氧化还原反应方程式配平（第二课时）

氧化还原反应方程式配平（第二课时）

[教学目标 ]

1.知识目标

（1）掌握配平氧化还原反应方程式常用技巧。

（2）初步了解一些比较特殊的氧化还原方程式配平的方法。

2.情感和价值观目标

（1）通过一般氧化还原反应方程式、特殊的氧化还原反应方程式的配平，理解事物的一般性和特殊性，加深具体情况具体分析的思想观念。

（2）通过一些配平技巧、配平的规律的学习，培养学生创造和发现化学学科的科学美、规律美，从中提高学习化学的兴趣。

[教学重点、难点]

重点：缺项配平问题、氧化还原反应方程式配平的一些技巧。

难点：氧化还原反应方程式配平的技巧，熟练掌握氧化还原反应方程式配平。

[教学过程 ]

[引入]上堂课我们学习了氧化还原反应方程式配平的一般方法，这节课我们要学习一些配平的技巧，学会解决一些比较复杂的氧化还原反应方程式配平问题。

第一类：缺项配平问题

例1：完成并配平下列化学方程式：

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

解析：参加氧化还原反应的元素为锰和氮两种元素，则有

      Mn⁺⁷→Mn⁺²      化合价降5×2

      N⁺³→N⁺⁵         化合价升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，则反应物（  ）内为H₂SO₄，且系数为3，由此推知H₂O的系数为3。

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

[学生练习]

配平下列两个方程式：

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

（2）□Zn+□H⁺+□NO₃^-―□Zn²⁺+□NH₄⁺+□（    ）

第二类：待定系数法：

对于较复杂的氧化还原反应，在电子转移较难弄清的情况下，可用待定化学计量数法解决配平问题。

例1：P₄O + Cl₂  ― POCl₃  +  P₂Cl₅

主要步骤如下：

第一步    将某一反应物化学计量定为1，其他物质的化学计量数分别以a、b、c……等字母表示，待定化学计量数的数目越少越易完成配平。

P₄O + aCl₂  ―（4-2b）POCl₃  + b P₂Cl₅

第二步    根据相等条件列出等式（设待定化学计量数时已用过的条件不能再用）。可得等式：

2a =5b +（4-2b）×3（Cl原子总数相等）

4-2b=1     （O原子总数相等）

第三步      解出方程组。得a = ， b= ，原化学方程式可写成：

P₄O + Cl₂  =POCl₃  +  P₂Cl₅

第四步      将方程式中的化学计量数改为最简单的整数比

4P₄O +21Cl₂  =4POCl₃  +  6P₂Cl₅

[学生练习]

例2：根据反应S₂O_x^2-+Mn²⁺+H₂O → SO₄^2- + MnO₄^- +H⁺  。解答下列问题：

（1）配平上述离子方程式______________________。

（2）该反应中____________元素被还原。

（3）若电子转移仅在两种元素之间发生，已知1mol S₂O_x^2-共转移2mol电子，则x =______。

解析：该反应中电子转移情况较复杂，宜用待定系数法来配平。配平后的离子方程式为：

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

从离子方程式看，锰元素化合价从+2升高到+7，所以Mn²⁺是还原剂。

必定有一种元素的化合价降低，氢、硫两种元素的化合价均不可能降低，只可能是S₂O_x^2-中的氧元素。根据题中条件，5mol S₂O_x^2-应转移10mol电子。根据已配平的离子方程式可得：

5（2x-14） =10    

解得：x =8

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

（2）氧。（3）8。

[课堂练习]

1.配平下列反应的化学方程式

（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.配平下列离子方程式，并回答问题：

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

（2）已知有3.21g氢氧化铁参加反应，共转移了5.42×10²²个电子，则n =_________，FeO 中铁的化合价为___________。

（3）根据（1）（2）推测FeO 能与下列哪些物质反应（只填序号）_______。

A.氯气          B.二氧化硫         C.硫化氢          D.氧气

3.将NaBiO₃固体（黄色，微溶）加入MnSO₄的混合溶液里，加热，溶液显紫色（Bi³⁺无色），反应的离子方程式为：

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

配平上述化学方程式。

4.单质铁溶于一定浓度的硝酸中反应的化学方程式如下：

aFe+bNO₃^-+cH⁺==dFe²⁺+fFe³⁺+gNO↑+hN₂O↑+kH₂O（系数均为自然数）

（1）c、g、h的关系式是_____________________________。

（2）b、c、d、f的关系式是_____________________________。

（3）d、f、g、h的关系式是_____________________________。

（4）若a=12，铁和硝酸恰好完全反应，则b的取值范围是_____。c的取值范围是____。

参考答案

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，FeO 中铁的化合价为+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。