氧化还原联系
氧化还原反应方程式的配平与计算
一.熟练掌握氧化还原反应方程式的配平方法
1.配平原则:元素化合价升降总数守恒;反应前后各元素的原子个数守恒;离子反应前后离子的电荷守恒。
2.配平步骤:标好价,找变化,定总数,配系数,再检查。
3.说明:
(1)化合价升降法配平方向:① 逆向配平:对于自身氧化还原反应、歧化反应,一般从生成物开始逆向配平比较方便;② 正向配平:对于价态改变的元素全部被氧化(或全部被还原)的反应,从反应物开始正向配平或从生成物开始逆向配平都行;③ 双向配平:对于价态改变的元素部分被氧化(或被还原),可从反应物和生成物两个方向开始配平。
(2)非常规标价方法:① 整体标价法:当某一元素的原子在化合物中有多个、且不便确定它们的化合价时,可把它们作为一个整体,并根据化合物中元素化合价代数和为零的原则,标出其整体的化合价;② 零价标价法:复杂化合物中的元素化合价无法按常规方法确定时,可令组成该化合物的各元素化合价为零。
(3)辅助离子方程式配平的方法:根据离子方程式中电荷守恒原则,可首先配平或验证离子的化学计量系数。
(4)对于不便于用化合价升降法配平的方程式,可采用待定系数法,此法一般令组成元素较多的物质的化学计量系数为1,其余各物质的化学计量系数可通过设未知数,根据原子守恒求解,最后将分数值变换为整数值。
(5)对于缺项配平的方法是:一般先配平价态改变的和已知物质的化学计量系数,然后通过观察、由守恒原理确定未知物。
二.在应用守恒律进行氧化还原反应的计算时,要注意的事项
1.正确计算电子转移数目:失去(或得到)的电子总数=失去(或得到)电子的原子总数×该元素化合价升高(或降低)值。
2.若有多种还原性(或氧化性)物质参加反应,要考虑反应的先后律。
三.典型试题
1.某强氧化剂XO(OH)2被亚硫酸钠还原到较低价态,如果还原0.24 mol XO(OH)2离子到较低价态,
需要含有0.60 mol SO2
3 离子的溶液,那么X元素的最终价态为( )
A.0 B.+1 C.+2 D.+3
2.完成并配平下列化学反应方程式:
①___KMnO4+___H2O2+___H2SO4 ___K2SO4+___MnSO4+___O2 +___H2O
②___(NH4)2PtCl6 ___Pt+___NH4Cl+___HCl +___N2
③___MnO4+___C3H7OH+___H+ ___Mn2++___C2H5COOH+___H2O
④___Fe3C+___HNO3 ___Fe(NO3)3+___NO2 +___CO2 +___H2O
⑤___KI+___KIO3+___H2S ___I2+___K2SO4+___H2O
3.KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的易爆物二氧化氯。其变化可表示为:
___KClO3+___HCl(浓) ___KCl+___ClO2 +___Cl2 +___ _____
(1)请完成该化学反应方程式并配平。
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(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____
① 只有还原性 ② 还原性和酸性 ③ 只有氧化性 ④ 氧化性和酸性
(3)产生0.1 mol Cl2,则转移的电子的物质的量为__________
(4)ClO2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。
4.某化学反应的反应物和产物如下:
___KMnO4+___KI+___H2SO4 ___MnSO4+___I2+___KIO3+___K2SO4+___H2O
(1)该反应的氧化剂是__________
(2)若该反应方程式中I2和KIO3的系数都是5,则:① KMnO4的系数是_____;② 在上述方程式上标出电子转移的方向和数目。。
(3)如果没有对该方程式中的某些系数作限定,可能的配平系数有许多组。原因是
_______________________________________
5.往50.0 mL溴化亚铁溶液中缓缓通入1120 mL氯气(标准状况),溶液中还原性离子只有2/3的溴离子未被氧化。求原溴化亚铁溶液的物质的量浓度。
答案:
1.A
2. 3,3,2,16,2; 2,5,3,1,2,5,8;4,5,12,4,5,11;1,22,3,13,1,11;1,5,3,3,3,3
3. (1)2,4,2,2,1,2 H2O (2) ② (3) 0.2 mol (4)(5/67.5)/(2/71)=2.63
4.(1)KMnO4 (2) 8;40e从I转移到Mn (3)含有两种氧化产物,其比例可以发生变化。
5. 1.2 mol/L
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氧化还原反应练习2
1.在11P+15CuSO4+24H2O 5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4反应中,被氧化的P原子与被还原的P原子的个数比是
A.6:5 B.5:6 C.11:5 D.11:6
2.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为:NH4NO3 HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的的氮原子数之比为
A.5:3 B.5:4 C.1:1 D.3:5
x x 3.已知M2O7+3S2 +14H+ 2M3++3S +7H2O,则M2O7中的M的化合价为
A.+2 B.+4 C.+5 D.+6
n n 4.R2O8离子在一定条件下可把Mn2+离子氧化为MnO ,若反应后R2O8离子变为RO42 4,又知反应
中氧化剂与还原剂的离子数之比为5:2,则n的值是
A.1 B.2 C.2 D.4
5.将NO3+Zn+OH+H2O NH3+Zn(OH)2配平后,离子方程式中H2O的化学计量系数为 4
A.2 B.4 C.6 D.8
6. FeS与足量的稀硝酸反应,生成Fe(NO3)3、S、NO和H2O。若反应中有0.3 mol的电子转移,则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为 ( )
A.0.9 mol B.0.45 mol C.0.3 mol D.0.1 mol
7.(2008·全国Ⅰ,13)电解100 mL含c(H+)=0.30 mol/L的下列溶液,当电路中通过0.04 mol电子时,理论上析出金属质量最大的是 ( )
A.0.10 mol/L Ag+ B.0.20 mol/L Zn2+
C.0.20 mol/L Cu2+ D.0.20 mol/L Pb2+
8.11.87 g金属锡跟100 mL 12 mol/L HNO3共热一段时间,完全反应后测定溶液中c(H+)=8 mol/L,溶液体积仍为100 mL,放出的气体在标准状况下为8.96 L。由此推断氧化产物可能是 ( )
A.Sn(NO3)2 B.SnO2·4H2O C.Sn(NO3)4 D.Sn(NO3)2和Sn(NO3)4
9.ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求,ClO2将逐渐取代Cl2成为自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制得,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之 ( )
A.1∶1 B.2∶1 C.1∶2 D.2∶3
10.完成并配平下列化学方程式:
① 如果不小心把白磷沾到皮肤上,可用冷的硫酸铜溶液冲洗,化学方程式为:
___P+___CuSO4+___H2O ___Cu+___H3PO4+___H2SO4
② 若白磷与热的硫酸铜溶液反应,化学方程式为:
___P+___CuSO4+___H2O ___Cu3P+___H3PO4+___H2SO4
③ ___S+___Ca(OH)2 ___CaSx+___CaS2O3+___H2O
④ ___Cu2S+___HNO3 ___Cu(NO3)2+___NO +___H2SO4+___H2O
⑤ ___Pt+___HNO3+___HCl ___H2PtCl6+___NO +___ _____
⑥ ___Zn+___H++___NO3 ___Zn2++___NH4+___ _____
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⑦ ___CrI3+___Cl2+___ _____ ___K2CrO4+___KIO4+___KCl+___H2O,
⑧ ___H2C2O4+___KMnO4+___ _____ ___CO2 +___K2SO4+___MnSO4+___H2O
⑨ ___P4O+___Cl2 ___POCl3+___P2Cl5
11.(1)1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气,试配平该反应的化学方程式
___K2MnF6+___SbF5 ___KSbF6+___MnF3+___F2 反应中_____元素被还原。
(2)氰 (CN)2、硫氰 (SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素,如:(SCN)2+H2O HSCN+HSCNO
Cl < Br < CN < SCN < I。试写出:
① (CN)2和KOH溶液反应的化学方程式_________________________
② NaBr和KSCN的混合溶液中加入 (CN)2,反应的离子方程式___________________
12.智利硝石矿层中含有碘酸钠,可用亚硫酸氢钠与其反应来制备单质碘。
(1)配平该反应的化学方程式,并标出电子转移方向及数目。
___NaIO3+___NaHSO3 ___NaHSO4+___Na2SO4+___I2+___H2O
(2)已知含氧酸盐的氧化作用随溶液酸性的加强而增强,在制备实验时,定时取样,并用酸化的氯化钡来检验SO2
4 离子生成的量,发现开始阶段反应速率呈递增的趋势,试简述这种变化趋势发生的原因:
___________________________________________
13.在热的稀硫酸溶液中溶解了11.4 g FeSO4。当加入50 mL 0.5 mol/L KNO3溶液后,使其中的Fe2+全部转化成Fe,KNO3也完全反应,并有NxOy氮氧化物气体逸出。
___FeSO4+___KNO3+___H2SO4 ___K2SO4+___Fe2(SO4)3+___NxOy +___H2O
(1)推算出x=_____,y=_____;
(2)配平该化学方程式;
(3)反应中的氧化剂为__________
(4)标出电子转移的方向和数目。
14.在含n mol FeBr2的溶液中通入Cl2,有x mol Cl2发生反应。
(1)当x < n/2时,反应的离子方程式为______________________
(2)当反应的离子方程式为2Fe2++4Br +3Cl2 2Fe3++2Br2+6Cl 时,x与n的关系为__________
(3)当Fe2+和Br 同时被氧化时,x与n的关系为__________
(4)当x=n时,反应后氧化产物的物质的量为__________
15.化学实验的微型化可有效地减少污染,实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验:在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl2(含KSCN)溶液各1滴,每种液滴彼此分开,围成半径小于表面皿的圆形(如下图所示),在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO4晶体,向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸,再立即用表面皿盖好。
(已知2KMnO4+16HCl(浓)
(1)e处反应的离子方程式为___________________。
该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_________________。
3+2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O)