信息型氧化还原反应方程式的书写

信息型氧化还原反应方程式的书写
马寅初中学丁汉英
教学目标：
掌握最小公倍数法对氧化还原反应进行配平，初步掌握缺项配平，逆向配平等方法。

能根据经验和信息书写出陌生的氧化还原反应。

一、知识储备
1．填写课本中常见氧化还原反应体系及其对应产物。

2、氧化还原反应方程式的基本配平方法
配平方法：最小公倍数法（本质：电子得失守恒）
①标好价列变化②确定基准物质③找出升降数目④找最小公倍数⑤质量电荷守恒
二、信息型氧化还原反应方程式的书写
1、平铺直述型
例1、KMnO4能与热的稀硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2，该反应的化学方程式是2KMnO4＋8H2SO4＋5Na2C2O4===2MnSO4＋K2SO4＋10CO2↑＋5Na2SO4＋8H2O。

变式：H3PO2的工业制法是：将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。

写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式______________。

歧化反应——倒配法
2、排列组合型
例2、某反应中反应物与生成物有AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4和一种未知物x。

已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1 mol e－生成x，则x的化学式____，试写出该反应的化学方程式____________________________________
答案Br24H2SO4＋5AsH3＋8KBrO3===5H3AsO4＋4Br2＋4K2SO4＋4H2O
方法提炼：
1、根据信息或已有经验，找出氧化剂、还原剂，氧化产物、还原产物
2、配平
变式：已知将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中，产生黄绿色气体，而溶液的紫红色褪去。

在一氧化还原反应的体系中，共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种
物质。

写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式并配平。

解析根据题给信息，KMnO4是氧化剂，KCl 是还原剂，MnSO4为还原产物，Cl2为氧化产物。

变式训练：
1、某高温还原法制备新型陶瓷AlN的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N
2、AlN、CO。

请将AlN之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。

：+ + = AlN +
解析根据氮元素、碳元素的化合价变化，N2是氧化剂，C是还原剂，AlN为还原产物，CO为氧化产物。

3、缺项配平型
例3、已知过二硫酸根离子（S2O82-）具有强氧化性，其还原产物是SO42-，硫酸锰（MnSO4）和过二硫酸钾（K2S2O8）两种盐溶液在银离子的催化作用下可发生反应，得到紫红色溶液。

请写出此反应的离子方程式。

5S2O82- + 2Mn2+ + 8H2O = 10SO42- + 2MnO4- + 16H+
方法提炼：
缺项配平法
1、先根据得失电子守恒配出化合价变化的元素前的系数。

2、观察两边H、O原子个数差异和电荷差异，补充H+、OH-或H2O。

若反应物这边缺正电荷，一般加H+，生成物一边加水；若反应物这边缺负电荷，一般加OH-，生成物一边加水。

3、根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O（或其他），使方程式两端的原子守恒。

巩固训练：
（1）、(2012高考江苏卷)H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：
2MnO4-＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
上述反应若不加稀硫酸酸化，MnO4-被还原为MnO2，其离子方程式为
2MnO4-＋3H2O2 = 2MnO2↓＋3O2↑＋2OH－＋2H2O
知识链接： KMnO4的氧化性随pH的减小而增大，在酸性介质中还原产物是Mn2+；在中性或碱性介质中还原产物主要是MnO2
（2）、溶解在水中的O2在碱性条件下可以将Mn2＋氧化成MnO(OH)2，反应的离子方程式为2Mn2＋＋O2＋4OH－===2MnO(OH)2，而I－可以将MnO(OH)2还原成Mn2＋，I－被氧化成I2，该反应的离子方程式为MnO(OH)2＋2I－＋4H＋===Mn2＋＋I2＋3H2O。

（3）、将适量的SO2通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液逐渐褪色，请写出此离子反应方程式
5SO2 + 2MnO4- ＋ 2H2O = 2Mn2＋＋ 5SO42-＋ 4H+
（4）、[2014·天津理综，9(7)]Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成SO42-，常用作脱氯剂，该反应的离子方程式为__________________________________________。

1S2O32- + 4 Cl2 +5H2O = 2SO42- + 8 Cl-+ 10H+
4、配比计算型
例4、将NCl3与NaClO2按物质的量之比1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO2，试写出该反应的离子方程式1NCl3＋6ClO－2＋3H2O===6ClO2↑＋NH3↑＋3Cl－＋3OH－。

方法提炼：
1、根据给定氧化剂和还原剂的配比，依据化合价升降相等，确定氧化产物（还原产物）
2、配平化合价变化的元素
3、缺项配平（同上）
例5、研究表明，Na 2FeO 4是一种高效多功能水处理剂，应用前景广阔，可用FeSO 4和Na 2O 2反应制备，在反应中，FeSO 4与Na 2O 2的物质的量之比为1∶3，其中Na 2O 2既是氧化剂，又是还原剂，已知产物中，除Na 2FeO 4外，还有Na 2O 、Na 2SO 4，试写出该反应的化学方程式。

答案 2FeSO 4＋6Na 2O 2===2Na 2FeO 4＋2Na 2O ＋2Na 2SO 4＋O 2↑
解析 FeSO 4被氧化成Na 2FeO 4,1 mol FeSO 4失去4 mol e －，设3 mol Na 2O 2中被氧化的氧为x mol ，依据电子守恒得：4＋x ＝6－x ，x ＝1，即生成1
2 mol O 2，反应方程式为FeSO 4＋
3Na 2O 2===Na 2FeO 4＋1
2O 2↑＋Na 2O ＋Na 2SO 4，即：2FeSO 4＋6Na 2O 2===2Na 2FeO 4＋2Na 2O ＋
2Na 2SO 4＋O 2↑。

变式训练：
尖晶石型锰酸锂(LiMn 2O 4)是一种环保绿色能源新型材料。

实验室通过下列方法制取：将MnO 2和Li 2CO 3按4∶1的物质的量比配料，球磨3～5小时，然后升温至600～750 ℃，保温24小时，自然冷却到室温得产品，写出该反应的化学方程式 。

答案 8MnO 2＋2Li 2CO 3==4LiMn 2O 4＋2CO 2↑＋O 2↑
解析 因为MnO 2为氧化剂，失电子的只能为－2价的氧离子，设生成O 2为x mol ，则4×(4－3.5)＝4x ，x ＝1
2。

小结：
信息型氧化还原反应方程式的书写方法：
第1步：根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H ＋或OH －
的形式使方程式两端的电荷守恒。

第3步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H 2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。

三、高考链接 （1)[2014·天津理综，7(6)]KClO 3可用于实验室制O 2，若不加催化剂，400 ℃时分解只生成两种盐，其中一种是无氧酸盐，另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。

写出该反应的化学方程式：________________________。

（歧化反应---倒配法） （2）[2013·新课标全国卷II,27（1）]Fe 2+加适量的高锰酸钾溶液，并调节PH 约为5，过滤除去铁元素。

已知高锰酸钾的还原产物是MnO 2。

(3)[2014·天津理综，10(1)]天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。

一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：_____________________________________。

(4)(2014·上海，28)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。

在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式
___________________________________________________ 。

3H2SO4＋5H2S＋2KMnO4===5S↓＋2MnSO4＋K2SO4＋8H2O。

（5）[2014·福建理综，23(3)]工业上，通过如下转化可制得KClO3晶体：
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式：NaCl＋H2O== NaClO3＋__________。

在用ClO2进行水处理时，除了杀菌消毒外，还能除去水中的Fe2＋和Mn2＋。

试写出用ClO2
氧化除去Mn2＋生成MnO2的离子方程式Mn2＋＋2ClO2＋2H2O===MnO2↓＋2ClO－2＋4H＋
(ClO2反应后的产物为ClO－2)。