書寫與配平
知識點(diǎn)1 氧化還原反應(yīng)方程式配平
1．氧化還原方程式配平的基本原則——配平三大原則
（1）電子守恒：氧化劑和還原劑得失電子總數(shù)相等，化合價(jià)升高總數(shù)=化合價(jià)降低總數(shù)；
（2）質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后原子的種類和個(gè)數(shù)不變；
（3）電荷守恒：離子反應(yīng)前后，陰、陽離子所帶電荷總數(shù)相等。
2．“五步驟”配平氧化還原反應(yīng)方程式
（1）標(biāo)變價(jià)：標(biāo)明反應(yīng)前后變價(jià)元素的化合價(jià)；
（2）列得失：根據(jù)化合價(jià)的變化值，列出變價(jià)元素得失電子數(shù)；
（3）求總數(shù)：通過求最小公倍數(shù)使得失電子總數(shù)相等；
（4）配系數(shù)：確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)；
（5）查守恒：檢查質(zhì)量、電荷、電子是否守恒。
3．記住元素的價(jià)態(tài)
（1）記住元素的常見價(jià)態(tài)
氫H
氧O
碳C
硫S
氮N
氯Cl
碘I
銅Cu
鐵Fe
鉻Cr
錳Mn
（2）明確一些特殊物質(zhì)中元素的化合價(jià)：
①CuFeS2：eq \(Cu,\s\up6(＋2))、eq \(Fe,\s\up6(＋2))、eq \(S,\s\up6(－2))；②K2FeO4：eq \(Fe,\s\up6(＋6))；③Li2NH、LiNH2、AlN：eq \(N,\s\up6(－3))；④Na2S2O3：eq \(S,\s\up6(＋2))；⑤MOeq \\al(＋,2)：eq \(M,\s\up6(＋5))；
⑥C2Oeq \\al(2－,4)：eq \(C,\s\up6(＋3))； ⑦HCN：eq \(C,\s\up6(＋2))、eq \(N,\s\up6(－3))；⑧CuH：eq \(Cu,\s\up6(＋1))、eq \(H,\s\up6(－1))；⑨FeOeq \\al(n－,4)：eq \(Fe,\s\up6(＋?8－n?))；⑩Si3N4：eq \(Si,\s\up6(＋4))、eq \(N,\s\up6(－3))。
4．氧化還原反應(yīng)配平的思維模型
第一步：根據(jù)元素化合價(jià)的升降，判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物；
第二步：按“氧化劑+還原劑→還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”寫出方程式，根據(jù)得失電子守恒配平上述物質(zhì)；
第三步：根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性，在方程式左邊或右邊補(bǔ)充H+、OH-或H2O等；
第四步：根據(jù)質(zhì)量守恒配平反應(yīng)方程式；
第五步：檢查原子、電荷、電子是否守恒。
5．配平方法
（1）正向配平法
（2）逆向配平法
適用于一種元素的化合價(jià)既升高又降低的反應(yīng)和分解反應(yīng)中的氧化還原反應(yīng)。
先確定生成物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后再確定反應(yīng)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
由于S的化合價(jià)既升又降，而且升降總數(shù)要相等，所以K2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，K2SO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，然后確定S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3。
（3）缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式的配平
缺項(xiàng)方程式是指某些反應(yīng)物或生成物的分子式?jīng)]有寫出來，一般為水、酸或堿。
1)配平方法
先用“化合價(jià)升降法”配平含有變價(jià)元素的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后由原子守恒確定未知物，再根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平。
2)補(bǔ)項(xiàng)原則
知識點(diǎn)2 “信息型”氧化還原反應(yīng)（離子）方程式的書寫
1．“信息型”氧化還原反應(yīng)化學(xué)（離子）方程式的書寫程序
2．熟記常見的氧化劑及對應(yīng)的還原產(chǎn)物、還原劑及對應(yīng)的氧化產(chǎn)物
3．掌握書寫信息型氧化還原反應(yīng)化學(xué)（離子）方程式的步驟(4步法)
第1步：根據(jù)題干信息或流程圖，判斷氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物
第2步：按“氧化劑+還原劑-還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”寫出方程式，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的守恒規(guī)律配平氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)。
第3步：根據(jù)電荷守恒和溶液的酸堿性，通過在反應(yīng)方程式的兩端添加H＋或OH－的形式使方程式的兩端的電荷守恒。
第4步：根據(jù)原子守恒，通過在反應(yīng)方程式兩端添加H2O(或其他小分子)使方程式兩端的原子守恒。
4．氧化還原反應(yīng)化學(xué)（離子）方程式的配平步驟：
① 標(biāo)出化合價(jià)變化了的元素的化合價(jià)。
② 列變化：分別標(biāo)出化合價(jià)升高數(shù)和化合價(jià)降低數(shù)
③ 根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)相等確定發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
④ 利用元素守恒，觀察配平其他物質(zhì)
5． “補(bǔ)缺”的技巧
缺項(xiàng)化學(xué)（離子）方程式的配平：
配平化學(xué)（離子）方程式時(shí)，有時(shí)要用H+、OH-、H2O來使化學(xué)方程式兩邊電荷及原子守恒，總的原則是酸性溶液中不能出現(xiàn)OH-，堿性溶液中不能出現(xiàn)H+，具體方法如下：
注：絕不可能出現(xiàn)的情況：H+→OH- 或者OH-→H+。
考向1 考查氧化還原方程式的配平
例1（1）重鉻酸鉀是一種重要的化工原料,一般由鉻鐵礦制備,鉻鐵礦的主要成分為FeO·Cr2O3,還含有硅、鋁等雜質(zhì):
鉻鐵礦熔塊
該步驟的主要反應(yīng)為FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3 Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反應(yīng)配平后FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為 。
（2）酸性條件下,MnO(OH)2將I-氧化為I2:MnO(OH)2+I-+H+→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平該反應(yīng)的方程式,其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為 。
【答案】（1）2∶7 （2）1、2、4、1、1、3
【解析】（1）根據(jù)得失電子守恒和質(zhì)量守恒,配平化學(xué)方程式可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,故FeO·Cr2O3與NaNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為2∶7。
（2）I元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià),Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià),根據(jù)元素化合價(jià)升降總數(shù)相等可得MnO(OH)2和I-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1、2,再結(jié)合原子守恒和電荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O。
【思維建?！浚?）兩種常用方法
①全變從左側(cè)配：氧化劑、還原劑中某元素化合價(jià)全變化的，一般從左側(cè)反應(yīng)物開始配平；
②自變從右側(cè)配：自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右側(cè)配平。
（2）“三步法”配平缺項(xiàng)氧化還原反應(yīng)方程式 ,缺項(xiàng)方程式是指某些反應(yīng)物或生成物在方程式中沒有寫出來，它們一般為水、酸（H＋）或堿（OH－），其配平流程為：
【變式訓(xùn)練1】配平下列方程式
（1） ；
（2） ；
【解析】（1）反應(yīng)中，Cl元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到+4價(jià)，共降低1價(jià)，，C元素化合價(jià)由+3價(jià)升高到+4價(jià)，每消耗1個(gè)，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2，故、前系數(shù)為2，前系數(shù)為1，前系數(shù)為2，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為；（2）反應(yīng)中，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，共降低5價(jià)，，C元素化合價(jià)由-2價(jià)升高到+4價(jià)，每消耗1個(gè)，共升高12價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為60，故、前系數(shù)為12，前系數(shù)為5，前系數(shù)為10，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為。
【答案】（1）
（2）
【變式訓(xùn)練2】配平下列方程式
（1）；
（2） ；
（3） ；
（4） ；
【解析】（1）反應(yīng)中，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)降低到+2價(jià)，共降低2價(jià)，，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，每生成1個(gè)，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為2，故、前系數(shù)為1，前系數(shù)為1，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為；（2）反應(yīng)中，N元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到+2價(jià)，共降低3價(jià)，，Cu元素化合價(jià)由0價(jià)升高到+2價(jià)，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為6，故前系數(shù)為2，、前系數(shù)為3，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為；（3）反應(yīng)中，I元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到0價(jià)，共降低5價(jià)，，I元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，共升高1價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為5，故前系數(shù)為1，前系數(shù)為5，根據(jù)I原子守恒，前系數(shù)為3，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為；（4）反應(yīng)中，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)降低到+2價(jià)，共降低5價(jià)，，Cl元素化合價(jià)由-1價(jià)升高到0價(jià)，每生成1個(gè)Cl2，共升高2價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為10，故、前系數(shù)為2，前系數(shù)為5，前系數(shù)為10，根據(jù)電荷守恒，H+前系數(shù)為16，再根據(jù)原子守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)，配平后的方程式為。
【答案】（1）
（2）
（3）
（4）
考向2 考查“信息型”氧化還原反應(yīng)方程式的書寫
例2根據(jù)圖示信息書寫方程式。
（1）NaN3是一種易溶于水(NaN3=Na++)的白色固體，可用于有機(jī)合成和汽車安全氣囊的產(chǎn)氣等。鈉法(液氨法)制備NaN3的工藝流程如下：
①反應(yīng)I的化學(xué)方程式為_______。
②銷毀NaN3可用NaClO溶液，該銷毀反應(yīng)的離子方程式為_______(被氧化為N2)。
（2）利用鈷渣[含C(OH)3、Fe(OH)3等]制備鈷氧化物的工藝流程如下：
C(OH)3溶解還原反應(yīng)的離子方程式為_______。
【分析】鈉法(液氨法)制備NaN3的工藝流程為：金屬Na與液氨反應(yīng)生成NaNH2和H2，加熱硝酸銨發(fā)生反應(yīng)NH4NO3N2O↑+2H2O↑獲得N2O，NaNH2和N2O加熱到210 ~ 220℃發(fā)生反應(yīng)，生成NaN3，分離出NaOH得到NaN3。
【解析】（1）①反應(yīng)I是NaNH2、N2O在210-220℃發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生NaN3、NH3、NaOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；
②NaClO具有強(qiáng)氧化性，NaN3具有還原性，二者會發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、NaOH、N2，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒，結(jié)合物質(zhì)的拆分原則，可得該反應(yīng)的離子方程式為：；
（2）C(OH)3具有氧化性，具有還原性，二者在溶液中會發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生C2+、，同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生H2O，該反應(yīng)的離子方程式為：。
【答案】（1）
（2）
【思維建?！俊靶畔⑿汀毖趸€原方程式的分析方法和思維模型
【變式訓(xùn)練1】（2024秋·江蘇·高三開學(xué)考試）根據(jù)信息書寫方程式或描述反應(yīng)過程。
（1）BMO(Bi2MO6)是一種高效光催化劑，可用于光催化降解苯酚，弱酸性條件下降解苯酚的反應(yīng)原理如下圖所示。
①虛線框內(nèi)BMO降解苯酚的過程可描述為：_______。
②寫出與苯酚反應(yīng)的離子方程式：_______。
（2）氯化銀可以溶于氨水中，寫出該反應(yīng)的離子方程式：_______。
【答案】（1）①C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O ②3C6H5OH+28O2-+28H+=18 CO2↑+23H2O
（2）AgCl+2NH3= +Cl-
【解析】（1）①根據(jù)圖知，虛線框內(nèi)BMO降解苯酚的過程中：反應(yīng)物是苯酚和氧氣，生成物是二氧化碳和水。所以該過程的總反應(yīng)為：C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O；故答案為：C6H5OH+7O2 6CO2+3H2O；
②由圖可知，C6H5OH可被氧化生成水和二氧化碳，反應(yīng)的離子方程式是：3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O；故答案為：3C6H5OH+28+28H+=18 CO2↑+23H2O；
（2）氯化銀可以溶于氨水中生成銀氨絡(luò)離子，該反應(yīng)的離子方程式為 ：AgCl+2NH3= +Cl-；故答案為：AgCl+2NH3= +Cl-。
【變式訓(xùn)練2】SCR(選擇性催化還原)技術(shù)可有效降低柴油發(fā)動機(jī)在空氣過量條件下的NOx排放，其工作原理如圖：
（1）尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________
________________________________________________。
（2）反應(yīng)器中NH3還原NO2的化學(xué)方程式：____________________________________。
（3）當(dāng)燃油中含硫量較高時(shí)，尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4，使催化劑中毒。用化學(xué)方程式表示(NH4)2SO4的形成：_______________________________________。
【答案】 （1）CO(NH2)2＋H2Oeq \(====,\s\up9(△),\s\d6( ))CO2↑＋2NH3↑
（2）8NH3＋6NO2eq \(=====,\s\up11(催化劑),\s\d4( ))7N2＋12H2O
（3）2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4
【解析】（1）反應(yīng)物為H2O和CO(NH2)2，生成物為NH3和CO2，反應(yīng)條件為加熱，結(jié)合元素守恒可寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（2）反應(yīng)物為NH3和NO2，生成物為N2和H2O，反應(yīng)需在催化劑作用下進(jìn)行。（3）NH3、SO2、O2和H2O反應(yīng)生成(NH4)2SO4。
考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算方法——電子守恒法
知識點(diǎn)1 計(jì)算原理
對于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為始態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。
知識點(diǎn)2 守恒法解題的思維流程
1．“一找各物質(zhì)”：找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
2．“二定得失數(shù)”：確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))。
3．“三列恒等式”：根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。
n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))。
知識點(diǎn)3 電子守恒在氧化還原反應(yīng)計(jì)算中的應(yīng)用
得失電子守恒是指在發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)，氧化劑得到的電子總數(shù)一定等于還原劑失去的電子總數(shù)。得失電子守恒法常用于氧化還原反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算及電解過程中電極產(chǎn)物的有關(guān)計(jì)算等。
（1）直接計(jì)算反應(yīng)物與產(chǎn)物或反應(yīng)物與反應(yīng)物之間的數(shù)量關(guān)系。
（2）對于多步連續(xù)的氧化還原反應(yīng)則可根據(jù)“電子傳遞”，找出起始反應(yīng)物與最終生成物之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算，忽略反應(yīng)過程。
（3）以電子守恒為核心，建立起“等價(jià)代換”，找出有關(guān)物質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算等。
（4）多池串聯(lián)時(shí)，流經(jīng)各個(gè)電極上的電子數(shù)相等。
考向1 考查多元素之間得失電子守恒問題
例1（23-24高三上·海南?？凇て谀┠宠F的“氧化物”樣品，用5ml/L的鹽酸140mL恰好完全溶解，所得溶液還能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氯氣，使其中Fe2+全部轉(zhuǎn)化為Fe3+。該樣品可能的化學(xué)式是
A．Fe2O3B．Fe3O4C．Fe4O5D．Fe5O7
【答案】D
【解析】鐵的“氧化物”樣品，用5ml/L的鹽酸140mL恰好完全溶解，HCl的物質(zhì)的量為0.7ml，則生成H2O的物質(zhì)的量為0.35ml，從而得出鐵的“氧化物”中O原子的物質(zhì)的量為0.35ml；標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.56L氯氣的物質(zhì)的量為0.025ml，此時(shí)溶質(zhì)全部為FeCl3，Cl-的物質(zhì)的量為0.7ml+0.025ml×2=0.75ml，由此得出鐵的“氧化物”中Fe原子的物質(zhì)的量為0.25ml，該樣品中Fe、O的原子個(gè)數(shù)比為0.25ml:0.35ml=5:7，則該樣品可能的化學(xué)式是Fe5O7，故選D。
【思維建模】在利用得失電子守恒法解題時(shí)，一般分為三步：
①“一找各物質(zhì)”：找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。
②“二定得失數(shù)”：確定一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中原子的個(gè)數(shù))。
③“三列關(guān)系式”：根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和電子守恒列出等式。
n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值。
【變式訓(xùn)練1】（2024·廣西南寧·二模）一種利用金屬磷化物作為催化劑，將CH3OH轉(zhuǎn)化成甲酸鈉的電化學(xué)示意圖如下，陰極生成和一種氣體。下列說法錯誤的是
A．b為電源正極
B．Na+由右側(cè)室向左側(cè)室移動
C．陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑
D．理論上，當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移時(shí)，陰極室質(zhì)量增加134g
【答案】D
【分析】由CH3OH制取HCOONa，C元素由-2價(jià)升高到+2價(jià)，則右側(cè)電極為陽極，b電極為正極；左側(cè)電極為陰極，a為負(fù)極。
【解析】A．由分析可知，右側(cè)為陽極，電極發(fā)生氧化反應(yīng)，與電源正極相連，則b為電源正極，A正確；B．陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑，陽極的電極反應(yīng)式為，根據(jù)電極反應(yīng)式的離子消耗與生成情況可知，由陽極向陰極移動，即由右側(cè)室向左側(cè)室移動，B正確；C．由B選項(xiàng)可知，陰極的電極反應(yīng)式為2CO2+2H2O+2e-=2HCO+H2↑，C正確；D．當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移2mle-時(shí)，根據(jù)，吸收n(CO2)=n(e-)=2ml，生成n(H2)=1ml，定向移動到陰極的n(Na+)=n(e-)=2ml，則陰極室增加的質(zhì)量m=m(CO2)+m(Na+)-m(H2)=2ml×44g/ml+2ml×23g/ml-1ml×2g/ml=132g，D錯誤；故選D。
【變式訓(xùn)練2】某試樣含有、及?性物質(zhì)。稱取試樣，溶解后配制到容量瓶中。吸取，在介質(zhì)中用將還原為，除去過量的后調(diào)至中性測定，消耗溶液。另吸取試液用酸化后加熱除去，再調(diào)至中性，滴定過剩時(shí)消耗了上述溶液。計(jì)算試樣中、的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 、 。
【答案】16.7% 71.4%
【解析】設(shè)去除的25.00mL試液中的KBrO3、KBr的物質(zhì)的量分別為n1ml、n2ml，
由可知，，故n1+n2==0.00175，，n2- 5n1==0.00025，解得n1=0.00025，n2=0.0015，原樣品中n(KBrO3)=4n1=0.001ml，n(KBr)=4n2=0.006ml，故KBrO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：，KBr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：。
考向2 考查多步反應(yīng)得失電子守恒問題
例1金屬錫的純度可以通過下述方法分析：將試樣溶于鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Sn＋2HCl===SnCl2＋H2↑，再加入過量的FeCl3溶液，發(fā)生如下反應(yīng)：SnCl2＋2FeCl3===SnCl4＋2FeCl2，最后用已知濃度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2＋，反應(yīng)的化學(xué)方程式為6FeCl2＋K2Cr2O7＋14HCl===6FeCl3＋2KCl＋2CrCl3＋7H2O。現(xiàn)有金屬錫試樣0.613 g，經(jīng)上述反應(yīng)后，共用去0.100 ml·L－1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求試樣中錫的百分含量(假定雜質(zhì)不參加反應(yīng)，錫的相對原子質(zhì)量為119)。
【答案】93.2%。
【解析】Sn與K2Cr2O7物質(zhì)的量的關(guān)系：
3Sn～3SnCl2～6FeCl2～K2Cr2O7
3×119 g 1 ml
x 0.100×0.016 ml
x＝eq \f(3×119 g×0.100×0.016 ml,1 ml)＝0.571 2 g
w(Sn)＝eq \f(0.571 2,0.613)×100%≈93.2%。
【方法指導(dǎo)】有些試題涉及的氧化還原反應(yīng)較多，數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜，若用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系，則解題就變得很簡單。解這類試題時(shí)，注意不要遺漏某個(gè)氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過程，分析在整個(gè)反應(yīng)過程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目，即可迅速求解。
【變式訓(xùn)練1】將1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 ml·L－1硫酸中，然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液，恰好使Fe2＋全部轉(zhuǎn)化為Fe3＋，且Cr2Oeq \\al(2－,7)中的鉻全部轉(zhuǎn)化為Cr3＋。則K2Cr2O7的物質(zhì)的量濃度是________。
【答案】0.100 ml·L－1
【解析】由電子守恒知，F(xiàn)eO中＋2價(jià)鐵所失電子的物質(zhì)的量與Cr2Oeq \\al(2－,7)中＋6價(jià)鉻所得電子的物質(zhì)的量相等，eq \f(1.08 g,72 g·ml－1)×(3－2)＝0.025 00 L×c(Cr2Oeq \\al(2－,7))×(6－3)×2，得c(Cr2Oeq \\al(2－,7))＝0.100 ml·L－1。
【變式訓(xùn)練2】在氧氣中燃燒0.22 g硫和鐵組成的混合物，使其中的硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，把這些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩?，這些硫酸可用10 mL 0.5 ml·L－1氫氧化鈉溶液完全中和，則原混合物中硫的百分含量為( )
A.72% B.40% C.36% D.18%
【答案】C
【解析】由S原子守恒和有關(guān)反應(yīng)可得出：
S～H2SO4～2NaOH
32 g 2 ml
m(S) 0.5×10×10－3 ml
得m(S)＝0.08 g
原混合物中w(S)＝eq \f(0.08 g,0.22 g)×100%＝36%。
1．（2024·浙江卷）汽車尾氣中的和在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：，下列說法不正確的是(為阿伏加德羅常數(shù)的值)
A．生成轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為B．催化劑降低與反應(yīng)的活化能
C．是氧化劑，是還原劑D．既是氧化產(chǎn)物又是還原產(chǎn)物
【答案】D
【分析】NO中N的化合價(jià)為+2價(jià)，降低為0價(jià)的N2，1個(gè)NO得2個(gè)電子，作氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，CO中C為+2價(jià)，化合價(jià)升高為+4價(jià)的CO2，失去2個(gè)電子，作還原劑發(fā)生氧化反應(yīng)；
【解析】A．根據(jù)分析，1mlCO2轉(zhuǎn)移2NA的電子，A正確；B．催化劑通過降低活化能，提高反應(yīng)速率，B正確；C．根據(jù)分析，NO是氧化劑，CO是還原劑，C正確；D．根據(jù)分析，N2為還原產(chǎn)物，CO2為氧化產(chǎn)物，D錯誤；故答案為：D。
2．（2023·浙江卷）關(guān)于反應(yīng)，下列說法正確的是
A．生成，轉(zhuǎn)移電子B．是還原產(chǎn)物
C．既是氧化劑又是還原劑D．若設(shè)計(jì)成原電池，為負(fù)極產(chǎn)物
【答案】A
【解析】A．由方程式可知，反應(yīng)生成1ml一氧化二氮，轉(zhuǎn)移4ml電子，故A正確；B．由方程式可知，反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)升高被氧化，NH2OH是反應(yīng)的還原劑，故B錯誤；C．由方程式可知，反應(yīng)中氮元素的化合價(jià)升高被氧化，NH2OH是反應(yīng)的還原劑，鐵元素的化合價(jià)降低被還原，鐵離子是反應(yīng)的氧化劑，故C錯誤；D．由方程式可知，反應(yīng)中鐵元素的化合價(jià)降低被還原，鐵離子是反應(yīng)的氧化劑，若設(shè)計(jì)成原電池，鐵離子在正極得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成亞鐵離子，亞鐵離子為正極產(chǎn)物，故D錯誤；故選A。
3．（2023·北京卷）離子化合物和與水的反應(yīng)分別為①；②。下列說法正確的是
A．中均有非極性共價(jià)鍵
B．①中水發(fā)生氧化反應(yīng)，②中水發(fā)生還原反應(yīng)
C．中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為，中陰、陽離子個(gè)數(shù)比為
D．當(dāng)反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相同時(shí)，產(chǎn)生的和的物質(zhì)的量相同
【答案】C
【解析】A．Na2O2中有離子鍵和非極性鍵，CaH2中只有離子鍵而不含非極性鍵，A錯誤；B．①中水的化合價(jià)不發(fā)生變化，不涉及氧化還原反應(yīng)，②中水發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；C．Na2O2由Na+和組成．陰、陽離子個(gè)數(shù)之比為1∶2，CaH2由Ca2+和H-組成，陰、陽離子個(gè)數(shù)之比為2∶1，C正確；D．①中每生成1個(gè)氧氣分子轉(zhuǎn)移2個(gè)電子，②中每生成1個(gè)氫氣分子轉(zhuǎn)移1個(gè)電子，轉(zhuǎn)移電子數(shù)相同時(shí)，生成氧氣和氫氣的物質(zhì)的量之比為1∶2，D錯誤；故選C。
4．（2022·海南卷）在2.8gFe中加入100mL3ml/LHCl，F(xiàn)e完全溶解。NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A．反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子為0.1mlB．HCl溶液中數(shù)為3NA
C．含有的中子數(shù)為1.3NAD．反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體3.36L
【答案】A
【分析】2.8gFe的物質(zhì)的量為0.05ml；100mL 3ml·L-1HCl中H+和Cl-的物質(zhì)的量均為0.3ml，兩者發(fā)生反應(yīng)后，F(xiàn)e完全溶解，而鹽酸過量。
【解析】A．Fe完全溶解生成Fe2+，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子0.1ml，A正確；B．HCl溶液中Cl-的物質(zhì)的量為0.3ml，因此，Cl-數(shù)為0.3NA，B不正確；C．56Fe 的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為30，2.8g56Fe的物質(zhì)的量為0.05ml，因此，2.8g56Fe含有的中子數(shù)為1.5NA，C不正確；D．反應(yīng)生成H2的物質(zhì)的量為0.05ml，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為1.12L ，D不正確；綜上所述，本題A。
5．（2021·山東卷）X、Y均為短周期金屬元素，同溫同壓下，0.1mlX的單質(zhì)與足量稀鹽酸反應(yīng)，生成H2體積為V1L；0.1mlY的單質(zhì)與足量稀硫酸反應(yīng)，生成H2體積為V2L。下列說法錯誤的是
A．X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比一定為
B．X、Y消耗酸的物質(zhì)的量之比一定為
C．產(chǎn)物中X、Y化合價(jià)之比一定為
D．由一定能確定產(chǎn)物中X、Y的化合價(jià)
【答案】D
【分析】設(shè)與1ml X反應(yīng)消耗HCl的物質(zhì)的量為aml，與1ml Y反應(yīng)消耗H2SO4的物質(zhì)的量為bml，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒以及H原子守恒可知、。
【解析】A．同溫同壓下，氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，因此X、Y生成H2的物質(zhì)的量之比一定為，故A正確；B． X、Y反應(yīng)過程中消耗酸的物質(zhì)的量之比為，因，因此，故B正確；C．產(chǎn)物中X、Y化合價(jià)之比為，由B項(xiàng)可知，故C正確；D．因短周期金屬單質(zhì)與鹽酸或稀硫酸反應(yīng)時(shí)，生成的鹽中金屬元素化合價(jià)有+1、+2、+3三種情況，因此存在a=1，2，3，b=0.5，1的多種情況，由可知，當(dāng)a=1，b=0.5時(shí)，=1，當(dāng)a=2，b=1時(shí)，=1，兩種情況下X、Y的化合價(jià)不同，因此根據(jù)可能無法確定X、Y的化合價(jià)，故D錯誤；綜上所述，錯誤的D項(xiàng)，故答案為D。
6．（2021·湖南卷）常用作食鹽中的補(bǔ)碘劑，可用“氯酸鉀氧化法”制備，該方法的第一步反應(yīng)為。下列說法錯誤的是
A．產(chǎn)生22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移
B．反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11：6
C．可用石灰乳吸收反應(yīng)產(chǎn)生的制備漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在
【答案】A
【解析】A．該反應(yīng)中只有碘元素價(jià)態(tài)升高，由0價(jià)升高至KH(IO3)2中+5價(jià)，每個(gè)碘原子升高5價(jià)，即6I260e-，又因方程式中6I23Cl2，故3Cl260e-，即Cl220e-，所以產(chǎn)生22.4L (標(biāo)準(zhǔn)狀況) Cl2即1ml Cl2時(shí)，反應(yīng)中應(yīng)轉(zhuǎn)移20 ml e-，A錯誤；B．該反應(yīng)中KClO3中氯元素價(jià)態(tài)降低，KClO3作氧化劑，I2中碘元素價(jià)態(tài)升高，I2作還原劑，由該方程式的計(jì)量系數(shù)可知，11KClO36I2，故該反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為11:6，B正確；C．漂白粉的有效成分是次氯酸鈣，工業(yè)制漂白粉可用石灰乳與氯氣反應(yīng)，C正確；D．食鹽中可先與酸化的淀粉碘化鉀溶液中的H+、I-發(fā)生歸中反應(yīng)生成I2，I2再與淀粉發(fā)生特征反應(yīng)變?yōu)樗{(lán)色，故可用酸化的淀粉碘化鉀溶液檢驗(yàn)食鹽中的存在，D正確。故選A。
7．（2022·山東卷）實(shí)驗(yàn)室制備過程為：①高溫下在熔融強(qiáng)堿性介質(zhì)中用氧化制備；②水溶后冷卻，調(diào)溶液至弱堿性，歧化生成和；③減壓過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶，再減壓過濾得。下列說法正確的是
A．①中用瓷坩堝作反應(yīng)器
B．①中用作強(qiáng)堿性介質(zhì)
C．②中只體現(xiàn)氧化性
D．轉(zhuǎn)化為的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%
【答案】D
【分析】由題中信息可知，高溫下在熔融強(qiáng)堿性介質(zhì)中用KClO3氧化 MnO2制備K2MnO4，然后水溶后冷卻調(diào)溶液pH至弱堿性使K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2，Mn元素的化合價(jià)由+6變?yōu)?7和+4。
【解析】A．①中高溫下在熔融強(qiáng)堿性介質(zhì)中用KClO3氧化 MnO2制備K2MnO4，由于瓷坩堝易被強(qiáng)堿腐蝕，故不能用瓷坩堝作反應(yīng)器，A說法不正確；B．制備KMnO4時(shí)為防止引入雜質(zhì)離子，①中用KOH作強(qiáng)堿性介質(zhì)，不能用，B說法不正確；C．②中K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2，故其既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性，C說法不正確；D．根據(jù)化合價(jià)的變化分析，K2MnO4歧化生成KMnO4和MnO2的物質(zhì)的量之比為2:1，根據(jù)Mn元素守恒可知，MnO2中的Mn元素只有轉(zhuǎn)化為KMnO4，因此，MnO2轉(zhuǎn)化為KMnO4的理論轉(zhuǎn)化率約為66.7%，D說法正確；綜上所述，本題選D。考點(diǎn)要求
考題統(tǒng)計(jì)
考情分析
氧化還原反應(yīng)方程式的配平
2024浙江卷第4題，2分
2023北京卷第12題，3分
2023浙江1月卷第10題，2分
2022浙江6月卷第10題，2分
2021浙江6月卷第8題，2分
2021湖南卷第8題，3分
2020浙江6月卷第10題，2分
2020全國Ⅰ卷第26題，6分
氧化還原反應(yīng)方程式的配平、書寫及計(jì)算屬于高頻考點(diǎn)，從近幾年高考試題來看,化工流程題或?qū)嶒?yàn)綜合題中有關(guān)氧化還原反應(yīng)的化學(xué)(或離子)方程式的書寫仍是高考命題的熱點(diǎn)。
預(yù)測新的一年高考可能會在化工流程或綜合實(shí)驗(yàn)題中考查氧化還原反應(yīng)方程式的書寫和氧化還原滴定計(jì)算,題目的難度較大，如：
（1）氧化還原反應(yīng)與離子方程式、電極反應(yīng)式相結(jié)合，考查在新情境下陌生氧化還原方程式的書寫與配平等；
（2）氧化還原反應(yīng)的計(jì)算等；
（3）最近幾年出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的循環(huán)圖中陌生氧化還原方程式的書寫與配平。
氧化還原反應(yīng)的計(jì)算方法——電子守恒法
復(fù)習(xí)目標(biāo)：
1．掌握常見氧化還原反應(yīng)的書寫、配平和相關(guān)計(jì)算。
2．能利用得失電子守恒原理進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
物質(zhì)
金屬氫化物、NaBH4、LiAlH4
H2
H2O
價(jià)態(tài)
-1
0
+1
H2O
H2O2、Na2O2等
O2
OF2
-2
-1
0
+2
物質(zhì)
CH4
C2H2
C
CO、HCN
H2C2O4
CO2、CO32-
價(jià)態(tài)
-4
-1
0
+2
+3
+4
物質(zhì)
H2S
FeS2
S
S2O32-
SO2、SO32-
SO3、SO42-、S2Oeq \\al(2－,8)
價(jià)態(tài)
-2
-1
0
+2
+4
+6
物質(zhì)
NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2
N2H4
N2
HNO
NO
HNO2
NO2
HNO3
價(jià)態(tài)
-3
-2
0
+1
+2
+3
+4
+5
物質(zhì)
Cl-
Cl2
HClO
ClO
HClO2
ClO2
HClO3
HClO4
價(jià)態(tài)
-1
0
+1
+2
+3
+4
+5
+7
物質(zhì)
I-
I2
HIO
HIO2
I4O9
HIO3
HIO4、H5IO6
價(jià)態(tài)
-1
0
+1
+3
+3(1/4)、+5(3/4)
+5
+7
物質(zhì)
Cu
Cu2O、Cu2S
Cu2O、Cu2+
價(jià)態(tài)
0
+1
+2
物質(zhì)
Fe
FeO、Fe2+
Fe3O4
Fe2O3、Fe3+、CuFeS2
K2FeO4
價(jià)態(tài)
0
+2
+2（1/3）、+3（2/3）
+3
+6
物質(zhì)
Cr
Cr3+
K2CrO4、K2Cr2O7
價(jià)態(tài)
0
+3
+6
物質(zhì)
Mn
Mn2+、MnO
MnO(OH)
MnO2
K2MnO4
KMnO4
價(jià)態(tài)
0
+2
+3
+4
+6
+7
條件
補(bǔ)項(xiàng)原則
酸性條件下
缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H＋，少O(氧)補(bǔ)H2O(水)
堿性條件下
缺H(氫)或多O(氧)補(bǔ)H2O(水)，少O(氧)補(bǔ)OH－
根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)或常見化合價(jià)確定未知產(chǎn)物中元素的化合價(jià)；根據(jù)溶液的酸堿性確定未知物的類別
→
根據(jù)電子守恒配平
→
根據(jù)溶液的酸堿性確定參與反應(yīng)的或
→
根據(jù)電荷守恒配平
→
根據(jù)原子守恒確定并配平其他物質(zhì)
氧化劑
Cl2
O2
濃H2SO4
HNO3
KMnO4(H＋)、MnO2
Fe3＋
KClO3 、ClO－
H2O2
還原產(chǎn)物
Cl－
O2－
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2＋
Cl－
H2O
還原劑
I－
S2－(H2S)
CO、C
Fe2＋
NH3
SO2、SOeq \\al(2－,3)
H2O2
氧化產(chǎn)物
I2
S
CO2
Fe3＋
NO 、N2
SO42-
O2
酸性環(huán)境
堿性環(huán)境
反應(yīng)物中少氧
左邊加H2O，右邊加H+
左邊加OH-，右邊加H2O
反應(yīng)物中多氧
左邊加H+，右邊加H2O
左邊加H2O，右邊加OH-