知识讲解_氧化还原反应反应方程式的书写与计算(基础)

高考总复习氧化还原反应方程式的书写和计算（基础）

编稿：房鑫审稿：张灿丽

【考纲要求】

1．巩固氧化还原反应的概念

2．能用化合价升降法配平常见的氧化还原反应。

3．能运用质量守恒、电子守恒、电荷守恒，进行氧化还原反应的有关计算。

【考点梳理】

一、氧化还原反应方程式的配平

1．配平的原则

(1)电子守恒：氧化还原反应过程中，氧化剂得电子总数目等于还原剂失电子总数目，即：“电子得失数相等”“化

合价升降数相等”。

(2)质量守恒：反应前后各元素的原子个数相等。

(3)电荷守恒：对于离子方程式，等式两边“电荷总数相等”。

2．配平的思路

一般分两部分:第一部分是氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物之间的配平—化合价升降相等或电子得失数相等；第二部分是用观察法配平其他物质的化学计量数。

3．常见配平方法——化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)

二、陌生氧化还原反应方程式的书写策略

近年来我们发现高考中有区分度的题目一般都会涉及陌生氧化还原反应方程式的书写，而且常以离子反应的形式出现，题目中会伴随陌生度较高的新信息和新情境，灵活度较高，是对考生能力的一种考查方式。攻克这一难题不能单纯靠背诵书上出现的反应方程式，须在平时学习中注重积累书写陌生氧化还原离子方程式的经验和方法，从而具备“得一法解若干题”的能力，才能在高考中拿到关键分，取得理想成绩。

如何正确掌握氧化还原反应类离子方程式，一般应注意以下几点：1．根据题干的表述列出相关物质的化合价的变化，分清氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；2．要满足电子守恒；3．要满足电荷守恒；4 ．注意溶液的酸碱性，调整反应介质；5 ．满足原子守恒。

三、氧化还原反应方程式的计算

对于氧化还原反应的计算，关键是根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等，即得失电子守恒，列出守恒关系式求解。其解题的一般步骤为：

（1）找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

（2）找准一种原子或离子得失电子数。（注意化学式中离子的个数）

（3）根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式：得电子总数=失电子总数

（4）对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程电子没有损耗，可直接找出起始反应物和最终产物，删去中间产物，建立二者之间的守恒关系，快速求解。

【典型例题】

类型一、氧化还原方程式的配平

例1、（2016 四中同步）氧化还原方程式的配平

□C+□HNO3=□NO2↑+□CO2↑+□H2O

【思路点拨】用化合价升降法配平，使化合价升高和降低的总数相等。

【解析】配平步骤：

①标价态：写出反应物和生成物的化学式，标出发生氧化反应和还原反应的元素的正负化合价。

②列变化：标出反应前后元素化合价的变化。

③求总数：依据电子守恒，使化合价升高和降低的总数相等。

④配系数：用观察法配平其他物质的化学计量数，配平后，把单线改成等。

⑤查守恒：检查两边电荷总数和原子总数是否守恒。

【总结升华】配平的基本方法是用化合价升降法配平，使化合价升高和降低的总数相等，即电子得失相等。配平题有以下四种常见的类型：

①全变从左边配：氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的，一般从左边反应物着手配平。

②自变从右边配：自身氧化还原反应(包括分解反应、歧化反应)一般从右边着手配平。

③缺项配平法：先使得失电子数配平，再观察两边电荷。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，然后进行两边电荷数配平。

④当方程式中有多个缺项时，应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。

举一反三：

【变式1】某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。

（1）已知KBrO3在反应中得到电子，则该反应的还原剂是________。

（2）已知0.2 mol KBrO3，在反应中得到1 mol电子生成X，则X的化学式为________。

（3）根据上述反应可推知________。

a．氧化性：KBrO3＞H3AsO4b．氧化性：H3AsO4＞KBrO3

c．还原性：AsH3＞X d．还原性：X＞AsH3

（4）将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：

+

【答案】（1）AsH3（2）Br2（3）a、c （4）8

【解析】（1）此题考点为氧化还原反应，其特征为化合价的升降，本质为电子的转移，要求能从化合价变化角度来判断氧化剂和还原剂。已知KBrO3为得电子物质，故其化合价必然降低，作氧化剂，那么还原剂只能是

题目所提供的AsH3，AsH3中As为－3价，反应后变为

5

34

H As O

，故还原剂为AsH3。（2）此题出题的依据是氧

化还原反应中得失电子守恒。0.2 mol KBrO3，在反应中得到1mol电子，故每1 mol KBrO3得5 mol电子，即反应后Br的化合价应降为0价，故另一种未知物质为Br2。（3）此题的考点为氧化还原反应中的基本规律：氧化剂的氧化性大于氧化产物、还原剂的还原性大于还原产物，即在反应中KBrO3为氧化剂，Br2为还原产物，AsH3为还原剂，H3AsO4为氧化产物。故选a、c。

【变式2】(2016 长沙期末)已知某反应中有6种物质：N2O、H2O、FeSO4、Fe(NO3)3、HNO3、Fe2(SO4)3。下列说法不正确的是()

A.1 mol氧化剂得到3 mol电子

B.氧化产物为Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3

C.参加反应的HNO3中20%作氧化剂

D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4

【答案】A

【解析】依题意，化学反应方程式为24FeSO4＋6HNO3(氧化剂)＋24HNO3(酸)===8Fe(NO3)3＋8Fe2(SO4)3＋3N2O↑＋15H2O。HNO3转化成N2O,1 mol氧化剂得到4 mol电子，A项错误；铁元素的化合价由＋2价升至＋3价，氧化产物为硝酸铁、硫酸铁，B项正确；若参与反应的硝酸有30 mol，则作氧化剂的硝酸为6 mol，C项正确；作氧化剂的HNO3与还原剂(FeSO4)的物质的量之比为1∶4，D项正确。

类型二、陌生氧化还原反应方程式的书写

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例1】

例2、将SO2通入酸性KMnO4溶液，溶液逐渐褪色，生成Mn2+ ，则该反应的离子方程式是

。

【思路点拨】KMnO4中锰元素化合价降低，则SO2中硫元素化合价势必升高。

【答案】5SO2＋2MnO4-＋2H2O ＝5SO42-＋2Mn2+＋4H+

【解析】SO2通做还原剂，硫的化合价只能升高到+6价，即生成SO42-，然后先配平电子得失相等，得到：5SO2＋2MnO4-＋＝5SO42-＋2Mn2+＋，再用H+离子调整电荷相等（右边加上4个H+），最后在左边补上2个水即可。

【总结升华】书写氧化还原反应的化学方程式重在分析化合价变化，强调一种元素化合价上升，必有另一种元素的化合价降低。

举一反三：

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例2】

【变式1】取FeSO4溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2 mol I- 时，共转移3 mol电子，该反应的离子方程式是：

。

【答案】2Fe2++3H2O2+4I-=2Fe(OH)3↓+2I2

【高清课堂：氧化还原反应的基本概念和规律例3】

【变式2】MnO2在H2O2分解反应中作催化剂，若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，该反应的离子方程式是。

【答案】MnO2＋H2O2＋2H+=== Mn2+＋O2↑＋2H2O

【解析】MnO2溶解产生Mn2+，说明MnO2做氧化剂，则H2O2必做还原剂，其中氧元素的化合价只能升高到0价，即生成O2。

【变式3】（2015 安徽蚌埠质检）ZnSO4溶液中含有少量Fe2＋和Mn2＋，为了除去这两种离子，调节溶液pH为5，然后加入高锰酸钾溶液，使之生成沉淀。已知高锰酸钾的还原产物是MnO2。请写出该过程中两个反应的离子方程式： ________________________________________，_________________________________ _。【答案】MnO4-＋3Fe2＋＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋

2MnO4-＋3Mn2＋＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋

类型三、氧化还原反应的有关计算