氧化还原电子守恒计算

1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M2O2－n可与R2－作用，R2－被氧化为R的单质，M2O2－n的还原产物中，M为＋3价，又知c(M2O2－n)＝0.3mol·L－1的溶液100mL可与c(R2－)＝0.6mol·L－1的溶液150mL恰好完全反应，则n值为()A．4B．5C．6D．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Cr2O2－7和Pb2＋，则与1molCr3＋反应所需PbO2的物质的量为()A．0.3molB．1.5molC．1.0molD．0.75mol【点拨】标出化合价变化：Pb＋4O2―→Pb＋22＋，Cr＋33＋―→Cr＋62O2－7；算出一个原子的得失电子数：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)e－×1mol；利用电子守恒列式：a×(4－2)e－＝(6－3)e－×1mol，a＝1.5mol。故正确答案为B。4．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()2A．1：2B．2：1C．1：1D．1：4【点拨】HCl参加反应的物质的量为4mol时，有12的HCl价态没有发生变化，即HCl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A。1．下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是()A．C―→CO2B．CO2―→COC．CuO―→CuD．H2SO4―→BaSO42．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＋HclOB．2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑C．2F2＋2H2O===4HF＋O2D．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．2:1B．1:2C．3:1D．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73g，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1016，则被氧化的HCl的物质的量为：73g/36.5g·mol－1×1016＝1.25mol。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0.2mol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1molH2转移2mol电子，故转移了0.2mol的电子，则生成氢气为2.24L。训练题1．硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL0.100mol·L-1Na2S2O3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（）A．S2—B．SC．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.+1B.+2C.+3D.+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.+6B.+3C.+2D.03[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.NO2B.NOC.N2OD.N2例2在反应As2S3+ClO3—+H2O→H3AsO4+SO42—+Cl—中，氧化1molAs2S3中的As所需的ClO3—的物质的量的数目为（）A.28/5B.14/3C.2/3D.19/2[变式]在3Cu2S+22HNO3==6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O反应中（1）氧化1molCu2S中的Cu需HNO3多少？（2）氧化1molCu2S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—3mol与Na2SO330mL0.2mol/L恰好反应，则X还原后的化合价为（）A.+2B.+1C.0D.–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A．Fe3+B．MnO4—C．Cl2D．HNO25.一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.5:3B.5:4C.1:1D.3:56.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N2OB.只有N2OC.只有NOD.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4比为1：a，则该元素在反应中所显示的化合价是（）A.+2aB.+aC.+a/2D.+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11.4gFeSO4。当加入50mL0.5mol/LKNO3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。FeSO4+KNO3+H2SO4→K2SO4+Fe2(SO4)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、H2O2。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2→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0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为________。