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氧化还原反应方程式配平练习题目和答案详细讲解-20210326070649

更新时间:发布时间:作者:五妹

氧化还原反应方程式配平练习题目和答案详细讲解-20210326070649】在化学学习中,氧化还原反应的配平是一项非常重要的技能。它不仅有助于理解物质之间的电子转移过程,还能帮助学生掌握化学反应的本质。本文将围绕“氧化还原反应方程式配平练习题目和答案详细讲解”这一主题,提供一份系统、详细的解析内容,帮助学习者更好地掌握相关知识。

一、什么是氧化还原反应?

氧化还原反应是指物质之间发生电子转移的化学反应。其中,被氧化的物质失去电子,被还原的物质获得电子。这类反应通常涉及元素的氧化态变化。因此,在进行反应方程式的配平时,关键在于找出哪些元素发生了氧化或还原,并据此调整系数。

二、氧化还原反应配平的基本步骤

1. 确定反应物与生成物:明确反应体系中的所有物质。

2. 标出各元素的氧化态:找出哪些元素的氧化态发生了变化。

3. 写出半反应式(氧化半反应和还原半反应):

- 氧化半反应:表示物质失去电子的过程。

- 还原半反应:表示物质获得电子的过程。

4. 配平每个半反应:

- 先配平原子数目。

- 再根据溶液的酸碱性加入H⁺或OH⁻来平衡氢氧。

- 最后配平电荷,通过添加电子来使两边电荷相等。

5. 将两个半反应合并,消去中间产物(如电子),得到总反应式。

6. 检查整体反应是否配平,确保原子数目和电荷都守恒。

三、典型练习题及详细解答

题目1:

配平以下氧化还原反应:

Fe²⁺ + MnO₄⁻ → Fe³⁺ + Mn²⁺(在酸性条件下)

解题步骤:

1. 确定氧化还原关系:

- Fe²⁺ → Fe³⁺:铁从+2变为+3,被氧化,失去1个电子。

- MnO₄⁻ → Mn²⁺:锰从+7变为+2,被还原,获得5个电子。

2. 写出半反应式:

- 氧化半反应:

$ \text{Fe}^{2+} \rightarrow \text{Fe}^{3+} + e^- $

- 还原半反应:

$ \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} $

3. 配平电子数:

氧化半反应中每1个Fe²⁺失去1个电子,而还原半反应中每1个MnO₄⁻获得5个电子。为了使电子得失相等,需将氧化半反应乘以5,还原半反应保持不变。

- 氧化半反应 ×5:

$ 5\text{Fe}^{2+} \rightarrow 5\text{Fe}^{3+} + 5e^- $

- 还原半反应:

$ \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ + 5e^- \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} $

4. 合并两个半反应:

$ 5\text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ \rightarrow 5\text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} $

5. 检查配平结果:

- 原子数目:Fe、Mn、O、H均配平。

- 电荷总数:左边为 $ 5(+2) + (-1) + 8(+1) = +15 $;右边为 $ 5(+3) + (+2) = +17 $?

实际上,左边为 $ 5×2 + (-1) + 8×1 = 10 -1 +8 = 17 $,右边为 $ 5×3 + 2 = 15 + 2 = 17 $,电荷守恒。

最终配平后的方程式:

$ 5\text{Fe}^{2+} + \text{MnO}_4^- + 8\text{H}^+ \rightarrow 5\text{Fe}^{3+} + \text{Mn}^{2+} + 4\text{H}_2\text{O} $

四、总结

通过上述练习,我们可以看到,氧化还原反应的配平是一个系统性过程,需要仔细分析氧化态的变化,并合理使用半反应法进行配平。熟练掌握这一方法,不仅有助于应对考试中的相关题目,也能加深对化学反应本质的理解。

建议练习题(可自行尝试):

1. 配平:

$ \text{Cu} + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3)_2 + \text{NO} + \text{H}_2\text{O} $

2. 配平:

$ \text{I}^- + \text{H}_2\text{O}_2 + \text{H}^+ \rightarrow \text{I}_2 + \text{H}_2\text{O} $

结语:

氧化还原反应的配平是化学学习中的重要环节,只有不断练习、深入理解,才能真正掌握这项技能。希望本文能够为你提供有价值的参考,助你在化学学习的道路上更进一步。

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