2026年高考化学一轮复习PPT课件 第4讲 氧化还原反应方程式的配平及计算

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1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。3.理解质量守恒定律。
考点一　氧化还原反应方程式的配平
考点二　守恒法在氧化还原计算中的应用
氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的步骤
　　在有机物参与的氧化还原反应方程式的配平中，一般有机物中H显＋1价，O显－2价，根据物质中元素化合价代数和为零的原则，确定碳元素的平均价态，然后进行配平。
1.配平方法先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。2.补项原则
酸性KMnO4溶液中加入Na2O2粉末，观察到溶液褪色，说明高锰酸根离子被还原为Mn2＋，则Na2O2中O失电子生成O2，为保持电荷守恒和原子守恒，反应物还有氢离子，产物中有水生成，根据得失电子守恒可得高锰酸根离子的系数和Na2O2的化学计量数之比为2∶5。
4.工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式：________________________________________　　　　　。
守恒法在氧化还原计算中的应用
1.计算依据氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数_______，即得、失电子守恒。2.守恒法解题的思维流程
2.(2024·黑龙江哈尔滨期中)多硫化钠Na2Sx(x≥2)在结构上与Na2O2、FeS2、CaC2等有相似之处。Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，反应中Na2Sx与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x的值是A.2B.3C.4D.5
2.(2020·全国Ⅱ卷节选)(1)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2的反应属于歧化反应，每生成1 ml ClO2消耗NaClO2的量为　　　　ml；产生“气泡”的化学方程式为_________________________　　　　　　　 。
CO2↑＋Na2SO4＋H2O
(2)“84消毒液”的有效成分为NaClO，不可与酸性清洁剂混用的原因是　　　　　　　　　　 (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30％的NaOH溶液中来制备NaClO溶液，若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1％，则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为　　　　 kg(保留整数)。
情境型方程式的书写步骤
二、提取流程信息书写方程式2.(1)利用钴渣[含C(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下：C(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_______________________________　　　　　　　　　　　　　。
(2)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2的方法。该法工艺原理示意图如下：其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为__________________________　　　　　　　　　　。
Cl2↑＋2NaCl＋2H2O
4.NaClO氧化可除去氨氮，反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)：NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为_____________________________　　　　。
循环转化关系图中物质变化分析思路1.根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物：箭头进入的是反应物，箭头出去的是生成物。2.若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。 3.若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。
1.治理污染减少排放具有十分重要的意义。下面是消除NOx排放的三个案例：(1)利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的NO和NO2[n(NO)∶n(NO2)＝1∶1]，该过程中发生反应的化学方程式为___________________________　　　　　　　　。
(2)三元催化可以将汽车尾气中的CO和NOx进行净化处理，该过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　 　。
(3)利用尿素消除NOx污染的转化反应为Ⅰ.NO＋O2→NO2，Ⅱ.NO2＋CO(NH2)2→无污染气体。尿素中C元素的化合价为　　　　，反应Ⅱ的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 。
2.工业上制备锰时，会产生大量废水和锰渣。锰渣煅烧会产生含高浓度SO2的烟气，可用以下方法处理。方法一：①用软锰矿进行脱硫可生成硫酸锰，从而达到资源的循环使用。写出一定条件下利用MnO2进行脱硫的化学方程式：　　　　　　 　 。②研究表明，用Fe2＋/Fe3＋可强化脱硫效果，其过程如图所示：
3.(2024·湖南卷节选)铜阳极泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)是一种含贵金属的可再生资源，回收贵金属的化工流程如下：
已知：①当某离子的浓度低于1.0×10－5 ml·L－1时，可忽略该离子的存在；②AgCl(s)＋Cl－(aq)⥫⥬[AgCl2]－(aq)K＝2.0×10－5；③Na2SO3易从溶液中结晶析出；④不同温度下Na2SO3的溶解度如下：
回答下列问题：(1)Cu属于　　　　区元素，其基态原子的价电子排布式为　　　　　；
Cu的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB族，位于ds区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1；
(2)“滤液1”中含有Cu2＋和H2SeO3，“氧化酸浸”时Cu2Se反应的离子方程式为　　　　　　　　　 。
2.把图b的碎纸片补充到图a中，可得到一个完整的氧化还原型离子方程式。下列有关该方程式的说法正确的是A.配平后的化学计量数依次为3、1、2、6、3B.每生成3分子H2O，转移电子数为4个C.氧化剂与还原剂之比为1∶2D.此反应可以在酸性条件下进行
8.(2024·广东深圳一模)某强氧化剂[XO(OH)2]＋被Na2SO3还原。如果还原2.4×10－3 ml [XO(OH)2]＋，需用30 mL 0.2 ml·L－1的Na2SO3溶液，那么X元素被还原后的价态是A.＋2B.＋1C.0D.－1
[XO(OH)2]＋中X的化合价是＋5，Na2SO3中S元素的化合价从＋4升高到＋6，设X元素被还原后的化合价为a，根据氧化还原反应中化合价升降总数必相等：2.4×10－3×(5－a)＝0.2×30×10－3×(6－4)，解得a＝0。
9.在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物，使其中的硫全部转化为二氧化硫，把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转化为硫酸，这些硫酸可用10 mL 0.5 ml·L－1氢氧化钠溶液完全中和，则原混合物中硫的百分含量为A.72％B.40％C.36％D.18％
10.(2025·山东济南模拟)FeS2与硝酸反应产物有Fe3＋和H2SO4，若反应中FeS2和HNO3物质的量之比是1∶8，则HNO3的唯一还原产物是A.NO2B.NOC.N2OD.N2O3
MnO2具有氧化性，Na2C2O4具有还原性，二者发生反应时，MnO2被还原成Mn2＋，A正确；滴定时是用KMnO4滴定过量的Na2C2O4，Na2C2O4溶液为无色，KMnO4溶液为紫色，则达到滴定终点时，溶液颜色由无色变成浅紫色，B正确；20 mL 0.1 ml·L－1 KMnO4溶液中KMnO4的物质的量为20×10－3 L×0.1 ml·L－1＝2×10－3 ml，
13.(11分)氧化还原反应在物质的制备和转化中有重要的应用。(1)碘酸钾(KIO3)是一种重要的食品添加剂，可作为食盐中的补碘剂。一种制备KIO3的方法是将I2与KOH溶液共热，生成KIO3、H2O和另一种化合物。①写出该反应的化学方程式：　　　　　　　　　 　　　　。
②该反应中被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为　　　　。③每生成2个KIO3，该反应中转移电子　　　　个。
该反应中，I元素化合价升高被氧化为KIO3，化合价降低被还原为KI，根据得失电子守恒，被氧化的I原子与被还原的I原子的个数之比为1∶5；
I元素化合价由0升高为＋5，被氧化为KIO3，每生成2个KIO3，该反应中转移电子10个。
②浓盐酸在反应中显示出来的性质是　　　 　。
浓盐酸中部分Cl元素化合价升高、部分Cl元素化合价不变，在反应中显示出来的性质是还原性、酸性。
③ClO2具有很强的氧化性，因此常被用作消毒剂，其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的　　　　倍。 (提示：ClO2与Cl2消毒时氯元素都被还原为最低价)
14.(13分)氧化还原反应在工业生产、环保及科研中有广泛的应用。请根据以下信息，结合所掌握的化学知识，回答下列问题：Ⅰ.铋酸钠(NaBiO3)无色，难溶于水，将少量的铋酸钠固体加入酸性硫酸锰(MnSO4)溶液中，溶液由无色逐渐变为紫红色，反应中NaBiO3被还原为Bi3＋。(1)写出上述发生反应的离子方程式：________________________________　　　　　　　　　　　　　。
(2)氧化产物为　　　　(填离子符号)。
(3)将废钒催化剂(主要成分为V2O5)与稀硫酸、K2SO3溶液混合，充分反应后生成VO2＋，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为　　　　。
V2O5转化为VO2＋被还原，作氧化剂，V2O5整体化合价降低2价，K2SO3为还原剂被氧化为硫酸根，整体化合价升高2价，根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1。
(6)V2O5在碳高温还原时，在氮气氛围下氮化还原制备VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式可表示为____________________　　　　　　　。
＋4Cr3＋＋5H2O
(8)处理后的废水中Cr3＋的物质的量浓度为　　　　 ml·L－1。