氧化还原反应知识系统总结

专题一：氧化还原反应及其配平

一、基本概念

[例1]火法炼铜首先要焙烧黄铜矿，其反应:2CuFeS2+O2Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是

      A． SO2既是氧化产物又是还原产物    B．CuFeS2仅作还原剂，硫元素被氧化

      C．每生成1mol Cu2S，有4 mol硫被氧化D．每转移1.2 mol电子，有0.2 mol硫被氧化

答案：AD

 [知识规律]

还原性          化合价升高         弱氧化性

↑                                    ↑

还原剂        氧化反应          氧化产物

氧化剂        还原反应          还原产物

↓                                   ↓

氧化性          化合价降低         弱还原性

二、常见的氧化剂、还原剂归纳

【例2】(肇庆中学20##届高三10月考)一种海水电池的反应原理可表示为：5MnO2＋2Ag＋2NaCl＝Na2Mn5O10＋2AgCl，有关该反应的说法正确的是

A．反应中MnO2是还原剂       B．Ag的还原性比Na2Mn5O10强

C．该反应中MnO2具有催化作用  D．每生成1 mol Na2Mn5O10转移1 mol电子

答案：B

三、物质的氧化性强弱、还原性强弱的比较。

[例3](2012浙江?13)化学方程式可简明地体现元素及其化合物的性质。已知：

氧化还原反应：

2FeCl3 + 2HI = 2FeCl2 + I2 + 2HCl； 2Co(OH)3 + 6HCl = 2CoCl2 + Cl2↑ + 6H2O

2Fe(OH)2 + I2 + 2KOH= 2Fe(OH)3 + 2KI； 3I2 + 6KOH= 5KI + KIO3 + 3H2O

复分解反应：

2HSCN + K2CO3 = 2KSCN + CO2 ↑ + H2O； KCN + CO2 + H2O = HCN + KHCO3

热分解反应：

4NaClO  3NaCl + NaClO4；NaClO4 NaCl + 2O2↑

下列说法不正确是：

A．氧化性（酸性溶液）：FeCl3 > Co(OH)3> I2    B．还原性（碱性溶液）：Fe(OH)2 > I2 > KIO3

C．热稳定性：NaCl > NaClO4 > NaClO      D．酸性（水溶液）：HSCN > H2CO3 > HCN

答案：A

四、能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目

1、双线桥分析法    2、单线桥分析法

【例4】用双线桥法分析氧化还原反应：CuO+H2======Cu+H2O

 

                +   =====   +  

 

五、考查氧化还原反应的计算

得失电子守恒：氧化还原反应中得失电子的物质的量相等；

质量守恒：反应前后各元素原子的物质的量相等；

电荷守恒：在离子反应中，阴离子所带的电荷总数与阳离子所带的电荷总数相等

【例5】将0.195g锌粉加入到20.0 mL的0.100 mol.L-1 MO2＋溶液中，恰好完全反应，则还原产物可能是

      A． M           B．M2＋          C． M3＋          D．MO2＋

答案：B

练习.某含铬Cr2O72－ 废水用硫亚铁铵［FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到n molFeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是

A．消耗硫酸亚铁铵的物质量为n(2-x)mol   B．处理废水中Cr2O72－ 的物质量为mol

C．反应中发生转移的电子数为3nx mol    D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y

答案：A

六、氧化还原反应方程式的配平

（一）、配平原则1、化合价升降守恒（即得失电子守恒）2、质量守恒

（二）、配平步骤：标变价、列变化、求总数、配系数

（三）、几种不同类型的氧化还原方程式的配平技巧

1、氧化剂、还原剂中某元素化合价全升全降         

技巧：以反应物或生成物作为参照物均可

C6H12O6+   KNO3     —     CO2↑+    N2↑+    KOH+    H2O

2、反应物中某一物质中元素化合价部分变化

技巧：一般以生成物作为参照物

Fe+    HNO3(浓)   —    Fe(NO)3+     NO2↑+     H2O

3、对于歧化、分解、归中、化合反应        

技巧：看分不看合

P+   KOH+    H2O  —    PH3+    KH2PO2        KClO3——    KCl +    O2↑

NH3 +    NO —    N2 +    H2O     NO＋  O2＋  H2O —   HNO3

4、同一物质中有多种元素化合价发生改变

技巧：整体法配

  FeS2 +     O2 —   Fe2O3 +   SO2

Cu2S+      HNO3 —    H2SO4+    Cu(NO3)2+    NO↑+    H2O  

P+   CuSO4+    H2O —    Cu3P+    H3PO4+   H2SO4

KMnO4+     H2O2+   H2SO4—     K2SO4+    MnSO4 +     O2↑+     H2O

  KClO3 +     HCl   —      Cl2↑+      KCl +   H2O

Cl2 +    NH3 —     NH4Cl +   N2

S +    KOH —     K2S +   K2SO3 +   H2O

CrI3+     Cl2+    KOH—    K2CrO4+     KIO4 +     KCl+      H2O

（四）、氧化还原反应离子方程式的配平

方法:离子方程式的配平与化学方程式一致,只是检查时应注意质量守恒和电荷守恒!顺序：一电子、二电荷、三原子。即先确保电子守恒，在考虑等号前后的电荷相等。

Cr2O72-+     Cl-+    H+  —     Cr3++    Cl2↑+   H2O

MnO4- +    I-+      H+—     Mn2++    IO3-+    H2O

Cl-+ ClO2-+     H+—     Cl2↑+     H2O

Cr2O72-+     Fe2++     H+—      Cr3++     Fe3++    H2O

（五）、缺项配平

方法：缺项的氧化还原方程式配平时，先用化合价升降法配出发生氧化还原的系数，再观察两端， 通过比较反应物与生成物,观察增减的原子或离子数,确定未知物并配平(元素守恒和电荷守恒)一般为酸、碱、H2O。

KMnO4+    KNO2+      [      ]=       MnSO4+    K2SO4+     KNO3+      H2O                           

MnO4- +    Cl-+      [      ] —     Mn2++    Cl2↑+    H2O

P +     KOH+    [        ] =     KH2PO4 +    PH3

MnO4- +     NO2-+     [       ] =      MnO42-+      NO3- +     H2O

KI+    KIO3+        [       ]  —     I2+     K2SO4+    H2O

新信息化学方程式的书写

1．高锰酸钾在水溶液中放出活性氧，起到消毒作用，同时生成＋4价的氢氧化锰和氢氧化钾。若活性氧用[O]来表示，请写出该反应的化学方程式                        

2．铜既能与稀硝酸反应，也能与浓硝酸反应，当铜与一定浓度的硝酸反应时，可将方程式表示为：Cu＋HNO3＝Cu(NO3)2＋NO↑＋NO2↑＋H2O。

（1）硝酸在该反应中的作用是         ，该反应的还原产物是         。

（2）0.3mol Cu被硝酸完全溶解后，Cu失去的电子数是       ，如果得到的NO和NO2物质的量相同，则参加反应的硝酸的物质的量是        ，若用排水法收集这些气体，可得标准状况下的气体体积       。

（3）如果参加反应的Cu和HNO3的物质的量之比是3︰10，写出并配平该反应的离子方程式。

（4）如果没有对该反应中的某些物质的比例作限定，则方程式可能的配平系数有许多组。原因是                                                          。

3．（原创）铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型净水剂，制取铁酸钠的离子反应方程式为： Fe3＋＋OH－＋Cl2→FeO42－＋Cl－＋H2O，该反应的离子方程式中H2O的化学计量数是（   ）

A．4    B．6    C．10    D． 8

4．某些非金属单质能发生自身氧化还原反应（歧化反应）。例如，硫在碱液中加热，零价的硫被歧化为负二价态和正四价态；碘在碱液中能歧化为负一价态和正五价态。试分别写出硫和碘在碱液中发生歧化反应的离子方程式                        。

5．硫粉、炭粉与硝酸钾混合，可以得到黑火药。黑火药爆炸的产物与其组成有关。一般黑火药组成为一硫二硝三碳，爆炸产物为K2S、N2、CO2。

（1）写出黑火药爆炸反应的化学方程式                            

该反应的氧化剂是             ，还原剂是                  。

（2）求氧化产物与还原产物的物质的量之比                   。

6.某校曾发生在实验室中学生误将高锰酸钾与红磷相混，发生爆炸，造成一死一残的严重事故。试写出这一变化的化学方程式（KMnO4的还原产物是MnO2）           （并用双线桥标明化合价升降）

7.某一反应体系中共有Pb3O4、NO、MnO2、Cr2O3、Cr(MnO4)2和Pb(N3)2（名称叠氧化铅，其中Pb为＋2价）六种物质，已知Pb(N3)2是反应物之一。根据你学过的有关化学定律和知识，试写出 这个反应的化学方程式                        。

8．完成并配平以下化学方程式。

（1）在MnBr2的硝酸溶液中，加入PbO2，反应后溶液呈紫红色，并有溴单质生成。（要求：化学方程式，用双桥式表示电子得失关系）                        

（2）在一支试管中，盛少量As2O3和K2S粉末（物质的量之比为1︰2），往其中加入足量硝酸并微热。（提示：As和S氧化为最高价态，HNO3还原为NO。要求：用一个化学方程式反映出还原剂的物质的量之比）                          

（3）在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至刚好反应完全。（要求：写离子方程式）

9．完成并配平以下化学方程式。

（1）氯化钠、溴化钠、碘化钠晶体分别与浓硫酸共热（300℃以下）。【提示：碘化钠可跟浓硫酸反应生成硫化氢。】                                    

（2）在MnBr2的硝酸溶液中，加入PbO2，反应后溶液呈紫红色，并有溴单质生成。（要求：化学方程式，用双桥式表示电子得失关系）                        

（3）在一支试管中，盛少量As2O3和K2S粉末（物质的量之比为1︰2），往其中加入足量硝酸并微热。（提示：As和S氧化为最高价态，HNO3还原为NO。要求：用一个化学方程式反映出还原剂的物质的量之比）                          

（4）在SnCl2的硫酸溶液中滴入KMnO4至刚好反应完全。（要求：写离子方程式）

10．固态KMnO4在200℃加热，失重10.8％。

固态KMnO4在240℃加热，失重15.3%。写出上述两个反应的化学方程式

                                             。

                                              。

11.为实现消除碘缺乏病的目标，国家卫生部规定食盐必须加碘，其中碘以碘酸钾或碘化钾的形式存在。

（1）有人烹调时，分别含有碘化钾和碘酸钾的加碘食盐混合，当滴食醋时，产生紫色蒸气，反应的离子方程式为                                                             

（2）这两种加碘食盐可以在潮湿的空气中曝露而加以鉴别，其原理是             

                               （用离子方程式表示）。

12．分析化学上常用硫代硫酸钠与单质碘反应来进行元素分析。硫代硫酸根(S2O3)离子与I2之间的反应进行得迅速、完全，但必须在中性或弱酸性溶液中进行。因为在碱性溶液中，I2会发生反应，其离子方程式为                                         ：而且I2与S2O32-发生副发应，其离子方程式为                              。

若在强酸性溶液中，Na2S2O3会发生分解，其离子方程式为                ，

同时I离子容易与空气中的氧气发生反应，其反应的离子方程式为                           。在用碘量法进行测定时，为防止碘的挥发，在实验中首先应该采取的措施是                    。

13．[2008·全国Ⅰ，26.有删改]实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是                          ；

（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式是                                                    ；

（3）若用2.5g软锰矿（含MnO280%）进行上述实验，计算KMnO4的理论产量：

（4）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2+和CO2，该反应的化学方程式是                                                      。

14.铁酸钠（Na2FeO4）是处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原成Fe3+离子。

（1）配平制取铁酸钠的化学方程式：

□Fe(NO3)3+□NaOH+□Cl2---□Na2FeO4+□NaNO3+□NaCl+□H2O

反应中     元素被氧化,转移电子总数为          。

（2）铁酸钠之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是                         。

15.在一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立于水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体，该气体与空气接触后变为红棕色，则m与n的比值为               .。

新信息化学方程式的书写练习

1．铜屑放入稀硫酸中不发生反应，若在稀硫酸中加入H2O2中加入，铜屑可以逐渐溶解，该反应的离子方程式：                                                  

2．将20mL 0.5mol·L-1 K2SO3溶液逐滴加入到20 mL 0.2mol·L-1 KMnO4溶液（硫酸酸化）中，溶液恰好褪为无色。写出反应的离子方程式：________________________________

3．已知CO是工业上常用的还原剂，500℃时，11.2 L（标准状况）SO2在催化剂作用下与CO发生化学反应。若有2×6.02×1023个电子转移时，写出该反应的化学方程式                       。

4．在氢氧化钠的环境中，氯气与碘化钠反应，每1摩碘化钠完全反应转移6摩尔电子，反应化学方程式为                                            

5．氮气的实验室制法是用氯化铵(NH4Cl)与亚硝酸钠(NaNO2)反应，同时生成氯化钠和水.写出该反应的化学方程式：                                               

6．(07上海)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式：

NO3－＋4H＋＋3e→NO＋2H2O，KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质（甲）能使上述还原过程发生。

（1）写出并配平该氧化还原反应的方程式：                               

（2）反应中硝酸体现了      、     性质。

（3）反应中若产生0.2mol气体，则转移电子的物质的量是         mol。

（4）若1mol甲与某浓度硝酸反应时，被还原硝酸的物质的量增加，原因是:__________________

7．根据下列框图回答问题（答题时，方程式中的M、E用所对应的元素符号表示）：

（1）写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式：                                    。

（2）某同学取X的溶液，酸化后加入KI、淀粉溶液，变为蓝色。写出与上述变化过程相关的离子方程式：                                  、                                      。

（3）写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式：                                           。

8．工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：

第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；

第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。

① 第一步反应的化学方程式为________________________________________。

② 电解K2MnO4的浓溶液时，电解池中阴极的实验现象为______________________________。

9．K2FeO4也是一种常见的理想净水剂，工业上有多种方法制备高铁酸钾。

A．① 电解法：原理如右图所示。阴极的电极反应       

是               。

② 湿法氧化：在溶液中用次氯酸钠、氢氧化铁和氢氧化钾

制高铁酸钾，其反应的离子方程式为：                                              。

B． 已知K2FeO4溶液中加入稀硫酸，迅速反应产生Fe2(SO4)3的离子方程式

                                                          

C． 用高铁酸钾和锌制成的高铁碱性电池，能储存比普通碱性电池多50%的电能，已知该电池的总

反应是：，则负极的电极反应是

                                                                   。

10．污水及自来水处理的方法有很多

（1）碱性环境下，Cl2可将水中的CN-转化为两种无毒的气体

（2）酸性环境下，向含重铬酸根的废水中加入FeSO4溶液，然后调节溶液的PH，使生成的Cr3+转化为Cr(OH)3，写出第一步对应的离子方程式：

                                                                    

（3）含CN-的污水危害很大。处理污水时，可在催化剂TiO2作用下用NaClO将CN-氧化成CNO-。CNO-在酸性条件下继续被NaClO氧化生成N2和CO2。试写出上述两步反应的离子方程式：

                                                                                 

（4）臭氧也是一种常用的污水处理剂。它的氧化性很强，可以和酸性KI淀粉溶液反应，呈现蓝色，同时放出一种气体，试写出对应的离子方程式                                        

（5）二氧化氯（ClO2）作为一种高效强氧化剂，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI级安全消毒剂。常温下二氧化氯为黄绿色或橘黄色气体，性质非常不稳定。温度过高，二氧化氯的水溶液有可能爆炸。其制备方法有：

方法一：用氯酸钠（NaClO3）和硫酸酸化的H2O2反应生成ClO2。请写出该反应的化学方程式。

          NaClO3+H2SO4+H2O2ClO2。

方法二：用氯酸钠氧化浓盐酸，生成二氧化氯的同时会有氯气产生。请写出该反应的离子方程式。

比较两种方法的优缺点：

方法三、

①如图，在烧瓶中先放入一定量的KClO3和草酸(H2C2O4)， 

然后再加入足量的稀硫酸，水浴加热。反应后产物中有

ClO2、CO2和一种酸式盐，该反应的化学方程式为：

                                  ，

氧化产物与还原产物的物质的量之比为            。

② 控制水浴温度在60～80℃之间的目的是                                 ，

图示装置中缺少的一种必须的玻璃仪器是            。

③A装置用于吸收产生的二氧化氯，其中最好盛放                 。（填序号）

①60 ℃的温水  ②冰水    ③饱和食盐水  

④将足量二氧化氯溶液加入到硫化氢溶液中，所得溶液中加入少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成。请写出二氧化氯溶液和硫化氢溶液反应的离子方程式。

新信息化学方程式的书写答案

1．【答案】2KMnO4＋5H2O＝2KOH＋2Mn(OH)4＋3[O]

2．【答案】（1）氧化剂、酸  NO、NO2

（2）0.6mol  0.9mol  4.48L

（3）3Cu＋10H＋＋4NO3－＝3Cu2＋＋NO↑＋3NO2↑＋5H2O

（4）该反应式含两种还原产物，两者的比例和氧化剂、还原剂的用量都可以发生变化。

3．【答案】D

4．【答案】3S＋6OH－＝2S2－＋SO32－＋3H2O  3I2＋6OH－＝5I－＋IO3－＋3H2O

5．【解析】（1）S＋2KNO3＋3CK2S＋N2＋3CO2，从此化学方程式可以看出，反应物的化学计量数正好是一硫二硝三碳。氧化剂S、KNO3，还原剂是C。（2）还原产物K2S、N2，氧化产物CO2，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比是3︰2。

6.【答案】

7. 【答案】15Pb(N3)2＋44Cr(MnO4)222Cr2O3十88MnO2＋5Pb3O4＋90NO↑

8.【答案】（1）

（2）3As2S3＋6K2S＋56HNO3＝6H3AsO4＋15H2SO4＋44NO↑＋4H2O＋12KNO3。

（3）5Sn2＋＋10Cl－＋4MnO4－＋32H＋＝5Sn4＋＋5Cl2↑＋4Mn2＋＋16H2O

9．【答案】2KMnO4＝K2MnO4＋MnO2＋O2↑或2KMnO4＝K2Mn2O6＋O2↑ 
4KMnO4＝2K2Mn2O5＋3O2↑

10【答案】（1）IO3－+5I－+6CH3COOH＝3I2+6CH3COO－+3H2O

 （2） KI在潮湿空气里，在阳光的作用下会被空气氧化而产生紫黑色固体(或紫色蒸气)，而KIO3不被空气氧化。4I－+O2+2H2O＝2I2+4OH－

11．【答案】3I2+6OH－＝IO3－+5I－+3H2O     S2O32－+4I2+10OH－＝2SO42－+8I－+5H2O

  S2O32－+2H+＝SO2↑+S↓+H2O        4I－+O2+4H+＝2I2+2H2O

12【答案】（1）3MnO2+KClO3+6KOH ＝3K2MnO4+KCl+3H2O.

（2）3MnO42—+4H+＝MnO2↓+2MnO4—+2H2O

（3）由上述两个方程式可知，反应物和生成物的计量关系为：

MnO2→K2MnO4→KMnO4

87           158×

2.5g×80%        

x = =2.4g。

（4）2KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4＝2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+5Na2SO4+8H2O

13.【答案】（1）2  16  3－2  6  6  8  铁 ，6e  （2）还原产物Fe3+水解生成Fe(OH)3胶粒，能吸附悬浮杂质而沉积下来。

14.【答案】8:3

新信息化学方程式的书写练习答案

1．⑴Cu + H2O2 + 2H+ == Cu2+  + 2H2O   2． 2MnO4-+5SO32-+6H+=2Mn2++5SO42-+4H+ 

3． SO2+2CO=S+2CO2（500℃、催化剂）    4． 3Cl2+NaI+6NaOH==NaIO3+6NaCl+3H2O

5．制N2的化学方程式为NH4Cl+NaNO2=NaCl+2H2O+N2↑

6．（1）14HNO3＋3Cu2O→6Cu(NO3)2＋2NO↑＋7H2O
（2）酸性  氧化性  （3）0.6mol   （4）使用了较浓的硝酸，产物中有部分NO2生成

7．⑴Cu + H2O2 + H2SO4 == CuSO4  + 2H2O ⑵4Fe2+ + O2 + 4H+ == 4Fe3+ + 2H2O   2Fe3+ + 2I— == 2Fe2+ + I2

⑶10KOH + 3Cl2 + 2Fe(OH)3 == 2K2FeO4 + 6KCl + 8H2O

8．①2MnO2+4KOH+O2==2K2MnO4+2H2O      ②产生无色气泡

9．A． 2H++2e—=H2↑     ②2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-==2FeO4-+3Cl-+5H2O

B． 4FeO42- + 20 H+ = 4Fe3+ + 3O2↑+10H2O    C．

10．答案:2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O

Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe2++7H2O

2I-+2H++O3＝I2+O2+H2O   4FeO42- + 20 H+ = 4Fe3+ + 3O2↑+10H2O

方法三: 1:1

（2）使反应正常进行，并防止温度过高引起爆炸。温度计。

（3）②

（4）5H2S+8ClO2+4H2O=5SO42—+8Cl—+18H+

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