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关于氧化还原反应方程式的配平
【基础知识导引】
1．氧化还原反应与四种基本反应类型反应之间的关系是什么?
2．如何理解氧化性酸及酸的氧化性?
【重点难点解析】
重点讲解
1．氧化还原反应的基本概念：
（1）还原剂：失电子,价态升高,具有还原性,被氧化,发生氧化反应．
（2）氧化剂：得电子,价态降低,具有氧化性,被还原,发生还原反应．
（3）氧化产物：被氧化后的产物,价态升高后的产物．
（4）还原产物：被还原后的产物,价态降低后的产物．
2．氧化还原反应中的关系：
3．氧化还原反应的表示方法：
双线桥：表示反应物转变为产物得失电子情况
4．配平氧化还原反应方程式所依据的原理：
氧化还原反应过程中氧化剂获得的电子总是来源于还原剂所失去的电子,氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数是相等的,表现为元素化合价升降的总数相等．氧化还原反应的配平就是根据这一原理进行的．
5．配平的一般步骤要求
步骤：（1）标出有变价的元素反应前后的化合价．
（2）用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数．
（3）找出化合价升降数之间的最小公倍数,再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数．
要求：（1）质量守恒：即反应前后各元素原子的种类和个数相等．
（2）氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确．
（3）电荷守恒：反应物总电荷数与生成物总电荷数相等,且电性相同．
6．常见的氧化还原反应方程式的配平
（1）整体法的应用：
A．还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原,可以看成一个整体,在配平时按各元素的系数比考虑得失电子的总数．如
分析： 中碳元素的平均价态为+3价,都被氧化到+4价,可考虑整体法
×5指 计量数为5
×2指 计量数为2
用观察法配平其他化学计量数：
再如
分析： 中硫元素都由+2价被氧化到+6价,可考虑整体法,氯气中的氯元素都由0价被还原到-1价,可考虑整体法．
×1指 计量数为1
×4指 计量数为4
用观察法配平其他化学计量数：
B．还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原,不能看成一个整体,要分别考虑．如
分析：氯气中的氯元素部分被还原,部分被氧化,分别考虑
×1指HC1O计量数为1
×1指HC1计量数为1
再如,
分析：氮气既是氧化产物又是还原产物,0价是由-3价和+5价分别反应得来的,不能考虑整体法．
×5指 计量数为5
×3指 计量数为3
用 的计量数为5,因为 还有以原形式进入产物 ．
用观察法配平其他化学计量数：
（2）离子型氧化还原反应配平
离子型氧化还原反应配平时,遵循整体法配平的同时,还可从两边的电荷守恒出发．如
分析： 中的氧元素都被还原为-2价,可用整体法
×2指 计量数为2
×3指 计量数为3
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数：
难点突破
1．缺项配平：
一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,在通过比较反应物与生成物,确定缺项（一般为 、 、 ）,最后观察法配平．
将 固体加入 的混合溶液里,加热后溶液显紫色（ 无色）,反应的离子方程式如下：
试完成并配平方程式．
分析：溶液显紫色说明由 生成, 与 的氧元素生成 ,所以右边缺项为 和 ．
×5指 计量数为5
×2指 计量数为2
根据电荷守恒,用观察法配平其他化学计量数：
2．零价配平：
复杂的化合物中的化合价无法标出,且仅靠观察法也无法配平,此时可把不知（或难知）化合价的物质看成一个电中性的整体,假设其中所有的元素都为0价,在根据化合价升降配平方程式,不影响配平结果．但需要注意的是：按零价法分析的价态升降根据与该反应实际的价态升降不符,零价法只是配平的一种方法和技巧．
分析：设 中各元素均为0价
×1指 计量数为1
×13指 计量数为13
中
有观察法配平其他化学计量数：
3．均价配平：
适用于有机氧化还原方程式的配平．根据氢元素为+1价,氧元素为-2价,确定碳元素的平均价态,在通过适当方法配平．
分析：
×5指 计量数为5
×2指 计量数为2
用观察法配平其他化学计量数：
【难题巧解点拨】
例1 配平
解析：
×3指Cu计量数为3
×2指NO计量数为2
用观察法配平其他化学计量数：
答案：
点悟： 指NO计量数为2,不是 的计量数为2．
的作用是氧化性和酸性两部分．
例2 字母配平：
解析： 的A元素都被还原,考虑整体法； 中的B元素都是被氧化而来,考虑整体法．
×mx指 计量数为mx
×ny指 计量数为ny
用观察法配平其他化学计量数：
答案：
点悟：不管是已知物质的氧化还原反应,还是未知物的氧化还原反应（字母配平）,应用好整体法,根据氧化还原反应的电子得失守恒的原理,就能处理好各种氧化还原配平．
例3 单质X和Y相互反应生成 , ,现有下列叙述：①X被氧化②X是氧化剂③X具有氧化性④ 是还原产物⑤Y具有氧化性⑥ 具有氧化性⑦Y的氧化性比 氧化性强,其中正确的是（ ）
A．①②③④
B．①④⑤⑥⑦
C．②③④
D．①③④⑤
解析：由题可知X失电子被氧化,Y得到电子被还原．①④正确,同时需注意,有些问题事实上是等同的,如②③．
答案：B
点悟：氧化还原反应中对立概念多,平时的学习与复习必须夯实．
【拓展延伸探究】
例1 配平
解析：该反应中有机物参与了氧化还原反应,它的配平同样也可使用化合价升降法或电子转移法．但是有机物参与的氧化还原反应又有自身的特殊性,即有机物加氢或去氧均属还原反应,而加氧或去氢均属氧化反应,故它的配平也可从得失原子数相等进行．
分析有机物中碳元素的化合价（用氢氧标碳法即H+1价、O-2价,再确定C的化合价）及其变化．
×5指 计量数为5
×12指 计量数为12
用观察法配平其他化学计量数：
答案：
点悟：高考对氧化还原方程式的配平要求并不太高,所以平时不要搞得太复杂,能做到灵活运用就行．另外,有机氧化还原反应还可从得氧去氧,加氢去氢进行理解与配平,即：得一个O原子,化合价即升高2,失一个O原子,化合价即降2；加一个H原于,化合价即降1,去一个H原子,化合价即升高1．
例2在KI和 的混合溶液中加入 的水溶液,迅速发生反应放出大量气体,反应过程表示如下：
①
②
③
回答下列问题：
（1）双氧水在反应③中的作用是______________（填正确选项的标号）
A．氧化剂 B．还原剂
C．既是氧化剂又是还原剂 D．不是还原剂也不是氧化剂
（2）有人认为：上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂,你认为对吗?____________,其理由是___________________________________________．
（3）上述反应说明 , ,HIO氧化性从强到弱的顺序是___________________________________．
解析：(1)HIO中I的化合价降低,被还原, 中O化合价升高,被氧化,是还原剂,选B．（2）② ③ 这两方程式中 是②的反应物,是③的产物,两方程式叠加可得 ,所以 是过氧化氢分解的催化剂．
（3） , ,HIO氧化性从强到弱的顺序：①可知氧化性 ,③可知氧化剂HIO的氧化性>还原剂 的氧化性,综上：HIO> > ．
答案：（1）B（2）对．从②③方程式可知 在反应中没有消耗（质量和化学性质都不变）,在 的存在下,过氧化氢分解速度加快．（3）HIO> > ．
点悟：比较氧化性或还原性强弱的方法有两种：直接比较和间接比较．
（1）直接判断氧化性的强弱：氧化剂>还原剂；还原性的强弱：还原剂>氧化剂．
（2）间接判断氧化性的强弱：氧化剂>氧化产物；还原性的强弱：还原剂>还原产物．
当直接判断与判断的结果发生矛盾时,间接判断服从直接判断．如从②间接判断；氧化性 ,从③直接判断：氧化性 ,服从直接判断：氧化性 ．
例3 和浓盐酸在一定温度下反应生成黄绿色的易燃物二氧化氯．其变化可表述为：
（1）完成该化学方程式并配平（未知物化学式和化学计量数填在划线上）．
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是_____________________________（填写编号,多选倒扣）．
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0.1mol ,则转移的电子的物质的量为_____________mol．
（4） 具有很强的氧化性．因此,常被用做消毒剂,其消毒的效果（用单位质量得到的电子表示）是使用 消毒效果的________________倍．
解析：原氯元素的价态为 的+5价和HC1的-1价,现为KC1的-1价、 的+4价、 的0价．从归中规律可知产物的KC1的-1价必为HC1的酸性体现,其未参与氧化还原反应．
×2指 计量数为2
×1指 计量数为1
得
和 消毒后的还原产物是 ,由以下关系使它们得电子数相等,即得它们的倍数关系．
消毒的效果是 的x÷y=2.63倍
答案：略
点悟：归中规律是指同一元素的不同价态的物质之间发生氧化还原反应时,该元素价态变化为“高价+低价→中间价”．
【命题趋势分析】
1．常见的氧化剂和还原剂
氧化剂 还原剂
单质
Na Fe Zn
化合物 氧化物
CO
盐
含氧酸 HC1O
无氧酸 HC1 HC1
2．氧化性还原反应的基本规律：
（1）“以强制弱”的氧化——还原反应规律
在氧化还原反应中,强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂（氧化产物）+弱还原剂（还原产物）．即氧化剂的氧化性比氧化产物的强．还原剂的还原性比还原产物强．
（2）歧化反应规律
发生在同一物质分子内,同一价态的同一元素之间的氧化——还原反应叫做歧化反应,也称为自身的氧化还原,其反应规律是：所得产物中该元素一部分价态升高,一部分价态降低即：中间价→高价+低价．例如
（3）归中反应规律：
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态变化为“高价+低价→中间价”．
（4）价态互不换位原则
同种元素的相邻价态的物质之间,一般不发生氧化还原反应,如 和浓 , 和 等．
【同步达纲练习】
1．盐酸与氯气均可以和铁反应,从产物中比较可得出氯气比盐酸强的性质是（ ）
A．氧化性 B．还原性 C．酸性 D．金属性
2．下列叙述中正确的是（ ）
A．元素的单质可由氧化成还原含该元素的化合物来制得
B．失电子越多的还原剂,其还原性就越强
C．阳离子只能得电子被还原,作氧化剂
D．含有最高价元素的化合物一定具有强氧化性
3．羟氨（ ）是一种还原剂．将25.00mL 0.049mol/L的羟氨酸性溶液与足量硫酸铁在煮沸条件下反应,生成的 又恰好被24.50mL 0.020mol/L的酸性 溶液所氧化．在上述反应中,羟氨的氧化产物为（ ）
A． B．NO C． D．
4．在 的反应中,共有5mol水被氧化时,则被水还原的 有（ ）
A．2mol B．3mol C．5/3mol D．10/3mol
5．3.2g Cu与30mL 溶液充分反应,还原产物有 和NO,若反应后溶液中 为amol,此时溶液中所含 为（ ）
A．a/2mol B．2amol C．0.1mol D．（a+0.1）mol
6．在 的反应中, 能氧化的P原子的物质的量是（ ）
A．2/5mol B．11/5mol C．1/5mol D．1/3mol
7．反应： （未配平）,是多组化学计量数的化学方程式,当氧气有1/3被NO还原时,此次反应中各物质化学计量数之比为（ ）
A．4,9,24,14,28 B．1,1,1,1,2
C．8,9,12,10,20 D．任意比均可
8．在实验室中,可以通过 及 制碘,在这个反应中催化剂是（ ）
A． B．NO C． D．
9．配平：（1）
（2）
参考答案
【同步达纲练习】
1．A（点拨：从与铁反应所得的产物中铁的价态比较氧化性强弱,氯气氧化铁到+3价,氧化性更强）
2．A（点拨：还原性的强弱不是看电子得失的多少, 既可被氧化到+3价,也可被还原到0价）
3．C（点拨：该反应所涉及的氧化还原反应为① ,② ,①中羟氨失去的电子数与 得到的电子数相等,而②中的 失去的电子数与 得到的电子数相等,通过铁元素的电子数等量交换,在总过程中：羟氨失去的电子数 得到的电子数相等）
4．D（点拨：氧化还原反应的过程比较复杂, 和一部分 都被另一部分 所氧化,但就从 被氧化可失去2×5=10mol电子, 得到10mol电子×X,X=10/3mol）
5．D（点拨：反应后溶液中应用电荷守恒： ,所以 ）
6．C（点拨： 得到1mol电子,而1molP失去5mol电子,所以 能氧化的P原子的物质的量是1/5mol）
7．A（点拨：设氧气为3mol,
所以 ）
8．B（点拨：将题中两反应中的中间产物 （中间产物是指前一个反应的生成物,又是后一个反应的反应物）消去,可得： ,所以NO为上述反应的催化剂）
10．
（1）
（2）
（点拨： 和 可用整体法配平）
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