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第05 讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 课标达标练
题型01 氧化还原反应方程式配平
题型02 缺项氧化还原反应配平
题型03 氧化还原反应的计算
题型04 电子守恒法在化学反应中的应用
题型05 信息型氧化还原反应方程式书写
题型06 氧化还原反应综合应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01 氧化还原反应方程式配平
1
【污水处理新工艺】
是一种新型的多功能水处理剂，与水反应放出氧气，同时产生具
有强吸附性的
胶体，可除去水中细微的悬浮物，具有净水作用。
将
与水反应的化学方程式配平： 。
_____
＋_____
=_____
(胶体)＋_____
＋_____KOH
【答案】4
＋10
=4
(胶体)＋3
＋8KOH
【解析】K2FeO4被还原生成，铁元素化合价由+6 价降低至+3 价，降低3 价，同时氧元素化合价由-2 价升高
至0 价，根据化合价升降法和原子守恒配平得该反应为：4
＋10
=4
(胶体)＋3
＋
8KOH；
2．偏钒酸铵在加热条件下反应会生成V2O5，NH3和H2O。V2O5在氮气氛围中，碳高温条件下还原氮化制备
VN，还生成一种具有还原性的气体，则该反应的化学方程式为 。
【答案】 V2O5+5C+N2
2VN+5CO
【解析】根据题意可知高温条件下V2O5可与C、N2反应生成VN，根据元素守恒，另外一种具有还原性的气
体应是CO，结合氧化还原反应配平可得，该反应的化学方程式为V2O5+5C+N2
2VN+5CO，故答案为：
V2O5+5C+N2
2VN+5CO；。
3．3 不同价态的铁元素在生产、生活乃至生命活动中有独特的作用。
向新配制的FeSO4溶液中，加入一定量的稀硝酸，发生如下反应并配平：____Fe2++___H++____
=
____Fe3++____NO↑+____H2O。
【答案】 3Fe2++4H++
= 3Fe3++NO↑+2H2O
【解析】硝酸具有强氧化性，能与Fe2+发生氧化还原反应生成Fe3+、NO 气体，Fe 元素的化合价升高1，N
元素的化合价降低3，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得反应的离子方程式为：3Fe2++4H++
= 3Fe3++NO↑+2H2O；
02 缺项氧化还原反应配平
4．
【对缺项配平的氧化还原反应进行分析】完成以下氧化还原反应的缺项填空并配平：
( )SO2+( )MnO4
-+ = ( )SO4
2-+( )Mn2+ +
【答案】 5 2 2H2O 5 2 4H+
【解析】反应中Mn 元素化合价由+7 价降低为+2 价，共降低5 价，S 元素化合价由+4 价升高为+6 价，共升
高2 价，化合价升降最小公倍数为10，可以确定MnO4
-的系数为2、SO2的系数为5，由原子守恒可以知道
Mn2+的系数为2、SO4
2—的系数为5，由原子守恒和电荷守恒可以知道,反应物中缺项为H2O，生成物中缺项
为H+，配平后离子方程式为: 5SO2+2MnO4
-+2H2O =5SO4
2-+2Mn2+ +4H+；
本题答案为：5 2 2H2O 5 2 4H+。
5．已知：在一定条件下H2O2能和酸性高锰酸钾溶液反应生成O2，请完成下列缺项方程式的配平：
( )=
( )
在该反应中H2O2作 剂。
【答案】 5 2 6 H+ 5 2 8 H2O 还原
【解析】在一定条件下H2O2能和酸性高锰酸钾溶液反应生成O2，说明反应物中缺少的离子为H+，反应中
Mn 元素从+7 价降为+2 价，H2O2中-1 价氧元素升高为0 价，每生成1 个O2分子升高2 价，则反应中转移电
子数为10，再结合电荷守恒和原子守恒可得：5
2
6H+= 5
2
8H2O，在该反应中
H2O2作还原剂。
6．缺项配平
① ClO-+ Fe(OH)3+ = Cl-+ FeO
+ H2O
② MnO + H2O2+ = Mn2++ O2↑+ H2O
【答案】 ① 3 2 4OH- 3 2 5
② 2 5 6H+ 2 5 8
【解析】①ClO-中Cl 元素的化合价从+1 价得电子降低到-1 价，Fe(OH)3中Fe 元素的化合价从+3 价失电子升
高到+6 价，由电子守恒和原子守恒可知方程式为 3ClO-+2Fe(OH)3+ 4OH-=3Cl-+2FeO4
2-+5H2O；答案为3，2，
4OH-，3，2，5.
②MnO4
-中Mn 元素的化合价从+7 价得电子降低到+2 价，H2O2中O 元素的化合价从-1 价失电子升高到0 价，
由电子守恒和原子守恒可知方程式为2MnO4
-+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O；答案为2，5，6H+，2，5，8.
03 氧化还原反应的计算
7．能同时对汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种污染物起催化净化作用的催化剂称为三效催化剂。某种三效
催化剂涉及的物质的转化关系如图
下列说法正确的是
A．还原过程中，CxHy发生还原反应
B．还原过程中，净化0.1molCO，理论上需消耗Ba(NO3)210.44g
C．储存过程中，BaO 作还原剂
D．储存过程中，当NOx中x=2 时，反应的NO2和O2的物质的量之比为4
1
﹕
【答案】D
【解析】A．根据图示，还原过程中，CxHy中C 元素化合价升高生成CO2，CxHy发生氧化反应，故A 错误；
B．还原过程中，CO 被氧化为CO2，碳元素化合价由+2 升高为+4，Ba(NO3)2中N 元素化合价由+5 降低为0，
根据得失电子守恒，净化0.1molCO，需消耗0.04mol，消耗Ba(NO3)2的质量为10.44g，由于还原过程中CxHy
也被还原，所以消耗Ba(NO3)2的质量大于10.44g，故B 错误；
C．储存过程中，BaO 和NOx、O2反应生成Ba(NO3)2，BaO 中元素化合价不变，NOx中N 元素化合价升高，
NOx作还原剂，O2作氧化剂，故C 错误；
D．储存过程中，当NOx中x=2 时，N 元素化合价由+4 升高为+5、O2中O 元素化合价由0 降低为-2，根据得
失电子守恒，反应的NO2和O2的物质的量之比为4
1
﹕，故D 正确；
选D。
8．ClO2是一种高效水处理剂，其制备原理为5NaClO2+4HCl=5NaCl+4ClO2↑+2H2O，下列说法正确的是
A．HCl 体现了还原性和酸性
B．NaCl 都是还原产物
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为4：1
D．若生成44.8LClO2，则反应转移了2mol 电子
【答案】C
【解析】A．HCl 中的Cl 在反应前后均为-1 价，未发生氧化或还原，仅作为酸提供H+，因此HCl 只体现酸性，
未体现还原性，A 错误；
B．NaCl 中的Cl 部分来自NaClO2的还原、另一部分来自HCl，只有来自NaClO2的Cl 是还原产物，因此NaCl
不全是还原产物，B 错误；
C．由方程式可知，若生成4mol 氧化产物为ClO2，同时得到还原产物为1molNaCl（5molNaCl 中被还原的部
分为1mol），两者物质的量之比为4:1，C 正确；
D．未明确气体体积是否在标准状况下，无法确定ClO2的物质的量，因此无法计算转移的电子数，D 错误；
故选C。
9．铵态氮肥的过度使用会导致水体的富营养化。研究发现，利用次氯酸钠可去除溶解的氨，反应的方程
式为3NaClO+2NH3=3NaCl+N2↑+3H2O。下列关于该反应的说法不正确的是
A．NaClO 作氧化剂
B．NH3被氧化
C．每生成1molN2时，转移电子的数目为1.806×1024
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：2
【答案】C
【解析】A．NaClO 中的Cl 从+1 价降至-1 价，被还原，因此NaClO 作氧化剂，A 正确；
B．NH3中的N 从-3 价升至0 价，被氧化，B 正确；
C．每生成1molN2时，2molNH3参与反应，每个NH3中的N 失去3mol 电子，总转移6mol 电子
（6×6.02×1023=3.612×1024），而C 选项为1.806×1023，计算错误，C 错误；
D．氧化剂（NaClO）与还原剂（NH3）的物质的量之比为3:2，D 正确；
故答案选C。
04 电子守恒法在化学反应中的应用
10
【电子守恒规律应用】．某试剂制备过程中发生反应：
下列相关说法正确的是
A．M2O3为氧化剂
B．
中M 的化合价为 +7 价
C．氧化产物与还原产物比为1：1
D．制得1 mol 产物
理论上转移电子3 mol
【答案】D
【分析】由电荷守恒可知：-4-1=-2n-1，解得：n=2，
中M 的化合价为+6。
【解析】A．M2O3中M 的化合价从+3 升高到+6，M 元素被氧化，M2O3是还原剂，A 错误；
B．
中M 的化合价为+6，B 错误；
C．M 元素化合价升高，氧化产物为
，氯元素化合价降低，还原产物为Cl-，二者物质的量比为2:1，C
错误；
D．每生成1 个
，M 元素从+3 价升高为+6 价，故制得1 mol 产物
转移3 mol 电子，D 正确；
故选D。
11．1 在SO2+2H2S 3S+2H
═
2O 中，氧化产物与还原产物物质的量之比为
A．2：1
B．1：2
C．3：1
D．1：3
【答案】A
【解析】SO2中的S 的化合价+4→0，被还原，每个S 得到4e⁻，H2S 中的S 的化合价-2→0，被氧化，每个S
失去2e⁻，根据得失电子和元素守恒：设还原产物S 的物质的量为xmol，氧化产物S 的物质的量为ymol，
则x+y=3mol、4x=2y，解得x=1mol、y=2mol，故氧化产物:还原产物=2:1，故答案为A。
12．取12.8g Cu 与100mL 某浓度的浓硝酸反应，当铜完全溶解后，收集到的NO 和
混合气体在标准状
况下的体积共5.6L，反应结束后向溶液中加入
溶液，恰好使溶液中的
全部转化
为沉淀。将混合气体和一定体积的
通入水中，恰好完全转化为
。下列说法错误的是
A．与铜反应的
的物质的量为0.65mol
B．原硝酸溶液的浓度为
C．产生的混合气体中，NO 和
体积比为
D．通入标准状况下
的体积是2.24L
【答案】C
【分析】12.8g Cu 的物质的量为：
，失去电子总量为
。标准状况下混
合气体体积为5.6L，物质的量为
。设NO 为x mol，NO2为y mol，根据N 元素守恒和得
失电子守恒可知：x+y=0.25，3x+y=0.4，解得x=0.075，y=0.175，即生成0.075molNO，0.175molNO2。
【解析】A．根据分析，生成Cu(NO3)2的硝酸的物质的量为：
，生成气体的硝酸的物质
的量为：0.25mol，故与铜反应的硝酸的物质的量为：0.4mol+0.25mol=0.65mol，A 正确；
B．0.2molCu 消耗0.4molNaOH，故反应后溶液中剩余硝酸的物质的量为：
，
总硝酸为0.65mol+0.1mol=0.75mol，浓度为
，B 正确；
C．根据分析，反应生成0.075molNO，0.175molNO2，NO 和
体积比为
，C 错误；
D．NO 和NO2转化为HNO3共失电子：
，O2得电子，O2的物质的量为：
，标况下体积为2.24L，D 正确；
故选C。
05 信息型氧化还原反应方程式书写
13．
【利用模型认知分析陌生反应】信息型氧化还原反应方程式的书写：
(1)将氧化亚铁放入酸性(硫酸)高锰酸钾溶液中写出反应的化学方程式 。
(2)在FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2气体，观察到白色沉淀生成，并且溶液的颜色变浅，写出表示发
生上述反应的化学方程 。
(3)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】(1)
(2)
(3)
【解析】（（1）高锰酸钾具有强氧化性，会将二价铁氧化为三价铁，氧化亚铁放入酸性(硫酸)高锰酸钾溶
液中反应生成硫酸铁、硫酸锰、硫酸钾，
；
（2）二氧化硫具有还原性，和铁离子生成硫酸根离子和亚铁离子，FeCl3和BaCl2的混合溶液中通入SO2气
体，观察到白色沉淀生成，并且溶液的颜色变浅，则反应生产硫酸钡沉淀，根据质量守恒可知还生成氯化
亚铁和盐酸，反应为
；
（3）适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，锰发生还原反应，则过氧化氢发生氧化
反应生成氧气，反应为
。
06 氧化还原反应综合应用
14．
【氧化还原与氯气应用】工业上氯气主要用于生产塑料、合成纤维、染料、农药、消毒剂
以及各种氯化物。某种制备氯气的反应原理如图所示。下列说法正确的是
A．反应①②③均为氧化还原反应
B．转化过程中CuO 是中间产物
C．反应③中Cl2是还原产物
D．总反应为
【答案】D
【解析】A．反应①中CuO 和HCl 反应生成Cu(OH)Cl，没有化合价变化，反应②中Cu(OH)Cl 反应生成
Cu2OCl2和H2O，化合价也未发生变化，因此是非氧化还原反应，故A 错误；
B．转化过程中CuO 的质量与化学性质没有发生变化，是催化剂，故B 错误；
C．反应③中Cu2OCl2与O2生成
，氯元素价态升高，因此
是氧化产物，故C 错误；
D．根据反应①②③得到总反应为
，故D 正确；
故选D。
15．某种锂离子电池的电极材料为LiFePO4.。某种制备LiFePO4的方法如下。
下列说法正确的是
A．LiFePO4中，铁元素的化合价为+3 价
B．Ⅰ中H2O2作氧化剂，还原产物为O2
C．Ⅱ中反应的离子方程式为：Fe3++
=FePO4↓
D．Ⅲ中反应可能有I2生成
【答案】D
【分析】硫酸亚铁在酸性条件下被双氧水氧化为硫酸铁，硫酸铁和磷酸反应生成磷酸铁沉淀，磷酸铁和LiI
反应生成LiFePO4和I2。
【解析】A．LiFePO4中锂显+1 价、磷酸根离子显-3 价，则铁元素的化合价为+2 价，故A 错误；
B．Ⅰ中H2O2作氧化剂，发生还原反应，还原产物为H2O，故B 错误；
C．Ⅱ中反应生成磷酸铁沉淀，离子方程式为Fe3++H3PO4=FePO4↓+3H+，故C 错误；
D．反应Ⅲ中，Fe 元素化合价降低，根据氧化还原反应规律，I 元素化合价升高，所以反应可能有I2生成，
故D 正确；
选D。
16．某研究小组制备Cl2并收集Cl2，装置如下图所示。
下列说法不正确的是
A．装置a 中的反应体现浓盐酸的酸性和还原性
B．装置a 中的反应氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：4
C．装置b 中用饱和食盐水吸收挥发的HCl 气体
D．装置c 用向上排空气法收集氯气应长管进短管出
【答案】B
【分析】a 中浓盐酸和二氧化锰反应生成氯气：
，b 中饱和食盐水吸
收挥发的HCl 气体，c 中收集氯气，氯气密度比水大，应选用向上排空气法收集，d 中选用氢氧化钠溶液吸
收氯气，防止污染空气。
【解析】A．a 中反应为：
，浓盐酸中部分氯元素化合价升高，浓盐
酸表现还原性和酸性，A 正确；
B．MnO2为氧化剂，HCl 为还原剂(4 个HCl 分子中只有2 个作还原剂)，氧化剂和还原剂的物质的量之比为
1：2，B 错误；
C．根据分析，装置b 中用饱和食盐水吸收挥发的HCl 气体，C 正确；
D．根据分析，c 中收集氯气，氯气密度比水大，应选用向上排空气法收集，应长管进短管出，D 正确；
故选B。
1．配平下列化学方程式
(1)=====Cl2↑＋
(2)===
(3)===
(4)===
(5)===
2．已知： 5
RxO＋ 2
MnO＋ 16
H＋→ 10
RO2＋ 2
Mn2＋＋ 8
H2O 变化过程中，0.2 mol RxO
参加反应，共转移0.4 mol 电子。
(1)配平离子方程式，并将配平后的计量数写在化学式前的横线上。
(2)反应的氧化产物为 RO
2 。
(3)x＝ 2
。
(4)参加反应的氢离子的物质的量为 0.64
。
1．（2023·福建·高考真题）稀有气体氙的氟化物
与
溶液反应剧烈，与水反应则较为温和，反
应式如下：
与水反应
与
溶液反应
i．
ii．
iii．
iv．
下列说法错误的是
A．
具有平面三角形结构
B．
的还原性比
强
C．反应i～iv 中有3 个氧化还原反应
D．反应iv 每生成
，转移
电子
【答案】A
【解析】A．Xe 原子以sp3 杂化轨道成键，
分子为三角锥形分子，A 错误；
B．由iii、iv 两组实验对比可知，在氢氧化钠溶液中，
可以发生还原反应，而在水中则发生非氧化还
原反应，故可知：
的还原性比
强，B 正确；
C．i、ii、iv 三组化学反应均为氧化还原反应，C 正确；
D．分析iv 可知，每生成一个
，整个反应转移6 个电子，故每生成
，转移
电子，D 正确；
故选A。
2．（2022·福建·高考真题）常温常压下，电化学还原制氨气的总反应方程式：
，设
为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．
水中含有的孤电子对数为
B．每产生
失去的电子数为
C．
氨水中，含有的
分子数少于
D．消耗
(已折算为标况)时，产生的
分子数为
【答案】D
【解析】A．H2O 分子中孤电子对数为
=2，
H2O 的物质的量为
=0.5mol，含有的孤电子对
数为
，故A 错误；
B．该反应中N2中N 元素化合价由0 价下降到-3 价，34g
的物质的量为
=2mol，每产生
，
得到6mol 电子，数目为6NA，故B 错误；
C．氨水的体积未知，无法计算
的分子数，故C 错误；
D．
的物质的量为0.5mol，由方程式可知，消耗0.5mol
，产生的0.75mol
，数目为
，
故D 正确；
故选D。
3．（2022·福建·高考真题）用铬铁合金(含少量
单质)生产硫酸铬的工艺流程如下：
下列说法错误的是
A．“浸出”产生的气体含有
B．“除杂”的目的是除去
元素
C．流程中未产生六价铬化合物
D．“滤渣2”的主要成分是
【答案】D
【分析】由流程可知，加入稀硫酸溶解，生成气体为氢气，溶液中含
加入Na2S 分离
出滤渣1 含CoS 和NiS，
不会沉淀，再加入草酸除铁生成FeC2O4，过滤分离出硫酸铬，以此来解
答。
【解析】A．四种金属均与稀硫酸反应生成H2，A 正确；
B．共有四种金属，由流程可知，沉铁后分离出硫酸铬，则“除杂"的目的是除去Ni、Co 元素，B 正确；
C．由上述分析可知，流程中未产生六价铬化合物，C 正确；
D．“滤渣2”的主要成分是FeC2O4，D 错误；
故本题选D。
