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时间:2018-07-09
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1、氧化还原反应方程式的配平责 编:顾振海 [重难点要求] 掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式。 判断氧化还原反应的常见类型;总结氧化还原反应的有关规律。 [知识点精析] 1.有关概念和规律 ①氧化还原反应的实质就是反应物质的有关元素之间发生电子转移(电子的得失或共用电子对的偏移)。 ②通常的氧化还原反应具下列规律 且:a.氧化性:氧化剂>氧化产物 还原性:还原剂>还原产物 b.氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数 c.氧化剂中相关元素化合价降低总数=还原剂
2、中相关元素化合价升高总数 2.几种类型的氧化还原反应 ①不同物质之间的氧化还原反应 如:2Fe+3Cl22FeCl3 ②不同物质同种元素之间的氧化还原反应 如:2H2S+SO2=3S↓+2H2O ③同一物质不同元素之间的氧化还原反应 如:2KClO32KCl+3O2↑ ④同一物质同种元素之间的氧化还原反应 如:3NO2+H2O=2HNO3+NO ⑤部分氧化还原反应 如:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O 反应中HCl一半作还原剂(生成C
3、l2),另一半表现酸性(生成MnCl2)。 3.氧化还原反应方程式的配平 ①依据: a.电子守恒(化合价升降总数守恒),即在反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等。 b.质量守恒,反应前后各元素的原子个数相等。 c.电荷守恒,在有离子参与的氧化还原反应中,方程式两边的净电荷数相等。 ②步骤: (以铜与稀硝酸的反应为例) 1.先写出反应物和生成物的化学式,并列出发生氧化和还原反应的元素的正负化合价。 2.列出元素的化合价的变化 3.使化合价升高和降低的总数相等
4、4.用观察的方法配平其它物质的化学计量数,在上述反应里,有6个NO没有参与氧化还原反应,所以HNO3的化学计量数应是8,H2O的化学计量数应是4,因为有2个NO还原成NO,其中4个氧原子跟HNO3中氢原子结合成水,配平后,把单线改成等号。 3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 氧化还原反应方程式的配平步骤可简单总结如下:划好价、列变化、求总数、配化学计量数。 [典例剖析] 【例1】 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH4NO3——HNO3+N2↑
5、+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为( ) A.5∶3 B.5∶4 C.1∶1 D.3∶5 解析: 根据化合价变化可知:N2既是氧化产物又是还原产物,则NH4NO3中NH氮原子化合价升高,NO的氮原子化合价降低,即 →化合价升高3 →化合降低5 由化合价升降总数相等可求出答案为5∶3 答案:A 解本题的关键是抓住氧化剂与还原剂得失电子总数相等(或化合价降升总数相等)的规律。当然,本题还可先配平化学方程式再求解。 【例2】 24mL浓度为0.05mol·
6、L-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为( ) A.+2 B.+3 C.+4 D.+5 解析: 根据氧化还原反应中得失电子总数相等,判断Cr元素在还原产物里的价态。 n(Na2SO3)=0.05mol·L-1×0.024L=0.0012mol n(K2Cr2O7)=0.02mol·L-1×0.02L=0.0004mol K
7、2Cr2O7在反应中得电子:0.0004×2(6-x)mole-; Na2SO3在反应中失电子:0.0012×2mole-。 根据氧化还原反应中,氧化剂和还原剂在反应中得失电子数相等,则有:0.0004×2(6-x)=0.0012×2,解得x=3。 答案:B 氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数,列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看,
8、有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比,计算确定产物。计算公式如下: 氧化剂物质的量×变价元素原子数目×化合价的变化值=还原剂物质的量×变价元素原子数目×化合价的变化值。 【例3】 配平□KMnO4+□HCl-□KCl+□Cl2↑+□MnCl2+□H2O 解析: 锰元素完全被还原,生成MnCl2,而氯元素部分被氧化后,生成物是Cl2,因此应先配出MnCl2和Cl2前面的化学计量数。 化合价降5×2 化合价升2×5 即2KMnO4+HCl——KCl+2MnCl
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