1氧化还原反应计算氧化还原反应计算 1.计算依据 : (1)氧化剂获得电子总数等于还原剂失去电子总数,即得失电子守恒 (2)氧化剂中元素降价总数等于还原剂中元素升价总数,即化合价升降守恒 (3)反应前后各元素种类不变,各元素的原子数目不变,即质量守恒 (4)在有离子参加的氧化还原反应中,反应前后离子所带电荷总数相等,即电荷守恒2.计算方法——得失电子守恒法:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数: 解题的一般步骤为: (1)找出氧化剂、还原性及相应的还原产物和氧化产物 (2)找准一个原子或离子得失电子数注意化学式中粒子的个数) (3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式 n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原性)×变价原子 个数×化合价变化值(高价-低价) 3.常见题型 : 【例 1】已知 M2O可与 R2-作用,R2-被氧化为 R 的单质,M2O的还原产物2-n2-n中,M 为+3 价,又知 c(M2O)=0.3 mol·L-1的溶液 100 mL 可与 c(R2-)2-n=0.6 mol·L-1的溶液 150 mL 恰好完全反应,则 n 值为( ) A.4 B.5 C.6 D.7 【解析】 (1)如何确定复杂离子中元素的化合价?(2)如何判断氧化还原反应中的得失电子守恒数?解题流程:●活学巧练 3.在一定条件下,PbO2与 Cr3+反应,产物是 Cr2O和 Pb2+,则与 1 mol 2-7Cr3+反应所需 PbO2的物质的量为( ) A.0.3 mol B.1.5 mol C.1.0 mol D.0.75 mol【点拨】标出化合价变化:O2―→2+,3+―→2O;算出一个原Pb+4Pb+2Cr+3Cr+62-7子的得失电子数:PbO2得(4-2)e-,Cr3+失(6-3)e-;求算某个原子得失电子总数,设需 PbO2的物质的量为 a,转移电子数为:a×(4-2)e-,Cr3+转移电子数为:(6-3)2e-×1 mol;利用电子守恒列式:a×(4-2)e-=(6-3)e-×1 mol,a=1.5 mol。
故正确答案为 B4.实验室中常用以下反应制取 Cl2:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑,反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为( )= = = = =△A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.1:4【点拨】 HCl 参加反应的物质的量为 4 mol 时,有 的 HCl 价态没有发生变化,即12HCl 有一部分未起到还原剂的作用,而体现了酸性,故正确答案为 A1.下列化学变化中,需加入氧化剂才能实现的是( ) A.C―→CO2 B.CO2―→CO C.CuO―→Cu D.H2SO4―→BaSO4 2.下列反应中属于氧化还原反应,且水作为氧化剂的是( ) A.Cl2+H2O===HCl+HclO B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ C.2F2+2H2O===4HF+O2 D.2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 3.在 3NO2+H2O===2HNO3+NO 反应中,氧化剂与还原剂的分子数之比为( ) A.2:1 B.1:2 C.3:1 D.1:3 【点拨】 在反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO 中,NO2中氮元素化合价为+4价,HNO3中氮元素为+5 价,NO 中氮元素化合价是+2 价,故作氧化剂的 NO2与作还原剂的 NO2的物质的量之比为 1: 2,B 正确。
4.反应 2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 中: (1)KMnO4中锰元素被________ (2)HCl 中氯原子________(填“得到”或“失去”)电子 (3)若参加反应的 HCl 是 73 g,则被氧化的 HCl 是________mol 【点拨】 锰元素化合价变化情况为:KMnO4―→MnCl2,化合价降低,被还原化合价升高是由原子失去电子决定的,化合价升高的元素是 Cl 元素据16HCl~5Cl2知,被氧化的 HCl 占参加反应的 HCl 的,则被氧化的 HCl 的物质的1016量为:73 g/36.5 g·mol-1×=1.25 mol1016 5.在 Fe+2HCl===FeCl2+H2↑反应中: (1)________元素被氧化,________是氧化剂,氧化产物是________; (2)此反应若转移了 0.2 mol 的电子,则生成氢气________L(标准状况下) 【点拨】 该反应中铁元素:0→+2 价,氢元素:+1 价→0 价,故铁元素被氧 化,得到氧化产物 FeCl2,HCl 是氧化剂反应中每生成 1 mol H2转移 2 mol 电子, 故转移了 0.2 mol 的电子,则生成氢气为 2.24 L。
训训 练练 题题 1.硫代硫酸钠可作为脱氯剂,已知 25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把 224mL(标准状况下)Cl2完全转化为 Cl—离子,则 S2O32—将转化成( )3A.S2— B.S C.SO32— D.SO42— [解析] 设硫代硫酸钠中的硫元素的化合价升高 X 价,根据氧化还原守恒规律得: 25×10-3×0.1×2X == 1×10-2×2×1,解得:X =4 [答案] D . [变式 1] 用 0.1mol/L 的 Na2SO3溶液 30mL,恰好将 2×10— 3mol 的 XO4—离子还原,则 元素 X 在还原产物中的化合价是( ) A. +1 B. +2 C. +3 D. +4[变式 2] 24 毫升浓度为 0.05 摩/升的 Na2SO4溶液,恰好与 20 毫升浓度为 0.02 摩/升 的 K2Cr2O7溶液完全反应,则元素 Cr 在被还原的产物中的化合价是( ) A. +6 B. +3 C. +2 D. 0[变式 3] 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物.当参加反 应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为 2:1 时,还原产物是( ) A. NO2 B. NO C. N2O D. N2例 2 在反应 As2S3 + ClO3— +H2O → H3AsO4 + SO42— +Cl—中,氧化 1mol As2S3 中的 As 所需的 ClO3—的物质的量的数目为( ) A. 28/5 B. 14/3 C. 2/3 D.19/2 [变式]在 3Cu2S+22HNO 3== 6Cu(NO 3) 2 +10NO↑+3H2SO 4 +8H2O 反应中 (1)氧化 1mol Cu2S 中的 Cu 需 HNO3多少? (2)氧化 1mol Cu2S 中的 S 需 HNO3多少? (3)得到 1molH2SO4时,未被还原的 HNO3为多少?1.在一定条件下,RO3n—和氟气可发生如下反应:RO3n—+F2+2OH—== RO4—+2F—+H2O 从 而可知在 RO3n—中,元素 R 的化合价是?2. 某金属的硝酸盐受热分解时,生成 NO2和 O2的物质的量之比是 2:1,则在分解过 程中金属元素的化合价是( ) A. 升高 B. 降低 C. 不变 D.无法确定3. 某强氧化剂 XO(OH)2+ 2.4×10—3 mol 与 Na2SO3 30mL 0.2 mol/L 恰好反应, 则 X 还原后的化合价为( ) A. +2 B. +1 C. 0 D. –14. 已知在酸性溶液中,下列物质氧化 KI 时,自身发生如下变化:Fe3+ → Fe2+ ; MnO4—→Mn2+ ; Cl2→2Cl— ; HNO2→NO。
如果分别用等物质的量的这些物质氧化足量的 KI,得到 I2最多的是4A.Fe3+ B.MnO4— C.Cl2 D.HNO2 5.一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为:NH4NO3——HNO3+N2+H2O,在反应 中被氧化与被还原的氮原子数之比为( )A.5:3 B.5:4 C.1:1 D.3:5 6. 当锌与某浓度的硝酸反应时,若参加反应的锌与硝酸的物质的量之比为 2:5,则 硝酸的还原产物可能是( ) A. NH4NO3或 N2O B. 只有 N2O C. 只有 NO D. 只有 N27.某单质能与足量浓硝酸反应放出 NO2气体,若参加反应的单质和硝酸的物质的量之 比为 1:a,则该元素在反应中所显示的化合价是( ) A. +2a B. +a C. +a/2 D. +a/48. 化合物 BrFn与水按物质的量之比 3:5 发生反应,其产物为溴酸、氢氟酸、单质 溴和氧气 (1)BrFn中 n= (2)该反应的化学方程式为 。
(3)此反应中的氧化剂是 ,还原剂是 9.在热的稀硫酸溶液中溶解了 11.4g FeSO4当加入 50mL 0.5mol/L KNO3溶液后,使 其中 Fe2+的全部转化成 Fe3+,KNO3也反应完全,并有 NXOY氮氧化物气体逸出 FeSO 4 + KNO3 + H2SO 4 → K2SO 4 +Fe2(SO 4) 3+ NXOY+H2O (1)推算出 X= Y= (2)反应中氧化剂为 (3)用短线和箭头标出电子转移的方向和总数10.某一反应体系有反应物和生成物共五种物质:O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2 O2 已知该反应中 H2O2只发生如下过程:H2 O2→O2 (1)该反应中的还原性是__________________ (2)该反应中,发生还原反应的过程是___________________→_______________ (3)写出该反应的化学方程式(可以不配平) ,并标出电子转移的方向和数目: ________________________________________________。
(4)如反应转移了 0.3 mol 电子,则产生的气体在标准状况下的体积为________。