氧化還原反應方程式配平（第二課時）

[教學目標]

1．知識目標

（1）掌握配平氧化還原反應方程式常用技巧。

（2）初步了解一些比較特殊的氧化還原方程式配平的方法。

2．情感和價值觀目標

（1）通過一般氧化還原反應方程式、特殊的氧化還原反應方程式的配平，理解事物的一般性和特殊性，加深具體情況具體分析的思想觀念。

（2）通過一些配平技巧、配平的規(guī)律的學習，培養(yǎng)學生創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)化學學科的科學美、規(guī)律美，從中提高學習化學的興趣。

[教學重點、難點]

重點：缺項配平問題、氧化還原反應方程式配平的一些技巧。

難點：氧化還原反應方程式配平的技巧，熟練掌握氧化還原反應方程式配平。

[教學過程]

[引入]上堂課我們學習了氧化還原反應方程式配平的一般方法，這節(jié)課我們要學習一些配平的技巧，學會解決一些比較復雜的氧化還原反應方程式配平問題。

第一類：缺項配平問題

例1：完成并配平下列化學方程式：

□KMnO₄+□KNO₂+□（    ）—□MnSO₄+□K₂SO₄+□KNO₃+□H₂O

解析：參加氧化還原反應的元素為錳和氮兩種元素，則有

      Mn⁺⁷→Mn⁺²      化合價降5×2

      N⁺³→N⁺⁵         化合價升2×5

得：2KMnO₄+5KNO₂+□（    ）—2MnSO₄+□K₂SO₄+5KNO₃+□H₂O

分析上述式子或得，由于生成物中多出了SO₄^2-和H，則反應物（  ）內(nèi)為H₂SO₄，且系數(shù)為3，由此推知H₂O的系數(shù)為3。

所以答案為：2KMnO₄+5KNO₂+3H₂SO₄=2MnSO₄+K₂SO₄+5KNO₃+3H₂O

[學生練習]

配平下列兩個方程式：

（1）□Mn²⁺+□S₂O₈^2-+□H₂O—□SO₄^2-+□MnO₄^-+□（    ）

（2）□Zn+□H⁺+□NO₃^-—□Zn²⁺+□NH₄⁺+□（    ）

 

 

第二類：待定系數(shù)法：

對于較復雜的氧化還原反應，在電子轉(zhuǎn)移較難弄清的情況下，可用待定化學計量數(shù)法解決配平問題。

例1：P₄O + Cl₂  — POCl₃  +  P₂Cl₅

主要步驟如下：

第一步    將某一反應物化學計量定為1，其他物質(zhì)的化學計量數(shù)分別以a、b、c……等字母表示，待定化學計量數(shù)的數(shù)目越少越易完成配平。

P₄O + aCl₂  —（4-2b）POCl₃  + b P₂Cl₅

第二步    根據(jù)相等條件列出等式（設待定化學計量數(shù)時已用過的條件不能再用）�？傻玫仁剑�

2a = 5b +（4-2b）×3（Cl原子總數(shù)相等）

4-2b=1     （O原子總數(shù)相等）

第三步      解出方程組。得a = ， b= ，原化學方程式可寫成：

P₄O + Cl₂  = POCl₃  +  P₂Cl₅

第四步      將方程式中的化學計量數(shù)改為最簡單的整數(shù)比

4P₄O +21Cl₂  = 4POCl₃  +  6P₂Cl₅

[學生練習]

例2：根據(jù)反應S₂O_x^2-+Mn²⁺+H₂O → SO₄^2- + MnO₄^- +H⁺  。解答下列問題：

（1）配平上述離子方程式______________________。

（2）該反應中____________元素被還原。

（3）若電子轉(zhuǎn)移僅在兩種元素之間發(fā)生，已知1mol S₂O_x^2-共轉(zhuǎn)移2mol電子，則x =______。

解析：該反應中電子轉(zhuǎn)移情況較復雜，宜用待定系數(shù)法來配平。配平后的離子方程式為：

5S₂O_x^2- + (2x-14)Mn²⁺ + (3x-16)H₂O =  10SO₄^2- +(2x-14)MnO₄^- +(6x-32)H⁺

從離子方程式看，錳元素化合價從+2升高到+7，所以Mn²⁺是還原劑。

必定有一種元素的化合價降低，氫、硫兩種元素的化合價均不可能降低，只可能是S₂O_x^2-中的氧元素。根據(jù)題中條件，5mol S₂O_x^2-應轉(zhuǎn)移10mol電子。根據(jù)已配平的離子方程式可得：

5（2x-14） = 10    

解得：x = 8

所以答案為：（1）5S₂O_x^2- + (2x-14)Mn²⁺ + (3x-16)H₂O =  10SO₄^2- +(2x-14)MnO₄^- +(6x-32)H⁺

（2）氧。（3）8。

[課堂練習]

1．配平下列反應的化學方程式

（1）KMnO₄+HCl—KCl+MnCl₂+Cl₂+H₂O

（2）Cu₂S+HNO₃—Cu(NO₃)₂+S+NO+H₂O

（3）KMnO₄+H₂C₂O₄+H₂SO₄—CO₂+MnSO₄+K₂SO₄+H₂O

（4）Fe(OH)₃+NaOH+Cl₂—Na₂FeO₄+NaCl+H₂O

（5）MnO₂+I^-+H⁺—Mn²⁺+I₂+H₂O

（6）A_n+B_x^-  —B_m+A_x^-

2．配平下列離子方程式，并回答問題：

（1）   Fe (OH)₃+   ClO^-  +  OH^-   —  FeO + Cl^- + H₂O

（2）已知有3.21g氫氧化鐵參加反應，共轉(zhuǎn)移了5.42×10²²個電子，則n = _________，F(xiàn)eO 中鐵的化合價為___________。

（3）根據(jù)（1）（2）推測FeO 能與下列哪些物質(zhì)反應（只填序號）_______。

A．氯氣          B．二氧化硫         C．硫化氫          D．氧氣

3．將NaBiO₃固體（黃色，微溶）加入MnSO₄的混合溶液里，加熱，溶液顯紫色（Bi³⁺無色），反應的離子方程式為：

□NaBiO₃+□Mn²⁺+□H⁺ □Na⁺+□Bi³⁺+□（    ）+□（    ）。

配平上述化學方程式。

4．單質(zhì)鐵溶于一定濃度的硝酸中反應的化學方程式如下：

aFe+bNO₃^-+cH⁺==dFe²⁺+fFe³⁺+gNO↑+hN₂O↑+kH₂O（系數(shù)均為自然數(shù)）

（1）c、g、h的關系式是_____________________________。

（2）b、c、d、f的關系式是_____________________________。

（3）d、f、g、h的關系式是_____________________________。

（4）若a=12，鐵和硝酸恰好完全反應，則b的取值范圍是_____。c的取值范圍是____。

參考答案

1．（1）2，16，2，2，5，8

（2）3，16，6，2，4，6

（3）2，5，3，10，2，1，8

（4）2，10，3，2，6，8

（5）2，10，16，2，5，8

（6）mx，mny，ny，mnx。

2．（1）2Fe (OH)₃+  （5-n）ClO^-  +2n  OH^-  = 2 FeO + (5-n) Cl^- + (n+3)H₂O

（2）n=2，F(xiàn)eO 中鐵的化合價為+6。（3）BC。

3．5、2、14，5、5、2、MnO₄^-、7、H₂O

4．（1）c= 4g+10h。（2）c-b=2d+3f。（3）2d+3f =3g+8h。（4）6<b<12。30<c<48。

 

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