氧化还原电子守恒计算.doc

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的还原产物中，M为＋3价，又知c(M2O)＝0.3 mol·L－1的溶液100 mL可与c(R2－)＝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 Cr3＋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－×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(　　)
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―→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的物质的量为：73 g/36.5 g·mol－1×＝1.25 mol。
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 练 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（ ）
A．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. –1

4. 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．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N2

7.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/4

8. 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________。

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