备战2025年高考化学精品教案第一章物质及其变化第5讲氧化还原反应的配平与书写（Word版附解析）

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考点 氧化还原反应的配平与书写
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
得失电子守恒、质量守恒、电荷守恒。
2.“五步骤”配平法（建构模型）
实例：配平MnO4－＋Cl－＋H＋ Mn2＋＋Cl2↑＋H2O
3.其他常见的配平方法
（1）设价配平法
适用范围：复杂氧化还原反应，如一种反应物中有多种元素化合价发生变化，或几种物质中的不同元素经化合价变化后存在于同一种产物中。
技巧：设该物质中各元素的化合价均为零，然后按“五步骤”配平法配平。
实例：配平Fe3C＋HNO3 Fe（NO3）3＋CO2↑＋NO2↑＋H2O
Fe3C3F0e→3F+3e3+，失9e－C0→C+4O2，失4e－共失13e－×1
（2）待定“系数”法
适用范围：大多数氧化还原反应。
技巧：将各物质的化学计量数设为x、y、z…，然后根据原子守恒列等式，联立各等式得出化学计量数之比。
实例：配平NaClO2＋Cl2 NaCl＋ClO2
用未知数表示各物质的化学计量数得xNaClO2＋yCl2 zNaCl＋mClO2。根据原子守恒列等式：x＝z，x＋2y＝z＋m，2x＝2m。求得x∶y＝2∶1，代入后可得2NaClO2＋Cl2 2NaCl＋2ClO2。
1.正向配平。
5 KI＋ 1 KIO3＋ 3 H2SO4 3 I2＋ 3 K2SO4＋ 3 H2O。
2.逆向配平。
（1） 3 S＋ 6 KOH 2 K2S＋ 1 K2SO3＋ 3 H2O。
（2） 2 P4＋ 9 KOH＋ 3 H2O 3 K3PO4＋ 5 PH3↑。
3.含有未知数的氧化还原反应方程式的配平。
（1） 1 FexS＋ 2x HCl （1－x） S＋ x FeCl2＋ x H2S↑。
（2） 1 Na2Sx＋ （3x＋1） NaClO＋ （2x－2） NaOH x Na2SO4＋ （3x＋1） NaCl＋ （x－1） H2O。
4.有机物参与的氧化还原反应方程式的配平。
（1） 2 KClO3＋ 1 H2C2O4＋ 2 H2SO4 2 ClO2↑＋ 2 CO2↑＋ 2 KHSO4＋2H2O。
（2） 5 C2H5OH＋ 12 KMnO4＋ 18 H2SO4 6 K2SO4＋ 12 MnSO4＋ 10 CO2↑＋33H2O。
5.缺项配平。
（1） 3 ClO－＋ 2 Fe（OH）3＋ 4OH－ 3 Cl－＋ 2 FeO42－＋ 5 H2O。
（2） 2 MnO4－＋ 5 H2O2＋ 6H＋ 2 Mn2＋＋ 5 O2↑＋ 8 H2O。
命题点1 直接型氧化还原反应方程式的配平与书写
1.[全国Ⅱ高考改编]配平下列反应方程式：
（1）Cl2＋HgO Cl2O＋HgCl2。
2Cl2＋HgO Cl2O＋HgCl2
（2）ClO2－＋H＋ Cl－＋ClO2↑＋H2O。
5ClO2－＋4H＋ Cl－＋4ClO2↑＋2H2O
（3）[全国Ⅲ高考改编]FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3高温Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2↑＋NaNO2，反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为 2∶7 。
（4）[安徽高考改编]请配平化学方程式：
1 NaBO2＋ 2 SiO2＋ 4 Na＋ 2 H2 1 NaBH4＋ 2 Na2SiO3。
解析 （1）Cl2＋HgO Cl2O＋HgCl2
（2）ClO2－＋H＋ ClO2↑＋Cl－＋H2O
5ClO2－＋4H＋ 4ClO2↑＋Cl－＋2H2O
（3）1 ml FeO·Cr2O3参与反应共失去7 ml电子，而1 ml NaNO3参与反应得到2 ml电子，根据得失电子守恒知，二者的化学计量数之比为2∶7。（4）依据氧化还原反应方程式配平的一般步骤配平该反应方程式为NaBO2＋2SiO2＋4Na＋2H2 NaBH4＋2Na2SiO3。
命题拓展
（1）反应Cl2＋HgO Cl2O＋HgCl2中氧化产物为 Cl2O ，还原产物为 HgCl2 。
（2）反应ClO2－＋H＋ Cl－＋ClO2↑＋H2O中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 1∶4 。
命题点2 缺项型氧化还原反应方程式的配平
2.[浙江高考]完成以下氧化还原反应的离子方程式：
（ 2 ）MnO4－＋（ 5 ）C2O42－＋ 16H＋ （ 2 ）Mn2＋＋（ 10 ）CO2↑＋ 8H2O 。
解析

技巧点拨
缺项型氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平流程
缺项型方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸（H＋）或碱（OH－），其配平流程如下：
2.补项原则
命题点3 提示型氧化还原反应方程式的书写与配平
3.（1）KClO3可用于实验室制O2，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种含氧酸盐的阴、阳离子个数比为1∶1，写出该反应的化学方程式： 4KClO3400°C KCl＋3KClO4 。
（2）在稀硫酸中，Cr的最高价含氧酸的钾盐（橙色）氧化O的一种氢化物，Cr被还原为＋3价，该反应的化学方程式为 K2Cr2O7＋3H2O2＋4H2SO4 K2SO4＋Cr2（SO4）3＋3O2↑＋7H2O 。
（3）在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2，调节pH≈3，Ce3＋通过下列反应形成Ce（OH）4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式： 2 Ce3＋＋ 1 H2O2＋ 6 H2O 2 Ce（OH）4↓＋ 6H＋ 。
（4）①As可以与NaClO溶液反应生成其最高价含氧酸（H3AsO4），写出该反应的化学方程式： 2As＋5NaClO＋3H2O 2H3AsO4＋5NaCl 。
②工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式： 2As2S3＋5O2＋6H2O 4H3AsO4＋6S 。
解析 （1）根据提示信息可知，400 ℃时KClO3分解生成的无氧酸盐为KCl，根据生成的另一种含氧酸盐的阴、阳离子个数比为1∶1以及Cl元素价态变化可知，生成的另一种含氧酸盐为KClO4，可写出反应的化学方程式为4KClO3400°C KCl＋3KClO4。
（2）
1.[2023全国乙]一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变化的是（ D ）
解析 FeSO4溶液中出现的棕黄色沉淀应为Fe（OH）3，而不是Fe（OH）2，发生的反应为12FeSO4＋3O2＋6H2O 4Fe2（SO4）3＋4Fe（OH）3↓，A错误；Na2S溶液出现浑浊颜色变深，说明生成了S，2Na2S＋2H2O＋O2 2S↓＋4NaOH，B错误；溴水中存在平衡Br2＋H2O⇌HBr＋HBrO，HBrO见光易分解，促使该平衡正向移动，从而使溴水褪色，C错误；胆矾在空气中久置失去结晶水而逐渐变成白色的CuSO4粉末，D正确。
2.[推理书写型]（1）[2023上海]请写出用过氧化氢和盐酸刻蚀电路板时发生的离子反应方程式： Cu＋2H＋＋H2O2 Cu2＋＋2H2O 。当反应一段时间后，随着溶液变蓝，气泡产生的速率加快，其可能的原因是 生成的Cu2＋催化H2O2分解 。
（2）[全国Ⅱ高考]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨（N2H4），反应的化学方程式为 2NH3＋NaClO N2H4＋NaCl＋H2O 。
解析 （2）反应中NaClO和NH3分别作氧化剂和还原剂，根据得失电子守恒和原子守恒配平反应的化学方程式为2NH3＋NaClO N2H4＋NaCl＋H2O。
3.[信息书写型]（1）[四川高考改编]CuSO4溶液能用作P4中毒的解毒剂，反应可生成磷酸与铜，该反应的化学方程式是 P4＋10CuSO4＋16H2O 10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4 。
（2）[江苏高考改编]45～50 ℃时，向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2（OH）2Cl2·
3H2O，该反应的化学方程式为 4CuCl＋O2＋8H2O45~50°C 2Cu2（OH）2Cl2·3H2O 。
解析 （1）由题给信息可知CuSO4与P4反应生成H3PO4和Cu，CuSO4→Cu，化合价共降低2，P4→4H3PO4，化合价共升高20，根据化合价升降总数相等、原子守恒可得10CuSO4＋P4＋16H2O 10Cu＋4H3PO4＋10H2SO4。（2）在H2O存在的条件下，CuCl能被空气中的O2氧化生成Cu2（OH）2Cl2·3H2O，根据得失电子守恒、原子守恒配平反应的化学方程式。
4.[信息型氧化还原反应方程式的书写][2021河北]绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr－Fe－Al－Mg的深度利用和Na＋内循环。工艺流程如下：
回答下列问题：
（1）工序③中发生反应的离子方程式为 2Na＋＋2CrO42－＋H2O＋2CO2 Cr2O72－＋2NaHCO3↓ 。
（2）物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为 4Fe（CrO2）2＋7O2＋16NaHCO3 高温 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8H2O＋16CO2 ，可代替NaOH的化学试剂还有 Na2CO3 （填化学式）。
解析 （1）根据图示转化流程可知，工序③中CrO42－转化为Cr2O72－，分析流程知无色溶液中含有Na[Al（OH）4]，结合工序④，可推知气体A为CO2，则工序③中发生反应的离子方程式为2Na＋＋2CrO42－＋H2O＋2CO2 Cr2O72－＋2NaHCO3↓。（2）物质Ⅴ为NaHCO3，若代替高温连续氧化工序中的NaOH，发生的主要反应的化学方程式为4Fe（CrO2）2＋7O2＋16NaHCO3 高温 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋8H2O＋16CO2，可代替NaOH的化学试剂还有Na2CO3。
5.[新情境条件下非氧化还原反应方程式的书写]（1）[2021全国乙]磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源，通过如图工艺流程回收钛、铝、镁等。
①“焙烧”中，TiO2、SiO2几乎不发生反应，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al（SO4）2的化学方程式 Al2O3＋4（NH4）2SO4焙烧 2NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O↑ 。
②“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是 TiO2＋＋（x＋1）H2O △ TiO2·xH2O↓＋2H＋ 。
（2）[全国Ⅲ高考改编]写出向含Mn2＋的溶液中加入NH4HCO3“沉锰”（生成MnCO3）的离子方程式： Mn2＋＋2HCO3－ MnCO3↓＋CO2↑＋H2O 。
（3）[全国Ⅲ高考]SiHCl3在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成（HSiO）2O等，写出该反应的化学方程式： 2SiHCl3＋3H2O （HSiO）2O＋6HCl 。
解析 （1）①结合图示及题给信息可知“焙烧”时Al2O3转化为NH4Al（SO4）2，尾气应为NH3，则Al2O3转化为NH4Al（SO4）2的化学方程式为Al2O3＋4（NH4）2SO4焙烧 2NH4Al（SO4）2＋6NH3↑＋3H2O↑。②“酸溶”后适当稀释并加热能促进TiO2＋水解生成TiO2·xH2O，反应的离子方程式为TiO2＋＋（x＋1）H2O △ TiO2·xH2O↓＋2H＋。（2）“沉锰”时Mn2＋与HCO3－反应生成MnCO3并放出CO2，由此可写出离子方程式。（3）SiHCl3遇潮气发生反应生成（HSiO）2O和HCl，即2SiHCl3＋3H2O （HSiO）2O＋6HCl。

1.[2024江西联考]砷是一种常见的元素，它在自然界中广泛存在。砷的含氧酸中砷的化合价不同，它们的性质也不同。其转化关系如图所示。
已知：As2O3在193 ℃升华，微溶于水。下列说法正确的是 （ C ）
A.As2O3是共价晶体
B.反应①中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶2
C.反应②的离子方程式为H3AsO3＋Cl2＋H2O H3AsO4＋2Cl－＋2H＋
D.生成0.3 ml H3AsO4，理论上消耗0.6 ml HNO3
解析 As2O3为非金属氧化物，在193 ℃升华，说明其熔沸点低，是分子晶体，A项错误；反应①中HI→12I2失e－、H3AsO4→H3AsO3得2e－，根据得失电子守恒，还原剂与氧化剂的物质的量之比为2∶1，B项错误；反应②为H3AsO3和Cl2反应生成H3AsO4和HCl，离子方程式为H3AsO3＋Cl2＋H2O H3AsO4＋2H＋＋2Cl－，C项正确；生成0.3 ml H3AsO4，失0.6 ml电子，HNO3NO得3e－，根据得失电子守恒，理论上消耗0.2 ml HNO3，D项错误。
2.[2024山西太原模拟]高铁酸钾是高效多功能的新型非氯绿色消毒剂，主要用于饮用水处理。工业上制备K2FeO4的一种方法是向KOH溶液中通入氯气，然后加入Fe（NO3）3溶液，发生反应：
①Cl2＋KOH KCl＋KClO＋KClO3＋H2O（未配平）；
②2Fe（NO3）3＋3KClO＋10KOH 2K2FeO4＋6KNO3＋3KCl＋5H2O。
下列说法不正确的是（ C ）
A.K2FeO4在杀菌消毒过程中还可以净水
B.反应①中每消耗2 ml KOH，吸收标准状况下22.4 L Cl2（忽略Cl2和水的反应）
C.若反应①中n（ClO－）∶n（ClO3－）＝5∶1，则还原产物与氧化产物的物质的量之比为3∶5
D.若反应①的氧化产物只有KClO，则得到0.2 ml K2FeO4时最少消耗0.3 ml Cl2
解析 K2FeO4处理饮用水时，铁为＋6价，具有强氧化性，能消毒杀菌，＋6价Fe被还原产生的Fe3＋水解形成Fe（OH）3胶体，能吸附水中的悬浮杂质，起到净水作用，A正确；每种产物中K与Cl的个数比均为1∶1，则每消耗2 ml KOH，吸收1 ml Cl2，即吸收标准状况下22.4 L Cl2，B正确；氧化还原反应中得失电子数相等，反应①中n（ClO－）∶n（ClO3－）＝5 ∶1，根据8Cl2＋16KOH 10KCl＋5KClO＋KClO3＋8H2O可得，还原产物（KCl）与氧化产物（KClO、KClO3）的物质的量之比为5∶3，C错误；根据反应②可得，生成0.2 ml K2FeO4需要0.3 ml KClO，若反应①的氧化产物只有KClO，则反应的化学方程式为Cl2＋2KOH KCl＋KClO＋H2O，生成0.3 ml KClO，需要消耗0.3 ml Cl2，故得到0.2 ml K2FeO4时最少消耗0.3 ml Cl2，D正确。
3.[2024云南月考]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，涉及反应的离子方程式为MnO4－＋H2C2O4＋H＋→CO2↑＋Mn2＋＋ （未配平）。下列关于此反应的叙述正确的是（ D ）
A.该反应的氧化产物是Mn2＋
B.1个MnO4－在反应中失去5个电子
C.横线上应是OH－
D.配平该离子方程式后，H＋的化学计量数是6
解析 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⇒M+7nO4－＋H2C+32O4＋H＋ C+4O2↑＋M+2n2＋＋H2O；列变化⇒M+7nO4－化合价降低5M+2n2＋，H2C+32O4化合价升高1C+4O2；求总数⇒＋H2O；配系数⇒2MnO4－＋5H2C2O4＋6H＋ 10CO2↑＋2Mn2＋＋8H2O；查守恒⇒该方程式两边质量、电荷、得失电子均守恒，A、B项错误，D项正确。
4.[2023辽宁辽阳一模]光催化CO2还原是一种有望在固碳和绿色能源领域应用的技术。水溶液中复合材料BM－MS（Bi2MO6－MS2）光催化CO2还原为醇类的机理如图所示，h＋是电子跃迁后留下的空穴，具有强氧化性。下列说法错误的是（ D ）
A.H2O在富集空穴的MS2材料上发生氧化反应
B.光催化CO2还原在一定条件下也可以生成甲烷等有机物
C.光催化过程的总反应是2CO2＋3H2O C2H5OH＋3O2和2CO2＋4H2O 2CH3OH＋3O2
D.Bi2MO6材料上富集还原性强的光生电子将CO2还原，当消耗标准状况下2.24 L CO2时，转移0.4 ml电子
解析 由题图可知，H2O在富集空穴的MS2材料上失电子，发生氧化反应，生成O2，A正确；CO2在Bi2MO6材料上得电子，发生还原反应，生成CH3OH或C2H5OH，则光催化ＣＯ２还原在一定条件下也可以发生还原反应生成甲烷等有机物，Ｂ正确；光催化过程中，反应的实质是CO2和H2O反应生成O2和CH3OH或O2和C2H5OH，其总反应为2CO2＋3H2O C2H5OH＋3O2和2CO2＋4H2O 2CH3OH＋3O2，C正确；Bi2MO6材料上不管是生成CH3OH还是C2H5OH，消耗1 ml CO2都是转移6 ml电子，则当消耗0.1 ml CO2时，转移0.6 ml电子，D错误。
5.[2024北京东城区模拟]以碳酸锂、草酸亚铁、磷酸二氢铵为主要原料经高温煅烧可制备LiFePO4。将原料与适量乙醇充分混合后，在氮气保护气氛中高温煅烧，得到LiFePO4。
（1）从结构的角度分析，氮气能用作保护气的原因是
N2中存在氮氮三键（），键能大，N2化学性质稳定。
（2）反应体系在100～400 ℃之间具有较大的失重，导致失重的原因之一是NH4H2PO4分解，补全方程式：
2NH4H2PO4100~400°C 2 NH3↑ ＋1P2O5＋3 H2O↑ 。
解析 （2）由原子守恒知，磷酸二氢铵在100～400 ℃受热分解生成P2O5、NH3和H2O，反应的化学方程式为2NH4H2PO4100~400°C 2NH3↑＋P2O5＋3H2O↑。
6.配平下列方程式。
（1）[北京高考]在有氧条件下，15NO与NH3以一定比例反应时，得到的笑气几乎都是15NNO。将该反应的化学方程式补充完整：
415NO＋4NH3＋3O2 催化剂 415NNO＋6H2O。
（2）[天津高考]完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式：1ClO3－＋6Fe2＋＋6 H＋ 1Cl－＋6Fe3＋＋3 H2O 。
（3）[全国Ⅰ高考改编]2LiCO2＋3H2SO4＋1H2O2 △ 1Li2SO4＋2CSO4＋1O2↑＋4 H2O 。
（4）[北京高考]将MnO4－氧化Fe2＋的离子方程式补充完整：
1MnO4－＋5Fe2＋＋8 H＋ 1Mn2＋＋5Fe3＋＋4 H2O 。
（5）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：5Na2SO3＋2KIO3＋1H2SO4 5Na2SO4＋1K2SO4＋1I2＋1H2O
①配平上述氧化还原反应方程式。
②若反应中有5 ml电子转移，则生成的碘单质是 0.5 ml 。
解析 （1）根据题意，有氧气参与反应，同时根据生成物为15NNO和H2O，可推测出参加反应的15NO与NH3的物质的量之比为1∶1，结合得失电子守恒、原子守恒配平化学方程式。（2）依据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒，可完成方程式配平。（4）由题意，在酸性条件下MnO4－把Fe2＋氧化成Fe3＋，所以反应物中添上H＋，生成物中添上H2O，配平得：MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋ Mn2＋＋ 5Fe3＋＋4H2O。
7.[2023河北邢台模拟改编]钒性能优良，用途广泛，有“金属维生素”之称。完成下列填空：
（1）将废钒催化剂（主要成分为V2O5）与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应后生成VO2＋等离子，该反应的化学方程式是 V2O5＋K2SO3＋2H2SO4 2VOSO4＋K2SO4＋2H2O 。
（2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，完善并配平反应的离子方程式：
1ClO3－＋6VO2＋＋3 H2O 1Cl－＋6VO2＋＋6 H＋ 。
（3）V2O5能与盐酸反应产生VO2＋和一种黄绿色气体，该气体能与Na2SO3溶液反应从而被吸收，则SO32－、Cl－、VO2＋还原性由大到小的顺序是 SO32－、Cl－、VO2＋ 。
（4）向20.00 mL c（VO2＋）＝0.1 ml·L－1 的溶液中加入0.195 g锌粉，恰好完全反应，则还原产物可能是 b （填标号）。
a.VO2＋b.V2＋c.V
解析 （1）由题意知，V2O5与稀硫酸、亚硫酸钾反应可生成VOSO4和K2SO4，根据质量守恒知生成物中还有水，化学反应方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4 2VOSO4＋K2SO4＋2H2O。（2）ClO3－与VO2＋反应生成Cl－和VO2＋，氯元素的化合价由＋5降低到－1，V元素的化合价由＋4升高到＋5，由得失电子守恒知，ClO3－和Cl－的化学计量数为1，VO2＋和VO2＋的化学计量数为6，结合电荷守恒和元素守恒配平该离子方程式为ClO3－＋6VO2＋＋3H2O Cl－＋6VO2＋＋6H＋。（3）V2O5与盐酸反应生成VO2＋，V元素的化合价降低，则HCl中Cl元素的化合价升高，产生的黄绿色气体为Cl2，由还原剂的还原性大于还原产物的知，还原性Cl－＞VO2＋，氯气与Na2SO3反应生成NaCl、Na2SO4，Na2SO3作还原剂，则还原性SO32－＞Cl－，故SO32－、Cl－、VO2＋还原性由大到小的顺序为SO32－＞Cl－＞VO2＋。（4）0.195 g锌粉的物质的量为0.195 g65 g·ml－1＝0.003 ml，设V元素在还原产物中的化合价为x，根据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数得0.003×2＝0.02×0.1×（5－x），解得x＝＋2，则还原产物为V2＋。
8.[2023湖南邵阳二模]某废镍催化剂的主要成分是Ni－Al合金，还含有少量Cr、Fe及不溶于酸碱的有机物。采用如图1所示工艺流程回收其中的镍，制备镍的氧化物（NixOy）。
图1
回答下列问题：
（1）“碱浸”时发生的主要反应的离子方程式为 2Al＋2OH－＋6H2O 2[Al（OH）4]－＋3H2↑ 。
（2）“溶解”后的溶液中，所含金属离子有Cr3＋、Fe2＋、Na＋、Ni2＋、 Fe3＋ 。
（3）在空气中煅烧NiCO3，其热重曲线如图2所示，300～400 ℃时NiCO3转化为Ni2O3，反应的化学方程式为 4NiCO3＋O2300~400°C 2Ni2O3＋4CO2 ；400～450 ℃生成的固体产物的化学式为 Ni3O4 。
图2
解析
（3）
9.[2023广东广州模拟]铬（Cr）广泛应用于冶金、化工、航天等领域。工业上以铬铁矿（主要成分为FeCr2O4，含有少量Al2O3）为原料制备金属铬的工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）FeCr2O4中Fe为＋2价，Cr的化合价为 ＋3 ，“焙烧”中FeCr2O4反应的化学方程式为 4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO3 高温 2Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2 。
（2）“沉铝”中所得滤渣的成分为Al（OH）3，需控制pH＝6～10的原因为 使AlO2－完全沉淀 。
（3）“酸化”中反应的离子方程式为 2CrO42－＋2H＋ ⇌ Cr2O72－＋H2O ，“电解”中，阴极Cr2O72－得电子被还原为Cr，写出阴极的电极反应式 Cr2O72－＋12e－＋14H＋⇌2Cr＋7H2O 。
解析
（2）“沉铝”需控制pH＝6～10，是为了使AlO2－完全沉淀，除去铝元素。
10.[结合反应机理＋有机化合物考查氧化还原反应][2023天津第一次质检]图中展示的是乙烯催化氧化的过程（部分相关离子未画出），下列描述错误的是（ B ）
A.PbCl42－和Cu2＋在反应中都起到催化剂的作用
B.该转化过程中，仅O2和Cu2＋体现了氧化性
C.该转化过程中，涉及反应4Cu＋ ＋O2＋4H＋ 4Cu2＋＋2H2O
D.乙烯催化氧化的反应方程式为2CH2 CH2 ＋ O2 催化剂 2CH3CHO
解析 乙烯催化氧化的过程发生以下反应，过程ⅠPdCl42－＋CH2 CH2
PdCl3（CH2 CH2）－＋Cl－，过程ⅡPdCl3（CH2 CH2）－＋H2O ＋H＋＋Cl－，过程Ⅲ CH3CHO＋Pd＋H＋＋2Cl－，过程ⅣPd＋2Cu2＋＋4Cl－ PdCl42－＋2Cu＋，过程Ⅴ4Cu＋ ＋O2＋4H＋ 4Cu2＋＋2H2O，总反应为2CH2 CH2＋O2催化剂 2CH3CHO。PbCl42－和Cu2＋是循环使用的，均先反应、后生成，在反应中都起到催化剂的作用，A项正确；该转化过程中，过程Ⅲ中也体现氧化性，B项错误；该转化过程中，过程Ⅴ涉及反应4Cu＋ ＋O2＋4H＋ 4Cu2＋＋2H2O，C项正确；乙烯催化氧化生成乙醛，反应方程式为2CH2 CH2＋O2催化剂 2CH3CHO，D项正确。
热点2 新情境中氧化还原反应方程式的书写
命题特点：突出在新情境中采用陌生素材对氧化还原反应方程式书写的迁移应用。
“四步法”突破新情境下陌生氧化还原反应方程式的书写
1.[推理书写型]（1）[全国Ⅱ高考改编]900～1 200 ℃下，在回转炉中重晶石（BaSO4）被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为 BaSO4＋4C900~1 200°C BaS＋4CO↑ 。
（2）[全国Ⅲ高考改编]写出硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应生成S的化学方程式： MnO2＋MnS＋2H2SO4 2MnSO4＋S＋2H2O 。
解析 （1）在回转炉中BaSO4与过量焦炭反应生成可溶性BaS和CO，化学方程式为BaSO4＋4C900~1 200°C BaS＋4CO↑。（2）“溶浸”中MnO2与MnS在酸性条件下发生氧化还原反应生成MnSO4、S和H2O，根据得失电子守恒、原子守恒可配平该反应。
2.[计算书写型]（1）[浙江高考改编]Fe3S4能与稀硫酸反应，生成一种淡黄色不溶物和一种气体（标况下的密度为1.518 g·L－1），写出该反应的离子方程式： Fe3S4＋6H＋ 3H2S↑＋3Fe2＋＋S 。
（2）[全国Ⅲ高考改编]采用NaClO2溶液作为吸收剂可对烟气进行脱硝。323 K时，向足量NaClO2溶液中通入含NO的烟气，充分反应后溶液中离子浓度的分析结果如表所示。
用离子方程式解释NaClO2溶液显碱性的原因： ClO2－＋H2O⇌HClO2＋OH－ 。依据表中数据，写出NaClO2溶液脱硝过程中发生总反应的离子方程式： 7ClO2－＋12NO＋12OH－ 8NO3－＋4NO2－＋7Cl－＋6H2O 。
解析 （1）根据标准状况下气体的密度为1.518 g·L－1，可知Fe3S4与稀硫酸反应生成气体的摩尔质量为34 g·ml－1，故该气体为H2S，则反应的离子方程式为Fe3S4＋6H＋ 3H2S↑＋3Fe2＋＋S。（2）NaClO2属于强碱弱酸盐，NaClO2溶液呈碱性的原因是弱酸根离子ClO2－水解：ClO2－＋H2O⇌HClO2＋OH－。由表中数据可知，NO3－、NO2－和Cl－的物质的量之比为8∶4∶7，NaClO2溶液脱硝过程中，NO转化为NO3－、NO2－，书写离子方程式时运用得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，得到12NO＋7ClO2－＋12OH－ 8NO3－＋4NO2－＋6H2O＋7Cl－。
3.[信息书写型]（1）[2022全国乙改编]脱硫铅膏在“酸浸”时，除加入醋酸（HAc），还要加入H2O2。H2O2促进了金属Pb在醋酸中转化为Pb（Ac）2，其化学方程式为 Pb＋H2O2＋2HAc Pb（Ac）2＋2H2O 。
（2）[天津高考改编]Cl2与焦炭（C）、TiO2完全反应，生成一种还原性气体和TiCl4，该反应的化学方程式为 2Cl2＋TiO2＋2C TiCl4＋2CO 。
解析 （1）由题给信息知反应物为H2O2、Pb、HAc，产物为Pb（Ac）2，Pb的化合价升高，Pb为还原剂，则H2O2作氧化剂，被还原为H2O，依据得失电子守恒和原子守恒可得反应的化学方程式为Pb＋H2O2＋2HAc Pb（Ac）2＋2H2O。（2）2Cl2→TiCl4，化合价共降低4，C→CO，化合价共升高2，根据化合价升降总数相等、原子守恒可得2Cl2＋TiO2＋2C TiCl4＋2CO。

专项训练3 新情境中氧化还原反应方程式的书写
1.[全国Ⅰ高考改编]Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，可用碘标准液滴定。滴定反应的离子方程式为S2O52－＋2I2＋3H2O 2SO42－＋4I－＋6H＋。
2.[全国Ⅰ高考改编]写出高温煅烧中由FePO4与Li2CO3、H2C2O4反应制备LiFePO4的化学方程式 2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4 高温 2LiFePO4＋3CO2↑＋H2O↑ 。
解析 草酸中碳为＋3价，高温煅烧过程中铁的化合价降低，碳的化合价升高，有CO2生成。
3.Mg（ClO3）2加入含有KSCN的FeSO4酸性溶液中立即出现红色，写出相关反应的离子方程式： 6H＋＋ClO3－＋6Fe2＋ 6Fe3＋＋Cl－＋3H2O Fe3＋＋3SCN－ Fe（SCN）3 。
4.[2023海南]无水BeCl2可用作聚合反应的催化剂。BeO、Cl2与足量C在600～800 ℃制备BeCl2的化学方程式为 BeO＋Cl2＋C600~800°C CO＋BeCl2 。
解析 由原子守恒知BeO、Cl2与足量C在600～800 ℃反应生成BeCl2和CO，其化学方程式为BeO＋Cl2＋C600~800°C CO＋BeCl2。
5.（1）取一定量含有Fe2＋的溶液，加入KMnO4溶液，控制温度为10 ℃，调节pH为5.0，得到Fe（OH）3和MnO2沉淀，此时反应的离子方程式为 3Fe2＋＋MnO4－＋7H2O10°C MnO2↓＋3Fe（OH）3↓＋5H＋ 。
（2）向FeSO4溶液中加入一定量NaOH和漂白液，会出现浑浊，则该反应的化学方程式为 2FeSO4＋4NaOH＋NaClO＋H2O NaCl＋2Na2SO4＋2Fe（OH）3↓ 。
（3）[2023广州模拟]菠菜中的铁元素主要以草酸亚铁（FeC2O4）的形式存在，草酸亚铁粉末难溶于水。隔绝空气的条件下草酸亚铁受热分解的化学方程式是 FeC2O4 △ FeO＋CO↑＋CO2↑ 。
解析 （3）由草酸亚铁中各元素化合价知，隔绝空气的条件下其受热分解生成FeO、CO、CO2。
6.（1）＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O72－还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为 5H＋＋3HSO3－＋Cr2O72－ 2Cr3＋＋3SO42－＋4H2O 。
（2）将ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，发生反应的离子方程式为 2ClO2＋10I－＋8H＋ 5I2＋4H2O＋2Cl－ 。
7.NaClO碱性溶液可脱除大气污染物SO2生成硫酸盐，脱除反应的离子方程式为 SO2＋ClO－＋2OH－ SO42－＋Cl－＋H2O 。
解析 碱性条件下，NaClO氧化SO2生成SO42－和H2O，总反应为SO2＋ClO－＋2OH－ SO42－＋Cl－＋H2O。
8.[2023大连模拟][Fe（CN）6]3－是一种比较弱的氧化剂，能将S2O42－氧化为SO32－，自身被还原为[Fe（CN）6]4－，写出该反应的离子方程式 2[Fe（CN）6]3－＋S2O42－＋4OH－ 2[Fe（CN）6]4－＋2SO32－＋2H2O 。
解析 S2O42－→2SO32－失2e－，[Fe（CN）6]3－→[Fe（CN）6]4－得e－，根据得失电子守恒可得S2O42－＋2[Fe（CN）6]3－ 2SO32－＋2[Fe（CN）6]4－，再结合电荷守恒和原子守恒配平可得反应的离子方程式。
9.[反应历程图中方程式的书写][2024江苏南通期中]BMO（Bi2MO6）是一种高效光催化剂，可用于光催化降解苯酚，反应原理如图所示。
（1）苯酚被氧化的总反应方程式为 C6H5OH＋7O2光BMO6CO2＋3H2O 。
（2）在酸性条件下，反应①的离子方程式是 3C6H5OH＋28O2－＋28H＋ 18CO2↑＋23H2O 。
解析 （1）根据分析可知，该过程中苯酚在光照、BMO作催化剂的条件下被氧气氧化生成CO2和H2O，反应方程式为C6H5OH＋7O2光BMO6CO2＋3H2O；（2）酸性条件下，反应①中苯酚、O2－与H＋反应生成CO2和H2O，反应的离子方程式是3C6H5OH＋28O2－＋28H＋ 18CO2↑＋23H2O。
10.[工艺流程中方程式的书写][2023武汉四调改编]高氯酸钾（KClO4）是一种微溶于水的白色粉末，具有强氧化性，常用于烟花制作。制备其的工业流程如图所示。
（1）“电解”步骤中，阳极反应方程式为 Cl－＋6OH－－6e－ ClO3－＋3H2O ，产生的气体主要是 H2（或氢气） 。
（2）“高温分解”的化学方程式为 4NaClO3 高温 3NaClO4＋NaCl 。
（3）已知相关物质的溶解度如表所示：
“转化”发生反应的离子方程式为 K＋＋ClO4－ KClO4↓ 。
解析 （1）由题给流程图可知电解饱和食盐水得到NaClO3，则阳极反应为Cl－＋6OH－－6e－ ClO3－＋3H2O，阴极H2O得电子生成H2和OH－。（2）由流程图可知，NaClO3经“高温分解”生成NaClO4，由元素守恒及得失电子守恒可知该反应的化学方程式是4NaClO3 高温 3NaClO4＋NaCl。（3）由表格数据可知，KClO4溶解度很小，而NaClO4溶解度较大，故NaClO4与KCl反应制备KClO4的化学方程式是NaClO4＋KCl KClO4↓＋NaCl。
11.[工艺流程图中方程式的书写][2023广东联考改编]废旧锌锰电池通过拆分煅烧后，可得到棕色锰粉（主要成分为MnO、Mn2O3、Mn3O4、MnO2、ZnO和ZnMn2O4），从棕色锰粉中获得MnO2和超细ZnO粉体的工艺流程如图所示。
回答下列问题：
（1）“酸溶”的目的是将锌、锰元素转化为Zn2＋、Mn2＋，写出ZnMn2O4发生反应的化学方程式： ZnMn2O4＋H2C2O4＋3H2SO4 ZnSO4＋2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O 。
（2）Na2S2O8被还原为SO42－，写出“氧化”过程中发生反应的离子方程式： S2O82－＋Mn2＋＋2H2O MnO2↓＋2SO42－＋4H＋ 。
解析 （1）由题中信息知，“酸溶”过程中ZnMn2O4发生反应的反应物是ZnMn2O4+3、H2C2O4+3和H2SO4，产物是ZnSO4、MnSO4+2 ，Mn的化合价降低，则ZnMn2O4为氧化剂，MnSO4为还原产物，H2C2O4为还原剂，其氧化产物一般为CO2。根据得失电子守恒初步配平为ZnMn2O4＋H2C2O4＋H2SO4 ZnSO4＋2MnSO4＋2CO2↑，根据补项原则，右侧添加H2O，根据原子守恒配平得ZnMn2O4＋H2C2O4＋3H2SO4 ZnSO4＋2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O。（2）根据题给信息可知，“氧化”过程中氧化剂为S2O82－，还原剂为Mn2＋，氧化产物是MnO2，S2O82－的还原产物为SO42－。S2O82－中S为＋6价，含有1个过氧键，过氧键中O的化合价为－1，根据得失电子守恒初步配平为S2O82－＋Mn2＋ MnO2↓＋2SO42－，根据补项原则，左侧补H2O，右侧补H＋，结合电荷守恒、原子守恒配平得S2O82－＋Mn2＋＋2H2O MnO2↓＋2SO42－＋4H＋。课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.认识有化合价变化的反应是氧化还原反应。
2.了解氧化还原反应的本质是电子的转移。
3.知道常见的氧化剂和还原剂
氧化还原反应的配平与书写
2023全国乙，T11、T27；2023新课标卷，T27；2023北京，T18；2023辽宁，T16；2023上海，T39；2022全国乙，T26；2022全国甲，T27；2022广东，T19
1.宏观辨识与微观探析：能用化学方程式正确表示典型物质的主要化学性质并描述典型的实验现象。
2.证据推理与模型认知：能在复杂情境中运用氧化还原反应知识分析陌生反应或陌生物质的性质；从氧化还原反应等角度完成对陌生物质性质的探究；在物质分离、检验、制备等任务中创造性地运用氧化还原反应等知识；建立物质的氧化性、还原性和物质用途之间的联系
命题分析预测
1.近年来氧化还原反应方程式的书写“常考不衰”，尤其是陌生氧化还原反应方程式的书写，考查考生对信息的加工提取能力和推理能力。
2.预计2025年高考仍会结合工艺流程题、实验题等，考查新情境下氧化还原反应方程式的书写，考生要引起重视
条件
补项原则
酸性条件下
缺H或多O补H＋，少O补H2O
碱性条件下
缺H或多O补H2O，少O补OH－
A.
硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
6FeSO4 ＋O2＋2H2O 2Fe2（SO4）3＋2Fe（OH）2↓
B.
硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
Na2S＋2O2 Na2SO4
C.
溴水颜色逐渐褪去
4Br2＋4H2O HBrO4＋7HBr
D.
胆矾表面出现白色粉末
CuSO4·5H2O CuSO4＋5H2O
离子
NO3－
NO2－
Cl－
c/（ml·L－1）
2.0×10－4
1.0×10－4
1.75×10－4
温度/℃
溶解度/g
物质
0
10
20
30
40
KClO4
0.76
1.06
1.68
2.56
3.73
KCl
28
31.2
34.2
37.2
40.1
NaClO4
167
183
201
222
245