四川省宜宾市一中2017-2018学年高中化学下学期第9周《氧化还原反应的计算及方程式的配平》教学设计

氧化还原反应的计算及方程式的配平教学设计课题元氧化还原反应的计算及方程式的配平总课时1班级（类型）学习目标 1.掌握常见氧化还原反应方程式的配平。2.掌握常见氧化还原反应的相关计算。3.理解质量守恒定律。重、难点学习环节和内容学生活动教师反思考点一氧化还原反应的基本规律1价态规律(1)升降规律：氧化还原反应中，化合价有升必有降，升降总值相等。(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时，该元素价态的变化一定遵循“高价低价中间价”，而不会出现交叉现象。简记为“两相靠，不相交”。例如，不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注：中不会出现H2S转化为SO2而H2SO4转化为S的情况。(3)歧化反应规律“中间价高价低价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应，如：Cl22NaOH=NaClNaClOH2O。2强弱规律自发进行的氧化还原反应，一般遵循强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂，即“由强制弱”。3先后规律(1)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。如：在FeBr2溶液中通入少量Cl2时，因为还原性Fe2Br，所以Fe2先与Cl2反应。(2)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。如在含有Fe3、Cu2、H的溶液中加入铁粉，因为氧化性Fe3Cu2H，所以铁粉先与Fe3反应，然后依次为Cu2、H。4电子守恒规律氧化还原反应中，氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。题组一电子转移数目判断与计算1下列表示反应中电子转移的方向和数目正确的是()答案B解析B项，硫元素发生歧化反应，两个S由0降低为2价，总共降低4价，一个S由0价升高为4价，总升高4价，共失去4个电子，正确；C项，根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从1价升高到0价，转移电子数是5；D项，氯酸钾中氯元素化合价降低，得到电子，氧元素化合价升高，失去电子，箭头应该是从O指向Cl，故D错误。2ClO2遇浓盐酸会生成Cl2，反应方程式为2ClO28HCl=5Cl24H2O，该反应中若转移电子的数目为9.632×1023，则产生的Cl2在标况下的体积为()A11.2 L B33.6 LC22.4 L D44.8 L答案C解析2ClO28HCl=5Cl24H2O中，ClO2中Cl由4价降低为0，HCl中Cl由1价升高为0，则生成5 mol Cl2转移8×6.02×1023个电子，若转移电子的数目为9.632×1023，则生成氯气为1 mol，所以产生的Cl2在标况下的体积为1 mol×22.4 L·mol122.4 L。3用下列方法制取O2：KClO3(MnO2)受热分解；Na2O2加水；H2O2中加MnO2；KMnO4受热分解，若制得相同质量的O2，反应中上述各种物质(依编号顺序)的电子转移数目之比是()A3224 B1111C2112 D1212答案C解析由反应可知，生成氧气时，中O元素的化合价均为2价升高为0，即O元素失去电子，中O元素的化合价从1升高到0价，并且都只有氧元素的化合价升高，则制得相同质量的氧气，失去电子的氧原子相同，所以制得相同质量的氧气(假设是1 mol)，反应中电子转移数目之比为4224，即2112。题组二价态规律的应用4已知G、Q、X、Y、Z均为含氯元素的化合物，在一定条件下有下列转化关系(未配平)：GQNaClQH2OXH2YNaOHGQH2OZNaOHQXH2O这五种化合物中Cl元素化合价由低到高的顺序是()AG、Y、Q、Z、X BX、Z、Q、G、YCX、Z、Q、Y、G DG、Q、Y、Z、X答案A解析由得出Q价态高于G，因为G必介于Q和1价的氯元素之间，1价为氯元素的最低价；将该结论引用到，Y介于Q与G之间，故有Q价态高于Y，Y价态高于G；分析：H2O中的H元素化合价降低，则Q中的氯元素转变为X中的氯元素，化合价必升高，则得出X价态高于Q；最后分析：Z介于Q、X之间，则X价态高于Z，Z价态高于Q。5氯气跟氢氧化钾溶液在一定条件下发生如下反应：Cl2KOHKXKY(未配平)，KX在一定条件下能自身反应：KXKYKZ(未配平，KY与KZ关系比为13)，以上KX、KY、KZ均是一元酸的钾盐，由以上条件推知在KX中氯的化合价是()A1 B3C5 D7答案C解析反应：Cl2KOHKXKY是Cl2的歧化反应，KX、KY中的氯元素分别显正价和1价；由于KX也发生歧化反应：KXKYKZ，可断定KY为KCl，化合价高低是Z中Cl>X中Cl(均为正价)。假设KX中Cl为a价，KZ中Cl的化合价为b价，依据化合价守恒原理及KXKY3KZ，有a13(ba)，把a1、a3、a5代入上式讨论，可知a5时，b7符合题意。则KX中Cl的化合价为5。题组三先后规律的应用6现有下列三个氧化还原反应：2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl32KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O若某溶液中含有Fe2、Cl和I，要除去I而不氧化Fe2和Cl，可以加入的试剂是()ACl2 BKMnO4CFeCl3 DHCl答案C解析本题是寻找一种氧化剂，其氧化性应大于I2的氧化性，而小于Cl2和Fe3的氧化性(也可等于Fe3的氧化性)。由知氧化性：Fe3>I2，还原性：I>Fe2；由知氧化性：Cl2>Fe3，还原性：Fe2>Cl；由知氧化性：MnO>Cl2，还原性：Cl>Mn2；由此推知氧化性强弱顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2，还原性强弱顺序为I>Fe2>Cl>Mn2。所以KMnO4可氧化Cl、Fe2及I，Cl2可氧化Fe2及I，FeCl3只能氧化I。7已知2Fe32I=I22Fe2、2Fe2Br2=2Br2Fe3。现向含有FeBr2、FeI2的溶液中通入一定量的氯气，再向反应后的溶液中滴加少量的KSCN溶液，结果溶液变为红色，则下列叙述中正确的是()氧化性：Br2Fe3I2原溶液中Br一定被氧化通入氯气后，原溶液中的Fe2一定被氧化不能确定通入氯气后的溶液中是否还存在Fe2若取少量所得溶液，加入CCl4后静置，向上层溶液中加入足量的AgNO3溶液，只产生白色沉淀，说明原溶液中Fe2、Br均被完全氧化A BC D答案B解析由已知的两个化学方程式及同一个反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知，氧化性Fe3I2、Br2Fe3，故正确；向溶液中滴加KSCN溶液，溶液变为红色说明溶液中含有Fe3，则说明溶液中无I存在，又氧化性Cl2Br2Fe3I2，氯气的量不确定，则Br不一定被氧化，故错误，正确；由上述分析可知溶液中存在Fe3，但不能确定是否所有的Fe2均被氧化为Fe3，故正确；上层溶液中若含Br，则产生淡黄色沉淀，若含I，则产生黄色沉淀，由题知只产生白色沉淀，则说明溶液中含Cl，即溶液中的Fe2、Br均被完全氧化，故正确。8向含S2、Fe2、Br、I各0.1 mol的溶液中通入Cl2，通入Cl2的体积(标准状况)和溶液中相关离子的物质的量关系图正确的是()答案C解析还原性：S2>I>Fe2>Br，所以发生反应的顺序：Cl2S2=S2Cl，Cl22I=I22Cl，Cl22Fe2=2Fe32Cl，Cl22Br=Br22Cl。考点二电子守恒思想在化学计算中的应用1对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。2守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价低价)n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价低价)。题组一两元素之间得失电子守恒问题1现有24 mL浓度为0.05 mol·L1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·L1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为()A2 B3C4 D5答案B解析题目中指出被还原的物质是Cr，则得电子的物质必是K2Cr2O7，失电子的物质一定是Na2SO3，其中S元素的化合价从46；而Cr元素的化合价将从6n(设化合价为n)。根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L1×0.024 L×(64)0.02 mol·L1×0.020 L×2×(6n)，解得n3。2Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116，则x的值为()A2 B3 C4 D5答案D解析本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。Na2xNa2O4NaONa得关系式1×·x16×2，x5。题组二多元素之间得失电子守恒问题3在反应3BrF35H2O=9HFBr2HBrO3O2中，若有5 mol H2O参加反应，被水还原的溴为()A1 mol B. mol C. mol D2 mol答案C解析设被水还原的溴(BrF3)的物质的量为x，5 mol H2O参加反应，失去电子4 mol，根据电子守恒得：3x4 mol，x mol。4在PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物质的量为_mol。生成1 mol Cu3P时，参加反应的P的物质的量为_mol。答案1.52.2解析设7.5 mol CuSO4氧化P的物质的量为x；生成1 mol Cu3P时，被氧化的P的物质的量为y根据得失电子守恒得：75 mol×(21)x·(50)x1.5 mol1 mol×3×(21)1 mol×0(3)y·(50)y1.2 mol所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol1 mol2.2