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第一单元 物质的分类、转化与化学计量
第8 讲 氧化还原方程式的配平与计算
【高考考向预测】
氧化还原方程式配平依托化合价升降法，兼顾缺项补酸、碱、水，计算以电子守恒为核
心开展得失电子定量运算，常结合陌生工业反应、滴定定量、电化学电极反应书写考查；近
三年分散在选择、化工流程、实验大题中，方程式书写与定量计算常态化考查，考频很高；
预测2027 年侧重陌生复杂歧化、归中反应与环境型缺项配平，联动氧化还原滴定数据进行守
恒计算，结合废水处理、矿物冶炼实景命题，强化信息提取与守恒法灵活运用。
【核心梳理●明考点】
考点一 氧化还原反应方程式的配平
1.配平的三原则
(1)电子守恒：氧化剂和还原剂得失电子总数相等，化合价升高总数=化合价降低总数。
(2)质量守恒：反应前后原子的种类和个数不变。
(3)电荷守恒：离子反应前后，阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.配平的五步骤
(1)标变价：标明反应前后变价元素的化合价。
(2)列得失：列出化合价的变化值。
(3)求总数：通过求最小公倍数使化合价升降总数相等。
(4)配系数：确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，观察法配平其他物质
的化学计量数。
(5)查守恒：检查质量、电荷、电子是否守恒。
【考点突破●明方向】
1.正向配平。
(1) HCl(浓)+ MnO2
Cl2↑+ MnCl2+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀)=== Cu(NO3)2+ NO↑+
H2O
(3) KI+ KIO3+ H2SO4=== I2+ K2SO4+
H2O
(4) MnO4
−+ H++ Cl-=== Mn2++ Cl2↑+
H2O
2.逆向配平。
(1) S+ KOH=== K2S+ K2SO3+ H2O
(2) P4+ KOH+ H2O=== K3PO4+ PH3↑
3.整体配平法。
(1) FeS2+ O2
Fe2O3+ SO2
(2) P+ CuSO4+ H2O=== Cu3P+ H3PO4+
H2SO4
4.含有未知数的配平
(1) CO+ NOx=== CO2+ N2
(2) FexS+ HCl=== S+ FeCl2+ H2S
(3) Na2Sx+ NaClO+ NaOH=== Na2SO4+ NaCl+
H2O
5.有机物参与反应的配平。
(1) KClO3+ H2C2O4+ H2SO4=== ClO2↑+
CO2↑+ KHSO4+ H2O
(2) C2H6O+ KMnO4+ H2SO4=== K2SO4+
MnSO4+ CO2↑+ H2O
6.缺项配平。
(1) ClO-+ Fe(OH)3+ === Cl-+ FeO4
2−+
H2O
(2) MnO4
−+ H2O2+ === Mn2++ O2↑+
H2O
(3)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。
配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ === Na++ Bi3++ +
缺项配平的原则和流程
1.补项原则
条件
补项原则
酸性条件下缺H 或多O 补H+,少O 补H2O
碱性条件下缺H 或多O 补H2O,少O 补OH-
2.配平的思维流程
考点二 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
1.电子守恒法原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
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,只要把物质分为始态和终态,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
【考点突破●明方向】
1.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO3
−+2 M 3++ 4 H 2O === M 2O7
n−+Cl-+8H+,M2O7
n−中M 的化
合价是( )
A.+4
B.+5
C.+6
D.+7
2.取x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中,反应过程中硝酸被还原只产生8 960 mL 的NO2气体和
672 mL 的N2O4气体(都已折算到标准状态),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,生成
沉淀质量为17.02 g。则x 等于( )
A.8.64
B.9.20
C.9.00
D.9.44
3.某工业废水中含有Cr2O7
2−,为了处理有毒的Cr2O7
2−,需要先测定其浓度:取20 mL 废水,加入适量
稀硫酸,再加入过量的V1 mL c1 mol·L-1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液,充分反应(还原产物为Cr3+)。用c2
mol ·L-1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO4溶液V2 mL。则原废水中c(Cr2O7
2−)为
。
【限时训练】
（60 分钟）
一、单选题
1．（2026·浙江·高考真题）关于反应SO2+2CO催化剂
Δ
S+2CO2，下列说法中正确的是
A．CO 中的C 失电子
B．SO2是还原剂
C．CO2是还原产物
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1
2．（2025·湖南·高考真题）NaSbO3是一种合成聚酯的催化剂，可用“硝酸钠法”制备，反应
方程式为4 NaNO3+ 4 Sb+3O2
高温
¿4 NaSbO3+2NO+2NO2
¿
。下列说法错误的是
A．NaSbO3中Sb元素的化合价为+5
B．NO3
−的空间结构为平面三角形
C．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4:7
D．反应中消耗3 molO2，转移20 mole
−
3．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之
一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg⋅L
−1)来表示。碱性KMnO4不与Cl
−反
应，可用于测定含Cl⁻水样的COD，流程如图。
下列说法错误的是
A．Ⅱ中发生的反应有MnO2+2I
−+ 4 H
+= Mn
2++I2+2H2O
B．Ⅱ中避光、加盖可抑制I
−被O2氧化及I2的挥发
C．Ⅲ中消耗的Na2S2O3越多，水样的COD 值越高
D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl
−水样的COD 值偏高
4．（2024·广西·高考真题）实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。NA为阿伏加德罗常
数的值，下列说法正确的是
A．“反应1”中，每消耗0.1molNH4Cl，在25℃、101kPa下得到2.24 LNH3
B．“反应2”中，每生成0.1molNO，转移电子数为0.5 NA
C．在密闭容器中进行“反应3”，0.1molNO充分反应后体系中有0.1NA个NO2
D．“反应4”中，为使0.1molNO2完全转化成HNO3，至少需要0.02NA个O2
5．（2024·北京·高考真题）不同条件下，当KMnO4与KI 按照反应①②的化学计量比恰好反
应，结果如下。
反应序
号
起始酸
碱性
KI
KMnO4
还原产
物
氧化产
物
物质的
量/mol
物质的
量/mol
①
酸性
0.001
n
Mn2+
I2
②
中性
0.001
10n
MnO2
IOx
-
已知：MnO4
-的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是
A．反应①，n(Mn
2+):n(I2)=1:5
B．对比反应①和②，x=3
C．对比反应①和②，I
-的还原性随酸性减弱而减弱
D．随反应进行，体系pH变化：①增大，②不变
6．（2026·云南楚雄·三模）氮及其化合物之间有如图所示转化流程。下列说法正确的是
A．结合H
+能力：N2H4>NH3
B．NaN3属于离子化合物，性质稳定
C．过程②中的氧化剂与还原剂物质的量之比为2:1
D．过程①的离子反应方程式为2NH3+ClO
−= N2H4+Cl
−+ H2O
7．（2026·江苏南通·模拟预测）化学储氢材料Na B
+3
H4遇水可释放H2，同时生成NaBO2。
NaBH4的一种合成方法如下：
下列说法正确的是
A．[BH4]-和BF3分子中B 原子的杂化方式均为sp3
B．MgH2转化为NaBH4的反应是氧化还原反应
C．B 的电负性大于H，NaBH4常用作还原剂
D．理论上1mol NaBH4与水反应生成的n(H2)大于制备1mol NaBH4所消耗的n(H2)
8．（2026·天津·二模）燃放烟花时会发生：2KNO3+S+3C= K2S+ N2↑+3CO2↑，同时在火药中会
加入Li2CO3、NaNO3、CaCl2等物质。下列说法不正确的是
A．该反应中，氧化剂是KNO3和S
B．该反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为3∶2
C．该反应中，每生成1mol N2，总共转移电子12mol
D．火药中的Li2CO3、NaNO3、CaCl2均不参与化学反应
9．（2026·浙江·二模）异丙醇与高锰酸钾反应：
(CH3)2CHOH+ KMnO4+ H2SO4→CH3COCH3+ K2SO4+ MnSO4+ H2O（未配平）。下列说法正确的是
A．CH3COCH3为还原产物
B．H2SO4为氧化剂
C．0.1 mol 异丙醇发生反应，转移0.2mol电子
D．氧化剂与还原剂的物质的量之比为5 2∶
10．（2026·辽宁朝阳·三模）一种以Al2O3为催化剂载体，FeSx为催化剂，催化H2还原SO2制
S 的部分反应机理如下图a、b 所示。下列说法正确的是
A．图a 中总反应可表示为2⋅H+SO2=S+ H2O
B．图b 中X 的电子式为
C．反应过程中可能有H2S 生成
D．还原1 mol SO2至少需要2 molFeSx
11．（2026·黑龙江吉林·模拟预测）含硫化合物的部分转化关系如图所示。设N A为阿伏加德
罗常数的值，下列说法正确的是
H2S→
O2
①
SO2 →
NaOH
②
Na2SO3→
Cl2
③
Na2SO4 →
Ba(OH)2
④
BaSO4
A．反应①中，22.4 L H2S（已折合成标准状况）完全燃烧需要消耗氧气分子的数目为N A
B．100 mL 0.1 mol⋅ L
−1 Na2SO3溶液中含有SO3
2−的数目为0.01 N A
C．反应③中1 mol Na2SO3与足量Cl2反应转移电子的数目为2 N A
D．pH =13的Ba(OH)2溶液中含有OH
−的数目为0.1 N A
12．（2026·吉林·三模）硫元素的转化关系如图所示，N A为阿伏加德罗常数的数值。下列说
法正确的是
A．反应①中，1molNa2S会消耗2molCH3COOH
B．反应②为泡沫灭火器的反应原理
C．反应③中，生成1 mol 硫酸钠转移的电子数为2 N A
D．反应④中，随着反应的进行，溶液的酸性减弱
13．（2026·山东德州·三模）一种无膜电合成碳酸乙烯酯(C3H4O3)的工作原理如图。下列说法
错误的是
A．电极电势a>b
B．反应中Br
−的物质的量不变
C．每生成1molH2，可制得1molC3 H4O3
D．“反应Ⅱ”为CO2+ BrCH2CH2OH =C3H4O3+ H
++ Br
−
14．（2026·广东广州·模拟预测）化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之
一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗O2的量(单位为mg⋅L
−1)来表示。碱性KMnO4不与Cl
−反
应，可用于测定含Cl
−水样的COD，流程如图。
下列说法错误的是
A．若Ⅰ中为酸性条件，测得含Cl
−水样的COD 值偏高
B．若Ⅱ中不进行避光、加盖，则测得水样的COD 值偏低
C．Ⅱ中发生的反应包括MnO2+2I
−+ 4 H
+= Mn
2++I2+2H2O
D．若Ⅲ中消耗V 2mL Na2S2O3，则理论上Ⅰ中水样消耗了5c1V −c2V 2
3
×10
−3 mol的KMnO4
15．（2026·河南驻马店·模拟预测）已知E、F、G、H、I为含有同一种元素的单质或化合物，
转化关系如图所示(部分条件、生成物已省略)，其中I为无氧酸钠盐，E、H为含氧酸钠盐，F
为难溶于水的黄色固体单质，G为常见的大气污染物。下列说法错误的是
A．G与I溶液反应也可生成F
B．Cl2也可以发生类似于①②的转化
C．反应②中H和I的物质的量之比为2:1
D．可用H 溶液吸收少量的G
16．（2026·山东德州·三模）通过空气催化氧化法去除电石渣浆(含有CaO)上清液中的S
2−，以
制备石膏(CaSO4⋅2H2O)的流程如图所示。以下说法中正确的是
A．过程Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1
B．清除16g硫离子理论上共需要标准状况下22.4 LO2
C．Mn (OH)2和MnO3
2−都是空气催化氧化S
2−的催化剂
D．过程Ⅱ发生的离子方程式为：2 S
2−+ MnO3
2−+3 H2O= Mn (OH)2↓+S2O3
2−+ 4 OH
−
17．（2026·河南信阳·模拟预测）银久置空气中会变黑，其变色原理：①
Ag+ H2S+O2→Ag2S+ H2O(未配平)；表面发黑的银首饰放入盛有食盐水的铝制容器中，发生原
电池反应：②Ag2S+ Al+ H2O→Ag+ Al(OH)3+ H2S↑(未配平)；若N A为阿伏加德罗常数的值，下
列说法正确的是
A．反应①消耗22.4 L O2时，转移电子数为4 N A
B．反应①氧化产物和还原产物的物质的量之比为2：1
C．反应②正极反应式为Ag2S+2e
−+2H2O =2Ag+ H2S↑+2OH
−
D．反应②中若有0.3 N A电子转移，就有37.2g Ag2S被氧化
二、综合题
（2026·上海·高考真题）黄铜矿的湿法冶金技术，主要包括直接酸浸、氧化焙烧、硫酸化焙
烧。下列是利用酸浸出黄铜矿(主要成分CuFeS2，含有少量SiO2杂质)回收其中铜和铁的工艺流
程如图：
18．化合物
作为硫酸铜镀铜工艺的辅助光亮剂，可改善镀层的均匀性和光
泽性，提升电镀层的质量和稳定性。该分子中电负性最大与最小的元素分别是___________。
A．C、S
B．
C．H C．N、S
D．N、H
19．离子液体[
]
HSO4
−
可用于萃取分离铜离子，该离子溶液中存在的作用力有
___________(不定项)。
A．配位键
B．离子间静电作用
C．氢键D．金属键
20．已知：Cu
+的歧化反应
2Cu
+(aq)=Cu
2+(aq)+Cu(g) Δ H 1=1212kJ⋅mol
−1
Cu
+(aq)=Cu
+(g) Δ H 2=582kJ⋅mol
−1
Cu
2+(g)=Cu
2+(aq) Δ H 3=−42kJ⋅mol
−1
Cu(g)=Cu(s) Δ H 4=−337 kJ⋅mol
−1
2Cu
+(aq)=Cu
2+(aq)+Cu(s) Δ H =
(1)根据上述信息，计算反应热Δ H =___________kJ⋅mol
−1
(2)在298 K 时，反应2Cu
+(aq)=Cu
2+(aq)+Cu(s)的Δ S =−148J⋅mol
−1⋅K
−1则在该条件下，Cu
+
在溶液中___________(填“能”或“不能”)大量存在。理由是___________。
21．写出黄铜矿焙烧生成冰铜的主要反应方程式：___________
4 CuFeS2+___________O2+2NH3+___________= 4[Cu(NH3)4]
2++___________NH4
++2Fe2O3+8SO4
2−
22．用硫酸浸出黄铜矿时，生成Cu
2+、Fe
3+、SO4
2−。为了将目标铜元素分离提纯，需向反应液
中多添加___________(选填“氧化剂”或“还原剂”)。
铜的提取最后一步为电解。电解装置中使用质子交换膜分隔两极室。如下图所示。
23．写出正极的电极反应式___________。
24．反应中CuFeS2可以用___________替代。
A．葡萄糖
B．CO2
C．H2O
D．O2
25．下图为CuFeS2晶胞图，图中1 个S 进入的是2 个Cu 和2 个Fe 围成的四面体，有部分Cu
未画出，则晶胞中未画出的Cu 处在晶胞的___________位置。
A．体心 B．面心 C．顶点 D．棱心
距离Cu 原子最近的S 原子有___________个。
26．NH3、H2O、H3O
+三种微粒的键角从大到小的顺序是___________。并说明NH3和H2O键角不
同的原因是___________。
三、解答题
27．（2025·贵州·高考真题）纳米Fe3O4@ MnO2可用于痕量酚类物质的快速检测。
Ⅰ．制备纳米Fe3O4@ MnO2并测定其活性成分MnO2的质量(装置如图，夹持等装置已略)。
将KMnO4和纳米Fe3O4加入装有纯水的仪器a 搅拌器中，搅拌，缓慢加入稳定剂后，加入缓冲液
调节溶液pH 为6.0，继续搅拌12 h。转移至烧杯中静置，磁分离、洗涤、干燥，制得纳米
Fe3O4@ MnO2。
(1)仪器a 的名称是________。
(2)调节溶液pH 为6.0 的原因是________。
(3)磁分离获得纳米Fe3O4@ MnO2的原理为________。
(4)MnO2质量的测定：向一定量的纳米Fe3O4@ MnO2样品中加入稀H2SO4和H2O2溶液充分反应，加
热，冷却至室温后，调节溶液pH 为5.0，过滤；向滤液中加入指示剂和掩蔽剂，用c mol⋅L
−1
EDTA 标准溶液滴定滤液中Mn
2+，平行滴定三次，平均消耗EDTA 标准溶液体积V mL(EDTA
与Mn
2+反应的化学计量数之比为1:1)。
①MnO2转化为Mn
2+的化学方程式为________。
②纳米Fe3O4@ MnO2样品中MnO2的质量为________mg(用含c、V 的代数式表示)。
Ⅱ．检测酚类物质
向TMB 溶液中加入纳米Fe3O4@ MnO2，得到检测液；向检测液中加入酚类物质，溶液变色，
激光照射溶液2 min，通过照射前后温度变化检测酚类物质的浓度。
变色原理为：TMB(无色)
⇄
酚类物质
O2、Fe3O4@ MnO2
氧化态TMB(蓝色)
(5)当检测液中加入酚类物质时，溶液颜色的变化是________，该过程体现了酚类物质的
________性。
(6)温度变化与酚类物质的浓度关系如图，该检测液能定量检测酚类物质的浓度范围为
________μmol⋅L
−1。
28．（2026·河南郑州·模拟预测）三氯化铬(CrCl3)是常用的媒染剂和催化剂，易潮解并水解，
易升华，高温下易被氧气氧化。实验室用Cr2O3和CCl4(沸点76.8oC)在高温下制备无水
CrCl3，同时生成COCl2气体。实验装置(加热及夹持装置略)如图所示。
已知：COCl2气体有毒，遇水发生水解产生两种酸性气体。
(1)COCl2分子的空间结构___________。
(2)实验装置合理的连接顺序为a→___________。
(3)装置B 中反应的化学方程式为___________。
(4)装置C 左侧的导管较粗，这样设计的原因___________。
(5)装置D 中反应的离子方程式为___________。
(6)若无F 装置将导致的结果是___________(用化学反应方程式表达)。
(7)测定CrCl3产品的纯度，实验如下：
取三氯化铬样品0.300g，配制成250mL 溶液。移取25.00mL 于碘量瓶中，加热至沸腾后，加
适量2mol·L-1NaOH 溶液，生成绿色沉淀Cr(OH)3.冷却后，加足量30%H2O2，小火加热至绿色
沉淀完全溶解。冷却后，加入2mol·L-1H2SO4酸化，再加入足量KI 溶液，加塞摇匀充分反应
后，铬元素只以Cr3+存在，暗处静置5min 后，加入淀粉作指示剂，用0.0240mol·L-1标准
Na2S2O3溶液滴定至终点消耗标准Na2S2O3溶液21.00mL(杂质不参加反应)。已知：2Cr(OH)3 +
3H2O2 + 4OH- = 2CrO❑4
2−+ 8H2O、2Na2S2O3 + I2 = Na2S4O6 + 2NaI。
①判断该实验达滴定终点的现象___________。
②样品中无水三氯化铬的质量分数为___________%(结果保留小数点后两位)。
29．（2026·江苏扬州·模拟预测）氢能的开发和利用是新能源领域的重点发展方向。
(1)甲烷二氧化碳制氢及应用
①反应CH4 (g)+CO2(g)⇌2CO (g)+2H2(g)，每生成1molH2，转移电子的数目为_______mol。
②在透氢膜反应器中，以n(CH4):n(CO2)=1:1进料制氢的原理如图1 所示。1500K，在透氢膜反
应器中CH4转化率增大，从速率和平衡角度分析其原因是_______。
993K
③
，相同条件下，用H2或CO还原CoO (s)生成Co(s)，平衡时气体中H2或CO的物质的量分数
分别为0.0250、0.0192.还原CoO (s)为Co(s)的反应限度：H2_______CO(填“>”或“<”)。
(2)甲烷水蒸气重整制氢
Ⅰ．CH4 (g)+ H2O (g)=CO (g)+3 H2(g) Δ H 1=206.3kJ⋅mol
−1
Ⅱ．CO (g)+ H2O (g)=CO2(g)+ H2(g) Δ H 2=−41.2kJ⋅mol
−1
Ⅲ．CH4 (g)+2H2O (g)=CO2(g)+ 4 H2(g) Δ H 3
①反应Ⅲ在_______下能自发进行(填“高温”、“低温”或“任意温度”)。
②在一定温度、Ni/ZrO2催化下发生上述反应。工业上选择水碳投料比
n(H2O)
n(CH4)
= 1
2.5，适当提高
n(H2O)
n(CH4) 有利于消除积碳并提高甲烷转化率，若
n(H2O)
n(CH4) 过高，其缺点是_______。
(3)氢能的储存、运输和利用
①太阳能、风能等无法实现及时或稳定的能源供应，通过它们产生的过剩电能制氢，再供给
有能源需求的地区使用(如图2 所示)，可实现能源的高效利用。
从物质转化和氢能运输角度综合分析该过程中HCOOH的作用是_______。
②某熔融碳酸盐介质的氢氧燃料电池装置如图3 所示，其负极的电极反应式是_______。
