氧化还原反应配平口诀与技巧(氧化还原反应配平题目和答案)

沉香 698
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氧化还原反应平衡公式和技巧,已经为你安排好了,让我们来看看氧化还原反应平衡的八个技巧,供大家学习高中化学氧化还原反应部分参考知识点,同时,我们将整理出与氧化还原反应相关的例子,供大家参考,过来学习!

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一、氧化还原反应概念之间的关系

1、反应类型:

氧化反应:物质中所含元素的化合价增加的反应。

还原反应:物质中所含元素的化合价降低的反应。

氧化还原反应:有增加和减少元素化合价的反应。

2、反应物:

氧化剂:在反应中获得电子的物质

还原剂:在反应中失去电子的物质

3、产品:

氧化产物:失去电子后得到的产物被氧化

还原产品:电子被还原后得到的产物

4、材料特性:

氧化:氧化剂表现出的电子性质

可还原性:还原剂的失电子特性

5、概念之间的关系如下

【例1】下列哪些变化属于还原反应( )

一个.HCl→MgCl2

乙.钠→钠+

C.一氧化碳→二氧化碳

D.Fe3+→Fe

【例2】下列化学反应中不属于氧化还原反应的是( )

一个.3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 + 3H2O

乙.2NO2+ 2NaOH =NaNO3 +NaNO2 +H2O

C.SnCl4+ 2H2O = SnO2 + 4HCl

D.3CCl4+ 2K2Cr2O7 = 2CrO2Cl2 +3COCl2 +2KCl

回答:【例1】D;【例2】C

二、常用氧化剂和还原剂

1、物质在反应中是作为氧化剂还是还原剂,主要取决于元素的化合价。

(1) 当元素处于最高价格时,它的原子只能得到电子,因此,该元素只能用作氧化剂,如+7价Mn和+6价S

(2)当元素处于中间价态时,它的原子随反应条件而变化,既是电子的,失去电子,因此,该元素既可以作为氧化剂,作为还原剂,比如0价S和+4价S

(3) 当元素处于最低价时,它的原子只能失去电子,因此,该元素只能用作还原剂,如-2价S

2、重要的氧化剂

(1)活泼的非金属元素,比如F2、氯气、溴2、氧气等。

(2) 元素高价时的氧化物、高价值含氧酸和高价值含氧酸盐等,如二氧化锰,NO2;浓硫酸,硝酸;KMnO4,氯化钾,FeCl3 等。

(3) 过氧化物,如 Na2O2,H2O2 等。

3、重要的还原剂

(1) 金属元素,作为钠,?,锌,铁等。

(2) 某些非金属元素,比如H2,C,Si等人。

(3) 元素低价时的氧化物,比如一氧化碳,SO2 等。

(4) 元素价低时的酸,如 HCl(浓),溴化氢,你好,硫化氢等。

(5) 元素价低时的盐类,如 Na2SO3,FeSO4 等。

三、如何表达电子转移

电子转移的表示方法有两线桥法和单线桥法:

1、两线桥接法

要旨:

(1) 箭头从反应物中的化合价变化元素指向产物中化合价变化的相同元素。(提高、降低每个箭头,跳过等式中间的等号)

(2) 电子转账次数:价上升、电子损失;低价、得到电子。价变元素的原子数 m × 每个原子获得(或失去)的电子数 ne-,即 m×ne-。喜欢:

2、单线桥接法

要旨:

(1) 线桥从反应物中化合价增加的元素开始,指向反应物中化合价降低的元素,箭头指向氧化剂中化合价降低的元素,箭头但“=”

(2) 转移的电子总数显示在在线桥上,不要写得失。喜欢:

四、氧化还原反应的反应规律

1、化合价定律

相同的元素,仅在最高价态氧化。仅在最低价态时可还原。在中间价态既氧化又还原。

【例文】下列哪个粒子是不可还原的?

一个.?

乙.Fe2+

C.S2-

D.钠+

回答:D

2、不成比例和回归定律

价回报定律:当同一元素的不同价态之间发生氧化还原反应时,价的变化“只接近,相交的,脱节”。

3、反应顺序

在类似浓度的溶液中:

(1) 还含有浓缩还原剂时,添加氧化剂后,还原性强优先被氧化。

(2) 同时含有浓氧化剂时,添加还原剂后,强氧化剂优先还原。

4、守恒定律

在任何氧化还原反应中:总价增加 = 总价减少,还原剂损失的电子总数=氧化剂获得的电子总数。并且反应前后的电荷数相等。

【示例】已知 3 SO32- 正好还原 2 ClO4-,而 SO32- 被氧化为 SO42-,则还原产物中 X 元素的化合价为 ( )

一个.+1

C

D

回答:D

五、氧化还原强度判断规律

1、根据氧化还原反应方程式的判断

氧化:氧化剂 > 氧化产物

可还原性:还原剂 > 还原产品

可以概括为:比什么性别,要找什么,产品弱于代理。

2、从金属活动的顺序来看

K Ca Na Mg AlZn Fe Sn Pb (H) Cu Hg Ag Pt Au

还原性从左到右逐渐减小,相应离子的氧化性逐渐增强

3、取决于反应条件和反应的严重程度

反应条件越低,反应越严重,相应物质的氧化性或还原性越强。

4、根据氧化还原反应程度

相同条件下:

(1)不同的氧化剂作用于同一种还原剂,具有高价和强氧化性的氧化产物。

(2)不同的还原剂作用于同一种氧化剂,还原产物化合价低,还原性强。

六、平衡氧化还原反应方程式

1、三个原则:电子得失守恒原理,原子守恒原理,电荷守恒原理

2、一般方法:升价法结合最小公倍数法

3、修剪技巧:

(1) 正修整法:从氧化剂和还原剂开始。

适用范围:分子间氧化还原反应,涉及所有元素的氧化还原反应,产品中的物质既是氧化物又是还原产物。

(2) 反向修剪法:从氧化还原产品开始。

适用范围:自氧化还原反应,反应物的某一部分被氧化或还原

(3) 整体修剪头发:当化合物中有多个原子或元素的原子组时(在有机反应平衡中更常见),把它当作一个整体,根据化合物中元素化合价代数和为零的原理,总价为。

(4) 缺项余额法

如果给定的化学方程式包含未列出的反应物或产物,平衡时,如果空位物质没有获得或失去电子,只需提供一种反应的酸、根据、中性环境,可以先平衡化合价上升和下降的元素,最后根据电荷守恒和原子守恒确定缺失物质,修剪。

【例】BiO3-+Mn2++=Bi3++MnO4-+H2O

分析:首先,具有可变价元素的相关物质根据化合价的上升和下降来平衡:

5BiO3-+2 Mn2++ =5Bi3++2 MnO4-+H2O

根据氧原子守恒,可以确定H2O的系数为7,根据质量守恒定律和电荷守恒定律,可以确定反应物缺少的是氢离子H+

(5) 其他平衡方法

①平价平衡法

此方法适用于化学方程式两侧的元素多次出现,并且两边元素的原子总数是奇偶数,例如:C2H2+O2→CO2+H2O。

这个方程是平衡的,从出现次数最多的氧原子开始。

O2中有2个氧原子,不管化学式前面的系数是多少,氧原子的总数应该是偶数。因此,右边H2O的系数应该赋值为2(如果其他分子系数以分数形式出现,可以赋值为4),由此可以推断出C2H2的top 2,公式变为:2C2H2+O2→CO2+2H2O,可以看出CO2之前的系数应该是4,元素 O2 的最终组成为 5,将破折号更改为等号,只写条件:2C2H2+5O2==4CO2+2H2O。

② 观察平衡

有时方程式中会出现具有更复杂化学式的物质,我们可以使用这个复杂的分子来推断其他化学式的系数,例如:Fe+H2O——Fe3O4+H2。

Fe3O4化学式比较复杂,明显地,Fe3O4中的Fe来自元素Fe,O 来自 H2O,然后Fe之前和3匹配,H2O 前面有 4,公式是:3Fe+4H2O=Fe3O4+H2,由此得出H2系数为4,陈述条件,将短线改为等号:3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2。

③归一化法

在化学方程式中查找关键化学式,将其化学式之前的测量次数设置为 1,然后根据关键化学式平衡其他化学式之前的化学计量数。如果有一个测量数字,它是一个分数,将每个数字乘以相同的整数,将分数转换为整数,这种平衡方法与预先确定的关键化学计量 1,正常化。

实践:选择化学方程式中成分最复杂的化学方程式,设其系数为 1,推断。

七、与氧化还原反应相关的计算(例如,不少于2个例子)

1、计算依据:氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。

2、计算公式:氧化剂的量×可变价元素的原子数×化合价的变化值等=还原剂的量×可变价元素的原子数×化合价的变化值。

【例1】ClO2是一种消毒杀菌效率高的、二次污染少的水处理剂,实验室可以通过以下反应制得二氧化氯:反应方程式为2KClO3+H2C2O4+H2SO4==加热==2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是( )

一个

C

D

回答:一个

解析:由反应方程式可知:KClO3 中 Cl 的化合价从 +5 变为 +4,H2C2O4 中碳的化合价从 +3 变为 +4,所以KClO3得到电子,是氧化剂,被还原为还原产物 ClO2,1mol KClO3参与反应转移1mol电子;H2C2O4是被氧化的还原剂,所以A项是正确的。

【例2】11.2g Mg 和 Cu 混合物完全溶解在足够的硝酸中,收集反应产生的气体 X,在所得溶液中加入适量的 NaOH 溶液,产量 21.4g沉淀,根据题意,推断气体X的成分可能是( )

一个.0.3mol NO2 和 0.3mol NO

乙.0.2mol NO2 和 0.1molN2O4

C.0.1mol NO、0.2mol NO2 和 0.05mol N2O4

D.0.6mol NO

回答:C

解析:根据镁、铜的变化:Mg~Mg2+~2OH-~Mg(OH)2~2e-、Cu~Cu2+~2OH-~Cu(OH)2~2e- 知道增加的质量就是OH-的质量,转移电子的物质的数量等于转移电子的物质的数量,那么有n(OH-)=21.4g-11.2g/17g·mol-1=0.6摩尔,因此,反应转移的电子量也为 0.6摩尔。

选项 A 转移电子的物质数量为 0.3mol×1+0.3mol×3=1.2摩尔,不正确;选项 B 转移电子的物质数量为 0.2mol×1+0.1mol×2=0.4摩尔,不正确;选项 C 物质转移电子的量为 0.1mol×3+0.2mol×1+ 0.05mol×2 = 0.6摩尔,正确的;选项 D 转移电子的物质数量为 0.6mol×3=1.8摩尔,不正确.

【实施例3】足量的铜与一定量的浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO 混合气体,这些气体与 1.68LO2(标准条件)混合并通入水中,所有气体都被水完全吸收形成硝酸。如在所得硝酸铜溶液中加入5mol/L NaOH溶液直至Cu2+完全沉淀,则消耗 NaOH 溶液的体积为 ( )

一个.60毫升

乙.45毫升

C.30毫升

D.15毫升

回答:一个

解析:这个问题是氧化还原反应中的一个连续反应,这类题在计算过程中只需要考虑首尾元素的化合价变化,在整个过程中,Cu失去电子,O2 得到电子。Cu价增加2,O 的化合价降低 2,但:

n(Cu)×1×(2-0)=n(O2)×2×[0-(-2)]

得到 n(Cu)=0.15摩尔

根据化学式Cu(NO3)2,可知n(NO3-)=0.15摩尔×2。但加入NaOH溶液后,NO3- 最终与 Na+ 结合,所以n(Na+)=n(NO3-)=0.3摩尔,然后得到所需体积为 5mol/L 的 NaOH 溶液为 60mL。

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