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1、第三节 氧化还原反应第1页，共80页，编辑于2022年，星期二 三年三年1919考考 高考指数高考指数:1.1.了解氧化还原反应的有关概念及其本质。了解氧化还原反应的有关概念及其本质。2.2.了解常见的氧化还原反应。了解常见的氧化还原反应。第2页，共80页，编辑于2022年，星期二一、氧化还原反应一、氧化还原反应1.1.氧化还原反应的特征氧化还原反应的特征_。2.2.氧化还原反应的本质氧化还原反应的本质_。反应前后元素的化合价发生变化反应前后元素的化合价发生变化电子转移电子转移(得失或偏移得失或偏移)第3页，共80页，编辑于2022年，星期二3.3.有关概念及相互关系有关概念及相互关系如反应如
2、反应4HCl(4HCl(浓浓)+MnO)+MnO2 2 MnCl MnCl2 2+Cl+Cl2 2+2H+2H2 2O O中，氧化剂是中，氧化剂是_，氧化产物是，氧化产物是_，生成，生成1 mol Cl1 mol Cl2 2时转移电子的物时转移电子的物质的量为质的量为_，被氧化的，被氧化的HClHCl的物质的量是的物质的量是_。=MnOMnO2 2ClCl2 22 mol2 mol2 mol2 mol 氧化剂氧化剂 +还原剂还原剂=还原产物还原产物+氧化产物氧化产物 （_性）性）（_性）性）（_）电子，化合价（）电子，化合价（_），被（），被（_）（_）电子，化合价（）电子，化合价（_），被（
3、），被（_）得得降低降低还原还原氧化氧化还原还原失失升高升高氧化氧化第4页，共80页，编辑于2022年，星期二4.4.电子转移的表示电子转移的表示请分别用单线桥法和双线桥法表示请分别用单线桥法和双线桥法表示CuCu与稀硝酸反应中电子转移的方与稀硝酸反应中电子转移的方向和数目：向和数目：(1)(1)双线桥法双线桥法_3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O。失去失去32e32e-得到得到23e23e-第5页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)单线桥法单线桥法_ _。3Cu+8HNO3Cu+8HN
4、O3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O6e6e-第6页，共80页，编辑于2022年，星期二二、氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系二、氧化还原反应与四种基本反应类型间的关系第7页，共80页，编辑于2022年，星期二1.1.一定属于氧化还原反应的是一定属于氧化还原反应的是_。2.2.一定不属于氧化还原反应的是一定不属于氧化还原反应的是_。3.3.属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是：有属于氧化还原反应的常见化合反应的共同点是：有_。4.4.属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是：属于氧化还原反应的常见分解反应的共同点是：_。置
5、换反应置换反应复分解反应复分解反应单质参单质参加加有单质生有单质生成成第8页，共80页，编辑于2022年，星期二三、常见的氧化剂和还原剂三、常见的氧化剂和还原剂1.1.常见氧化剂常见氧化剂常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧常见氧化剂包括某些活泼的非金属单质、元素处于高价时的物质、过氧化物等。如：化物等。如：氧化剂氧化剂 Cl Cl2 2 浓硫酸浓硫酸 HNO HNO3 3 KMnOKMnO4 4 还原产物还原产物 _ _ _ _ _ _ _ _ClCl-SOSO2 2NO(NONO(NO2 2)MnMn2+2+第9页，共80页，编辑于2022年，星期二2.2.常见还
6、原剂常见还原剂常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价常见还原剂包括活泼的金属单质、某些活泼的非金属单质、元素处于低价态时的物质等。如：态时的物质等。如：还原剂还原剂 Zn H Zn H2 2 COCO 氧化产物氧化产物 _ _ _ _ _ _ZnZn2+2+H H2 2O OCOCO2 2第10页，共80页，编辑于2022年，星期二3.3.具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性具有中间价态的物质既有氧化性，又有还原性其中：其中：FeFe2 2、主要表现主要表现_性，性，H H2 2O O2 2主要表现主要表现_性。性。具有中间价态的物质 氧化产物 还原产物 Fe2
7、_H2O2 _FeFe3 3 FeFeS S O O2 2 H H2 2O O 还原还原氧化氧化第11页，共80页，编辑于2022年，星期二1.1.有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。有单质参加或有单质生成的化学反应一定是氧化还原反应。()()【分析】【分析】同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。如同素异形体之间的转化不是氧化还原反应。如3O3O2 2 2O 2O3 3。2.2.金属阳离子一定只具有氧化性。金属阳离子一定只具有氧化性。()()【分析】【分析】FeFe2 2既具有氧化性又具有还原性。既具有氧化性又具有还原性。放电放电=第12页，共80页，编辑于2022年，星期二3
8、.3.氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还氧化还原反应中有一种元素被氧化时，一定有另一种元素被还原。原。()()【分析】【分析】发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素，如发生氧化反应和还原反应的可能是同一种元素，如ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HCl。4.4.氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。氧化还原反应中的反应物，不是氧化剂就是还原剂。()()【分析】【分析】有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂，如有些反应物既不是氧化剂也不是还原剂，如ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HCl中的中的H H2 2O O。
9、第13页，共80页，编辑于2022年，星期二5.5.某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。某元素从游离态变为化合态，该元素可能被氧化也可能被还原。()【分析】【分析】元素从游离态变为化合态，化合价可能升高，也可能降低，元素从游离态变为化合态，化合价可能升高，也可能降低，如如Fe+CuFe+Cu2+2+=Fe=Fe2+2+Cu+Cu、ClCl2 2+2Br+2Br-=2Cl=2Cl-+Br+Br2 2。第14页，共80页，编辑于2022年，星期二 氧化还原反应中的主要规律氧化还原反应中的主要规律1.“1.“质量守恒、电子守恒质量守恒、电子守恒”规律规律(1)(1)质量守恒：反应
10、前后元素的种类和质量不变。质量守恒：反应前后元素的种类和质量不变。(2)(2)电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这电子守恒：即氧化剂得电子的总数等于还原剂失电子的总数。这是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的是配平氧化还原反应方程式的依据，也是有关氧化还原反应计算的依据。依据。第15页，共80页，编辑于2022年，星期二2.“2.“价态归中，互不交叉价态归中，互不交叉”规律规律同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时可总结为：价态相邻能共存，价态相间能归中，价态相邻能共存，价态相间能归中，归中价态不交叉，价升
11、价降只靠拢。归中价态不交叉，价升价降只靠拢。如：如：第16页，共80页，编辑于2022年，星期二3.“3.“强易弱难，先强后弱强易弱难，先强后弱”规律规律在浓度相差不大的溶液中：在浓度相差不大的溶液中：(1)(1)同时含有几种还原剂时同时含有几种还原剂时将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。如：在如：在FeBrFeBr2 2溶液中通入少量溶液中通入少量ClCl2 2时，因为还原性时，因为还原性FeFe2 2BrBr，所以，所以FeFe2 2先与先与ClCl2 2反应。反应。加入氧化剂加入氧化剂第17页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)同时含有几种
12、氧化剂时同时含有几种氧化剂时将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。如：在含有如：在含有FeFe3 3、CuCu2 2、H H的溶液中加入铁粉，因为氧化性的溶液中加入铁粉，因为氧化性FeFe3 3CuCu2 2H H，所以铁粉先与，所以铁粉先与FeFe3 3反应，然后依次为反应，然后依次为CuCu2 2、H H。加入还原剂加入还原剂第18页，共80页，编辑于2022年，星期二【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是不同同一个氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可能是不同的物质，也可能是同种物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一
13、种物质的物质，也可能是同种物质，氧化产物和还原产物也有可能是同一种物质或不同的物质。如反应或不同的物质。如反应ClCl2 2+H+H2 2O=O=HClO+HClHClO+HCl中，氧化剂和还原剂均为中，氧化剂和还原剂均为ClCl2 2，反应，反应2Na2Na2 2S+NaS+Na2 2SOSO3 3+6HCl=6NaCl+3S+3H6HCl=6NaCl+3S+3H2 2O O中，氧化产物和还原产物均为中，氧化产物和还原产物均为S S。(2)(2)有中间价态的不同物质间不一定发生归中反应，如有中间价态的不同物质间不一定发生归中反应，如S S和和SOSO3 3间就不发生间就不发生反应。反应。第1
14、9页，共80页，编辑于2022年，星期二【典例【典例1 1】根据表中信息，判断下列叙述中正确的是】根据表中信息，判断下列叙述中正确的是()()序号氧化剂还原剂其他反应物产物产物Cl2FeI2/Cl-KMnO4H2O2H2SO4Mn2+O2H2O2Fe2+/Fe3+第20页，共80页，编辑于2022年，星期二A.A.表中表中组反应可能有一种或两种元素被氧化组反应可能有一种或两种元素被氧化B.B.中中MnMn2+2+为氧化产物，为氧化产物，O O2 2为还原产物为还原产物C.C.表中表中组反应的离子方程式配平为：组反应的离子方程式配平为：D.D.表中表中组反应的氧化产物是组反应的氧化产物是H H2
15、 2O O，每生成，每生成1 mol H1 mol H2 2O O，电子转移数目，电子转移数目是是2 2NA A【解题指南】【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)FeI(1)FeI2 2与与ClCl2 2的相对量不同，发生反应的方程式不同。的相对量不同，发生反应的方程式不同。(2)H(2)H2 2O O2 2作氧化剂时，还原产物为作氧化剂时，还原产物为H H2 2O O，作还原剂时，氧化产物为，作还原剂时，氧化产物为O O2 2。第21页，共80页，编辑于2022年，星期二【解析】【解析】选选A A。选项分析结论A Cl2与FeI2反应，Cl2少量时，只氧化I-；足
16、量时，可氧化Fe2+和I-正确 B 由KMnO4变成Mn2+，知Mn元素化合价降低，故Mn2+应是还原产物；H2O2是还原剂，O元素化合价升高，知O2为氧化产物 错误 C 不符合得失电子守恒 错误 第22页，共80页，编辑于2022年，星期二选项分析结论D 组中反应的离子方程式为H2O2+2Fe2+2H+=2H2O+2Fe3+，H2O2是氧化剂，H2O是还原产物，每生成1 mol H2O电子转移数目为NA 错误 第23页，共80页，编辑于2022年，星期二 物质氧化性、还原性的判断及强弱比较物质氧化性、还原性的判断及强弱比较1.1.常用依据常用依据(1)(1)依据反应原理依据反应原理还原剂还原
17、剂+氧化剂氧化剂 =氧化产物氧化产物+还原产物还原产物（还原性强）（氧化性强）（氧化性较弱）（还原性较弱）（还原性强）（氧化性强）（氧化性较弱）（还原性较弱）得电子，化合价降低，被还原得电子，化合价降低，被还原失电子，化合价升高，被氧化失电子，化合价升高，被氧化 第27页，共80页，编辑于2022年，星期二氧化性：氧化剂氧化产物氧化性：氧化剂氧化产物还原性：还原剂还原产物还原性：还原剂还原产物可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。可总结为：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。第28页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)依据金属、非金属的活动性顺序依据金属、非金属的活动性顺序
18、第29页，共80页，编辑于2022年，星期二(3)(3)依据元素价态高低判断依据元素价态高低判断高价氧化低价还，中间价态两性兼高价氧化低价还，中间价态两性兼同种元素不同价态的物质比较，一般而言：最高价态只有氧化性同种元素不同价态的物质比较，一般而言：最高价态只有氧化性(作氧化剂作氧化剂)，最低价态只有还原性，最低价态只有还原性(作还原剂作还原剂)；中间价态既有氧化性，又有还原性；中间价态既有氧化性，又有还原性(既可作氧化剂，又可作还原剂既可作氧化剂，又可作还原剂)。如：。如：第30页，共80页，编辑于2022年，星期二特例：在氯元素的含氧酸特例：在氯元素的含氧酸HClOHClO、HClOHCl
19、O2 2、HClOHClO3 3、HClOHClO4 4中中HClOHClO的氧化性最强。的氧化性最强。第31页，共80页，编辑于2022年，星期二(4)(4)依据元素周期表依据元素周期表从右至左从右至左从左至右从左至右非金属单质的氧化性增强非金属单质的氧化性增强相应阴离子的还原性减弱相应阴离子的还原性减弱 金属单质的还原性增强金属单质的还原性增强相应阳离子的氧化性减弱相应阳离子的氧化性减弱从从上上至至下下从从下下至至上上第32页，共80页，编辑于2022年，星期二(5)(5)依据电化学原理依据电化学原理原电池：一般情况下，两种不同的金属构成原电池的两极，其原电池：一般情况下，两种不同的金属构
20、成原电池的两极，其还原性：负极正极。还原性：负极正极。电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子电解池：用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。第33页，共80页，编辑于2022年，星期二2.2.其他依据其他依据另外，反应条件及反应的剧烈程度、氧化还原反应的程度、反应物本身所另外，反应条件及反应的剧烈程度、氧化还原反应的程度、反应物本身所处的状态等其他条件也影响氧化剂的氧化性或还原剂的还原性。处的状态等其他条件也影响氧化剂的氧化性或还原剂的还原性。第34页，共80页，编辑于2022
21、年，星期二【高考警示钟】【高考警示钟】(1)(1)物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易，物质氧化性或还原性的强弱取决于得失电子的难易，与得失电子的数目无关。如与得失电子的数目无关。如AlAl被氧化时产物为被氧化时产物为AlAl3+3+，失去，失去3 3个电子，而个电子，而NaNa被氧化时产物为被氧化时产物为NaNa+，只失去，只失去1 1个电子，但还原性个电子，但还原性NaNaAlAl。(2)(2)对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如对于一种物质既作氧化剂、又作还原剂的反应，如ClCl2 2+H+H2 2O=HClO+HClO=HClO+HCl，不能根据反应方程式判断物质氧化性
22、、还原，不能根据反应方程式判断物质氧化性、还原性的强弱。性的强弱。(3)(3)元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如元素处于最高价态时只有氧化性，但不一定有强氧化性，如NaNa+、SOSO4 42-2-；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。；同理，元素处于最低价态时也不一定具有强还原性。第35页，共80页，编辑于2022年，星期二【拓展延伸】【拓展延伸】氧化性、还原性强弱判断的其他依据氧化性、还原性强弱判断的其他依据(1)(1)依据反应条件及反应的剧烈程度依据反应条件及反应的剧烈程度反应条件要求越低，反应越剧烈，对应物质的氧化性或还原性越强，反应条件要求越低，反应越剧烈
23、，对应物质的氧化性或还原性越强，如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。如是否加热、反应温度高低、有无催化剂和反应物浓度大小等。例如：例如：2Na+2H2Na+2H2 2O=2NaOH+HO=2NaOH+H2 2，Mg+2HMg+2H2 2O Mg(OH)O Mg(OH)2 2+H+H2 2由上述反应条件的不同，可判断还原性：由上述反应条件的不同，可判断还原性：NaNaMgMg。=第36页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)依据氧化还原反应的程度依据氧化还原反应的程度相同条件下：相同条件下：不同氧化剂作用于同一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。不同氧化剂作用于同
24、一种还原剂，氧化产物价态高的其氧化性强。例如：根据例如：根据2Fe+3Cl2Fe+3Cl2 2 2FeCl 2FeCl3 3，Fe+S FeSFe+S FeS，可以推知氧化性：可以推知氧化性：ClCl2 2S S。不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。不同还原剂作用于同一种氧化剂，还原产物价态低的其还原性强。例如：根据例如：根据Cu+2FeCu+2Fe3+3+=Cu=Cu2+2+2Fe+2Fe2+2+，3Zn+2Fe3Zn+2Fe3+3+=3Zn=3Zn2+2+2Fe+2Fe，可以推知还原性：，可以推知还原性：ZnZnCuCu。点燃点燃=高温高温=第37页，共80页，编辑于
25、2022年，星期二(3)(3)依据反应物本身所处的状态判断依据反应物本身所处的状态判断反应物反应物(氧化剂或还原剂氧化剂或还原剂)本身的浓度越大，温度越高，相应的氧化性或本身的浓度越大，温度越高，相应的氧化性或还原性越强。如：氧化性还原性越强。如：氧化性HNOHNO3 3(浓浓)HNOHNO3 3(稀稀)，HNOHNO3 3(热、浓热、浓)HNOHNO3 3(冷、冷、浓浓)。(4)(4)依据反应物所处的介质判断依据反应物所处的介质判断NONO3 3-、MnOMnO4 4-、ClOClO-在酸性条件下的氧化性比在中性或碱性条件下要强。在酸性条件下的氧化性比在中性或碱性条件下要强。第38页，共80
26、页，编辑于2022年，星期二【典例【典例2 2】已知：】已知：A+BA+B2+2+=A=A2+2+B+BD+2HD+2H2 2O=D(OH)O=D(OH)2 2+H+H2 2以以B B、E E为电极与为电极与E E的盐溶液组成原电池，电极反应为：的盐溶液组成原电池，电极反应为：E E2+2+2e+2e-=E=E，B B2e2e-=B=B2+2+下列说法中正确的是下列说法中正确的是()()A.A.氧化性氧化性E E2+2+B B2+2+A A2+2+D D2+2+B.B.氧化性氧化性D D2+2+E E2+2+A A2+2+B B2+2+C.C.反应反应E+AE+A2+2+=A+E=A+E2+2
27、+能够进行能够进行D.D.提取某废水中含有的少量提取某废水中含有的少量A A2+2+时可以选用时可以选用D D第39页，共80页，编辑于2022年，星期二【解题指南】【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)(1)原电池中相对较活泼的金属为负极，发生氧化反应。原电池中相对较活泼的金属为负极，发生氧化反应。(2)(2)与水反应的活泼金属不能置换出溶液中的金属。与水反应的活泼金属不能置换出溶液中的金属。第40页，共80页，编辑于2022年，星期二【解析】【解析】选选A A。分析三个反应事实可得如下结论：。分析三个反应事实可得如下结论：反应 结论 氧化剂：B2+，氧化产物：A
28、2+，氧化性：B2+A2+D能置换出H2O中的氢，说明D为活泼金属，D2+的氧化性非常弱 由电极反应知，B为原电池负极，所以金属活动性BE，氧化性E2+B2+；正极反应为：E2+2e-=E，说明阳离子氧化性E2+H+第41页，共80页，编辑于2022年，星期二综合三个结论可知氧化性强弱顺序为综合三个结论可知氧化性强弱顺序为E E2+2+B B2+2+AA2+2+DD2+2+。C C项，若发生反应项，若发生反应E+AE+A2+2+=A+E=A+E2+2+，则氧化性：，则氧化性：A A2+2+EE2+2+，与题干事实不符，所以该反应不能进行；，与题干事实不符，所以该反应不能进行；D D项，虽然项，
29、虽然D D比比A A活泼，但活泼，但D D能与能与H H2 2O O反应，所以不能用反应，所以不能用D D来置换溶液中来置换溶液中的的A A2+2+。第42页，共80页，编辑于2022年，星期二【技巧点拨】【技巧点拨】已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧已知物质的氧化性或者还原性的强弱关系，判断某一氧化还原反应能否发生时可采用假设法化还原反应能否发生时可采用假设法(1)(1)先假设反应成立；先假设反应成立；(2)(2)然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物然后根据氧化性：氧化剂氧化产物，还原性：还原剂还原产物规律，列出假设反应中的上述关系；规律，列出假设反应中的上述
30、关系；(3)(3)结合题干条件判断该结论是否符合事实。结合题干条件判断该结论是否符合事实。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。符合事实，则反应成立；反之，则不成立。第43页，共80页，编辑于2022年，星期二 氧化还原反应方程式的配平及有关计算氧化还原反应方程式的配平及有关计算1.1.氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平化合价升降法化合价升降法(1)(1)基本步骤基本步骤确定氧化剂与还原剂的化学计量数确定氧化剂与还原剂的化学计量数 观察法配平其他物质的化学计量数观察法配平其他物质的化学计量数 检查质量、电荷、电子是否分别守恒检查质量、电荷、电子是否分别守恒通过求最小公倍数使化合价
31、升降总值相等通过求最小公倍数使化合价升降总值相等 标明反应前后化合价有变化的元素的化合价标明反应前后化合价有变化的元素的化合价 标标等等定定平平查查第46页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)示例示例如配平如配平Cu+HNOCu+HNO3 3(稀稀)Cu(NO)Cu(NO3 3)2 2+NO+H+NO+H2 2O O。先配平含变价元素物质的化学计量数：先配平含变价元素物质的化学计量数：参加氧化还原反应的元素为铜和氮两种元素，则有参加氧化还原反应的元素为铜和氮两种元素，则有Cu(0)Cu(+2)Cu(0)Cu(+2)化合价升化合价升2323N(+5)N(+2)N(+5)N(+2)化合
32、价降化合价降32323Cu+2HNO3Cu+2HNO3 3(稀稀)3Cu(NO)3Cu(NO3 3)2 2+2NO+H+2NO+H2 2O O。第47页，共80页，编辑于2022年，星期二根据原子守恒，观察法配平其他物质的化学计量数。化学方程根据原子守恒，观察法配平其他物质的化学计量数。化学方程式为：式为：3Cu+8HNO3Cu+8HNO3 3(稀稀)=3Cu(NO)=3Cu(NO3 3)2 2+2NO+4H+2NO+4H2 2O O。第48页，共80页，编辑于2022年，星期二2.2.电子守恒在计算中的应用电子守恒在计算中的应用应用电子守恒解题的一般步骤为：应用电子守恒解题的一般步骤为：(1
33、)(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物(2)(2)找准一个原子或离子得失电子数。找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中粒子的个数注意化学式中粒子的个数)(3)(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式n(n(氧化剂氧化剂)变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值(高价低价的绝对值高价低价的绝对值)=n()=n(还原还原剂剂)变价原子个数变价原子个数化合价变化值化合价变化值(高价低价的绝对值高价低价的绝对值)。第49页，共80页，编辑于2022年，星期二【高考警示钟】【
34、高考警示钟】(1)(1)注意特殊物质中元素的化合价，如注意特殊物质中元素的化合价，如NaNa2 2O O2 2中氧元素、中氧元素、FeSFeS2 2中硫元素的化合价均为中硫元素的化合价均为-1-1。(2)(2)配平化学方程式时，化学计量数配平化学方程式时，化学计量数“1 1”也必须填写在空格里。也必须填写在空格里。(3)(3)依据电子得失守恒列等式时容易忽略变价原子的个数。依据电子得失守恒列等式时容易忽略变价原子的个数。第50页，共80页，编辑于2022年，星期二【拓展延伸】【拓展延伸】配平化学方程式的其他方法配平化学方程式的其他方法(1)(1)缺项氧化还原反应方程式的配平缺项氧化还原反应方程
35、式的配平特点特点缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来，一般为水、酸或碱。此类配平要求写出未知物质的化学式，再对方程式进水、酸或碱。此类配平要求写出未知物质的化学式，再对方程式进行配平。行配平。方法方法先用先用“化合价升降法化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数，然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。后由原子守恒确定未知物，再根据原子守恒进行配平。第51页，共80页，编辑于2022年，星期二补项原则补项原则a.a.酸性条件下，缺酸性条件下，缺H(H(氢氢)或多或多O
36、(O(氧氧)补补H H，少，少O(O(氧氧)补补H H2 2O(O(水水)；b.b.碱性条件下，缺碱性条件下，缺H(H(氢氢)或多或多O(O(氧氧)补补H H2 2O(O(水水)，少，少O(O(氧氧)补补OHOH。示例示例如配平如配平KMnOKMnO4 4+KNO+KNO2 2+()+()MnSO MnSO4 4+K+K2 2SOSO4 4+KNO+KNO3 3+H+H2 2O O。a.a.先配平含变价元素物质的化学计量数：先配平含变价元素物质的化学计量数：第52页，共80页，编辑于2022年，星期二参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有Mn(
37、+7)Mn(+2)Mn(+7)Mn(+2)化合价降化合价降5252N(+3)N(+5)N(+3)N(+5)化合价升化合价升25252KMnO2KMnO4 4+5KNO+5KNO2 2+()+()2MnSO2MnSO4 4+K+K2 2SOSO4 4+5KNO+5KNO3 3+H+H2 2O Ob.b.由于生成物中多出了由于生成物中多出了SOSO4 42-2-和和H H，则反应物，则反应物()()内为内为H H2 2SOSO4 4，且化学计量，且化学计量数为数为3 3，由此推知，由此推知H H2 2O O的化学计量数为的化学计量数为3 3。化学方程式为：化学方程式为：2KMnO2KMnO4 4+
38、5KNO+5KNO2 2+3H+3H2 2SOSO4 4=2MnSO=2MnSO4 4+K+K2 2SOSO4 4+5KNO+5KNO3 3+3H+3H2 2O O第53页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)定定“1 1”配平法配平法该方法一般适用于氧化剂含有氧元素的氧化还原反应。一般步骤为：该方法一般适用于氧化剂含有氧元素的氧化还原反应。一般步骤为：将反应物中氧化剂的化学计量数定为将反应物中氧化剂的化学计量数定为1 1，将还原剂的化学计量数定为，将还原剂的化学计量数定为x x；根据质量守恒定律用根据质量守恒定律用x x的代数式表示其他物质的化学计量数；的代数式表示其他物质的化学计
39、量数；由方程式左右两边氧原子个数相等从而列出含有由方程式左右两边氧原子个数相等从而列出含有x x的方程式，的方程式，解方程式求出解方程式求出x x；第54页，共80页，编辑于2022年，星期二将将x x值代入化学方程式，若化学计量数为分数，把各化学计量数化为整值代入化学方程式，若化学计量数为分数，把各化学计量数化为整数。数。如配平如配平MnOMnO2 2+HI+HIMnIMnI2 2+I+I2 2+H+H2 2O O。分析：设分析：设MnOMnO2 2的化学计量数为的化学计量数为1 1，HIHI的化学计量数为的化学计量数为x x。根据质量守恒得。根据质量守恒得出出MnIMnI2 2的化学计量数
40、为的化学计量数为1 1，I I2 2的化学计量数为的化学计量数为(x-2)/2(x-2)/2，H H2 2O O的化学计量数为的化学计量数为x/2x/2。由方程式两边氧原子个数相等得。由方程式两边氧原子个数相等得x/2=2x/2=2，则，则x=4x=4。把。把x=4x=4代入方程式得：代入方程式得：MnOMnO2 2+4HI=MnI+4HI=MnI2 2+I+I2 2+2H2H2 2O O。第55页，共80页，编辑于2022年，星期二【典例【典例3 3】(2011(2011大纲版全国卷大纲版全国卷)某含铬某含铬(Cr(Cr2 2O O7 72-2-)废水用硫酸亚废水用硫酸亚铁铵铁铵FeSOFe
41、SO4 4(NH(NH4 4)2 2SOSO4 46H6H2 2O O处理，反应中铁元素和铬元素处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到完全转化为沉淀。该沉淀经干燥后得到n mol FeOFen mol FeOFey yCrCrx xO O3 3，不，不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是()()A.A.消耗硫酸亚铁铵的物质的量为消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)moln(2-x)molB.B.处理废水中处理废水中CrCr2 2O O7 72-2-的物质的量为的物质的量为 mol molC.C.反应中发生转移的电子数为反应
42、中发生转移的电子数为3nx mol3nx molD.D.在在FeOFeFeOFey yCrCrx xO O3 3中，中，3x=y3x=y第56页，共80页，编辑于2022年，星期二【解题指南】【解题指南】解答本题要注意以下两点：解答本题要注意以下两点：(1)(1)铁元素由铁元素由+2+2价被氧化为价被氧化为+3+3价，铬元素由价，铬元素由+6+6价被还原为价被还原为+3+3价。价。(2)(2)根据原子守恒推算硫酸亚铁铵和根据原子守恒推算硫酸亚铁铵和CrCr2 2O O7 72-2-的物质的量。的物质的量。【解析】【解析】选选A A。由铁原子和铬原子守恒可知消耗硫酸亚铁铵的物。由铁原子和铬原子守
43、恒可知消耗硫酸亚铁铵的物质的量为质的量为n(1+y)moln(1+y)mol，处理废水中，处理废水中CrCr2 2O O7 72-2-的物质的量为的物质的量为 mol mol，A A项错误，项错误，B B项正确；项正确；CrCr2 2O O7 72-2-具有强氧化性，具有强氧化性，FeFe2+2+具有还原性，二具有还原性，二者作用后铁元素由者作用后铁元素由+2+2价被氧化为价被氧化为+3+3价，失电子总数为价，失电子总数为ny molny mol，铬，铬元素由元素由+6+6价被还原为价被还原为+3+3价，得电子总数为价，得电子总数为3nx mol3nx mol，再由得失电，再由得失电子数相等得
44、子数相等得3x=y3x=y，C C、D D项正确。项正确。第57页，共80页，编辑于2022年，星期二【解题技巧【解题技巧1 1】守恒法解决多步反应的计算问题守恒法解决多步反应的计算问题1.1.优点优点利用守恒法解题可避免分析繁琐的反应过程和排除细枝末节的干扰，可利用守恒法解题可避免分析繁琐的反应过程和排除细枝末节的干扰，可不写化学方程式；可以不管中间过程，直接从始态和终态找出其中特有不写化学方程式；可以不管中间过程，直接从始态和终态找出其中特有的守恒关系，能更快、更便捷地解决有关问题，提高解题的速度和准确的守恒关系，能更快、更便捷地解决有关问题，提高解题的速度和准确度。度。第59页，共80页
45、，编辑于2022年，星期二2.2.解题关键解题关键守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不守恒法解题成功的关键在于从诸多变化和繁杂数据中寻找某一不变的物理量及其对应关系。在解题时，首先必须明确每一种守恒变的物理量及其对应关系。在解题时，首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。法，正确地解答题目。第60页，共80页，编辑于2022年，星期二3.3.常见类型常见类型(1)(1)任何化学反应中任何化学反应中 质量守恒质量守恒此守恒包括三点：此守恒包括三点：情境 守恒关系
46、在一个具体的化学反应中 由于反应前后总质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。如：20 g A和8 g B恰好完全反应生成16 g C和0.5 mol D,则0.5 mol D的质量为12 g。存在存在第61页，共80页，编辑于2022年，星期二情境 守恒关系 在某一具体的化学反应过程中某一元素(或原子或原子团)的质量或数目是不变的，即我们常用的元素守恒法或物料守恒法。如：一定质量的Fe、FeO、Fe2O3、Fe3O4的混合物恰好完全溶解于50 mL 1 mol/L的硫酸，再向溶液中加入KSCN溶液，溶液不变红，则溶液中n(FeSO4)=n(H2SO4)=0.05 L1 mol/
47、L=0.05 mol。在某些复杂的多步化学反应中 某些元素的质量或浓度等没有发生变化，因此涉及到多步复杂的化学过程的问题可考虑利用元素守恒法。如：工业上采用氨氧化法制硝酸，进行有关计算时，根据氮原子守恒可建立如下关系：NH3NOHNO3。第62页，共80页，编辑于2022年，星期二(2)(2)在溶液中在溶液中 电荷守恒电荷守恒涉及到溶液涉及到溶液(尤其是混合溶液尤其是混合溶液)中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法：即电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所考虑电荷守恒法：即电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相
48、等。带的负电荷总数相等。(3)(3)在氧化还原反应中在氧化还原反应中 得失电子守恒得失电子守恒涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子及反应前后化合价等问题可考虑电子守恒法：即化学反应中等问题可考虑电子守恒法：即化学反应中(或系列化学反应中或系列化学反应中)氧化氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数。存在存在存在存在第63页，共80页，编辑于2022年，星期二1.14 g1.14 g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12 L(1.
49、12 L(标准标准状况下状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为氧气混合，通入水中恰好全部被吸收，则合金中铜的质量为()()A A9.6 g B9.6 g B6.4 g C6.4 g C3.2 g D3.2 g D1.6 g1.6 g第64页，共80页，编辑于2022年，星期二【解析】【解析】选选C C。根据得失电子守恒规律可直接找出已知量。根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O(O2 2)与未知量与未知量(Cu(Cu、Ag)Ag)之间的物质的量关系。之间的物质的量关系。HNOHNO3 3中的中的 元素首元素首先得到先得到CuCu、AgAg失去的电子生成气体失去的电子生成
50、气体(NO(NO2 2和和NO)NO)，生成的气体再，生成的气体再和和O O2 2反应最后又生成了反应最后又生成了HNOHNO3 3，整个过程的实质相当于，整个过程的实质相当于CuCu、AgAg失失去的电子最终转移给了去的电子最终转移给了O O2 2，整个过程转移电子守恒。根据得，整个过程转移电子守恒。根据得失电子守恒规律，得失电子守恒规律，得解得：解得：m(Cu)m(Cu)3.2 g3.2 g。第65页，共80页，编辑于2022年，星期二2.2.将一定量将一定量FeFe和和FeFe2 2O O3 3的混合物放入的混合物放入250 mL 2 molL250 mL 2 molL1 1的硝酸溶液中