有关电子守恒的计算
电荷守恒
电荷守恒:(多应用于离子反应,方程配平等)1. 化合物中元素正负化合价代数和为零2.指溶液必须保持电中性,即溶液中所有阳离子的电荷总浓度等于所有阴离子的电荷总浓度例如:在0.1mol/L NaHCO3溶液中Na2CO3:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HCO2-)+2c(CO3 2-)NaHCO3:c(Na+)=c(HCO3-)+2(CO32-)+c(H2CO3) =0.1mol/L元素守衡:在化学反应前后,参加反应的各物质(反应物)中的同一种元素的质量总和一定等于反应后生成的各物质(生成物)中该种元素的质量总和三、根据电子守恒进行计算在氧化还原反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等,这就是运用电子守恒进行化学计算的主要依据。
1. 向相同体积的KI、Na2S和FeBr2溶液中,分别通入足量的Cl2,待充分反应后,三种溶液消耗Cl2的体积相同(同温同压下),则KI、Na2S和FeBr2溶液的物质的量浓度之比为()A.1:1:2B.1:2:3C.6:3:2D.2:1:3分析:KI、Na2S和FeBr2与Cl2的反应均为氧化——还原反应,氧化剂都是Cl2,还原剂分别为KI、Na2S和FeBr2。
因为三种溶液消耗Cl2的体积相同,即氯气得到的电子数相等。
根据电子守恒,KI、Na2S和FeBr2失去电子的总数应该相等。
因为:1摩尔KI失去1摩尔电子、1摩尔Na2S失去2摩尔电子、1摩尔FeBr2失去3摩尔电子(Fe2+——Fe3+,2Br———Br2)。
故选C。
2. 将10.416克铁丝溶于过量的盐酸,在加热下用5.050克硝酸钾去氧化溶液中的Fe2+。
待完全反应后,剩余的Fe2+还需24毫升0.3摩/升的高锰酸钾溶液才能完全氧化(KMnO4的还原产物是Mn2+)。
试通过计算确定硝酸钾的还原产物,并写出硝酸钾与氯化亚铁的化学方程式。
(参考答案:硝酸钾的还原产物为NO,化学方程式为:KNO3+3FeCl2+4HCl=3FeCl3+NO+KCl+2H2O)3. 将一定质量的Fe2O3与Fe的混合粉末放入稀硝酸中,反应结束后共收集到NO气体11.2升(标态),溶液中还剩余5克铁粉,过滤后,向溶液中通入11.2升(标态)氯气,恰好使溶液中Fe2+全部氧化。
巧用守恒 快速求解
巧用守恒快速求解能熟练运用已有的知识,规律和方法对化学问题进行分析,推理和计算是现代化学学习中要达到的一项终极目标,而守恒法就是快速解决化学问题的一种最常用,最基本的方法,在此仅通过下面三例来说明守恒法在解题中的几点应用。
一、百分含量计算中的质量守恒每一种物质都是由各种元素组成的,任一物质的质量也就等于其所含各元素的质量之和,也就是说在任一物质中,其组成各元素的质量百分含量之和必等于1,则其中某元素的质量分数就等于1减去其余各元素的质量分数之和。
例1:Fe(SO4)3和FeSO4的混合物中硫元素的质量百分含量为a%,则Fe的百分含量为()A、1-3a%B、1-a%C、1-2a%D、1-4a%解析:由FeSO4的化学式知:两种物质中S和O原子个数比都为1:4,则混合物中S和O原子个数比也为1:4,则混合物中S和O元素的质量比为:(1×32)∶(4×16)=1:2,又因混合物中S元素的质量百分含量为a%,则O 元素的质量百分含量应为2a%,又因混合物中只含有Fe、S、O三种元素,所以Fe元素的质量百分含量为:1-a%-2a%=1-3a%。
答案:A二、电解质溶液中的电荷守恒所谓电荷守恒就是在电解质溶液中各阳离子所带的正电荷总数和各阴离子所带的负电荷总数相等。
电解质溶液呈电中性,据此可列出溶液中各离子浓度之间的关系,从而快速求解。
电解质溶液中电荷守恒关系式的书写规则:(各阳离子浓度×该离子所带的电荷数)相加=(各阴离子浓度×该离子所带的电荷数)相加假如某溶液中阳离子有Aa+、Bb+阴离子有Mm-、Nn-则电荷守恒关系式为aC(Aa+)+bC(Bb+)=mC(Mm-)+nC(Nn-)例2:在由NaCl、MgCl2、MgSO4组成的混合溶液中,C(Na+)=0.1mol/LC (Mg2+)=0.25mol/LC(Cl-)=0.2mol/L则C(SO42-)为()A、0.15mol/LB、0.10mol/LC、0.25mol/LD、0.20mol/L解析:若忽略水的电离,则溶液中的阳离子只有Na+和Mg2+阴离子只有Cl-和SO42-。
通过电路的电子数公式
电工及电子常用公式十、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷: (e=1. 60X10-19C);带电体电荷量等于元电荷的整数倍2.库仑定律: F=kQ1Q2/r2 (在真空中) {F: 点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0X 109N.m2/C2, Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力, .同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}3.电场强度: E=F/q (定义式、计算式) {E: 电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:检验电荷的电量(C) }4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2 {r: 源电荷到该位置的距离(m),Q:源电荷的电量}5.匀强电场的场强E =UAB/d {UAB: AB两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m) }6.电场力: F=qE {F:电场力(N),q: 受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C) }7.电势与电势差:UAB=φA-φB,UAB=WAB/q=-O EAB/q8.电场力做功: WAB= qUAB=Eqd {WAB: 带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:带电量(C),UAB:电场中A、B两点间的电势差(V) (电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m)}9.电势能: EA=qφA {EA: 带电体在A点的电势能(J),q: 电量(C),φA:A点的电势(V) }10.电势能的变化O EAB=EB-EA { 带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}11.电场力做功与电势能变化O EAB= -WAB=-qUAB (电势能的增量等于电场力做功的负值)12.电容C=Q/U(定义式,计算式) {C: 电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差) (V)}。
氧化还原反应中电子守恒计算
氧化还原反应中电子守恒计算氧化还原反应中的电子守恒计算解题方法: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:1.硫代硫酸钠可作为还原剂,已知溶液恰好把标准状况下完全转化为-离子,则-将转化成A.-B. SC. -D. -1 / 3答案:C2.当溶液中-和-离子数之比为1:3时,正好完全发生氧化还原反应,X在还原产物中的化合价为A. B. C. D.答案:C3.24mL浓度为的溶液恰好与20mL某浓度的溶液完全反应已知被氧化为,且元素Cr在还原产物中的化合价为价,则原溶液的物质的量浓度为A. B. C. D.答案:B4.当溶液中离子与分子的个数比恰好按2:5进行反应时,溶液中被还原为较低价态,则X元素的化合价变为( )A. B. C. D.答案:C5.某铁的氧化物溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下,恰好将完全氧化值为( )A. B. C. D.答案:A6.在含有的溶液中通入,再加入含有的溶液后,恰好完全转化为,则反应后X元素的化合价为( )A. B. C. D.答案:B7.某强氧化剂与的溶液恰好完全反应,则X还原后化合价为( )A. B. C. 0 D.答案:C氧化还原反应中电子守恒计算3 / 3。
电子转移守恒
氧化还原反应有关计算中的守恒与方法公式:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值【例题1】在一定条件下的硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为()NH4NO3HNO3+ 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 : 5【例题2】12 mL浓度为0.1 mol//L的Na2SO3溶液,恰好与10 mL浓度为0.04 mol//L的K2Cr2O7溶液,完全反应,通过计算确定Cr元素在还原产物中的化合价。
【例题3】(09年全国卷Ⅱ)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。
下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是()A.x=0.4a,2Fe2+ +Cl2=2Fe3++2Cl-B.x=0.6a,2Br-+ Cl2 =Br2+2Cl-C.x=a,2Fe2+ +2Br-+2Cl2=Br2 +2Fe3+ +4Cl-D.x=1.5a,2Fe2+ +4Br-+3Cl2 =2Br2+2Fe3+ +6Cl-【例题4】5.12 g Cu和一定质量的浓硝酸反应,当Cu反应完时,共收集到标准状况下的气体3.36 L,若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中,需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液?【例题5】15 g 镁铁合金,溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中,当金属完全反应后,收集到标准状况下5.6 L NO气体(假设硝酸的还原产物只有NO),在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液,可得多少克沉淀?【例题6】(09上海卷24)某反应中反应物与生成物有:AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。
(1)已知KBrO3在反应中得到电子,则该反应的还原剂是。
(2)已知0.2 mol KBrO3在反应中得到1mol电子生成X,则X的化学式为。
化学计算方法
计算题解题方法一、 守恒法1. 质量守恒:m(反应物)=m(生成物)。
该法常用于连续反应的计算、复杂的化学方程式的计算和有机物分子组成的计算。
2. 电子守恒:在氧化还原反应中,氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数。
常用于氧化还原反应中电子转移数目、配平等计算,以及电化学中的有关计算。
3. 电荷守恒:即溶液中阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
①化合物化学式中存在的电中性原则(正负化合价代数和为零)。
②电解质溶液中存在的电荷守恒(阴阳离子电荷守恒)。
4. 物料守恒:电解质溶液中某一组分的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。
它实质上就是原子守恒和质量守恒。
例1. 将0.195g 锌粉加入到200mL 的0.100 mol·L -1MO 2+溶液中,恰好完全反应,则还原产物可能是( )A. MB. M 2+ · C .M 3+ D. MO 2+例2. 含有砒霜)(32O As 的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢)(3AsH 在热玻璃管中完全分解成单质砷和氢气,若砷的质量为1.50mg ,则( )A.被氧化的砒霜为1.98mgB. 分解产生的氢气为0.672mLC.和砒霜反应的锌为3.90mg ·D.转移的点子总数为A N 5106-⨯二、差量法差量法是根据化学变化前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。
这个差量可以是质量、物质的量、气体的体积和压强、反应过程中的热量等、这种差量跟化学方程式中的物质的相应量成比例关系。
用差量法解题是先把化学方程式中的对应差量(理论差量)跟已知差量(实际差量)列成比例,然后求解。
解题关键:(1) 计算依据:化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。
(2) 解题关键:一是明确产生差量的原因,并能根据方程式求出理论上的差值。
二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值。
例3.下列反应中,反应后固体物质增重的是( )A .氢气通过灼热的CuO 粉末B .二氧化碳通过Na 2O 2粉末·C .铝与Fe 2O 3发生铝热反应D .将锌粒投入Cu(NO 3)2溶液三.极值法极值法(又称极端思维法、极端假设法)就是从某种极限状态出发,进行分析、推理、判断的的一种思维方法。
氧化还原反应得失电子守恒的计算
氧化还原反应得失电子守恒的计算集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)第二章第三节第六课时得失电子守恒计算(课型:习题课)班级姓名小组【学习目标】1.了解氧化还原反应的特征。
2.了解氧化还原反应的实质。
3,。
会根据得失电子守恒进行相关计算【重点、难点】重点:得失电子守恒进行相关计算难点:.氧化剂还原剂比例计算1.某温度下将Cl2通入KOH溶液里,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合溶液,经测定ClO-与ClO-3的物质的量浓度之比为11∶1,则Cl2与KOH反应时,被还原的氯原子和被氧化的氯原子的物质的量之比为( ) A.1∶3 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶12.在反应KI +5KIO3 +3H2S =3I2+3K2SO4+3H2O 中,被氧化的碘元素和被还原的碘元素的质量比是A、1:5B、5:1C、6:1D、1:63.在3S+6KOH =2K2S +K2SO3+3H2O 的反应中,被氧化的硫与被还原的硫的质量比A、1∶3B、3∶4C、2∶1D、1∶24、某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO﹣与ClO3﹣的浓度之比为1:3,则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为( )A.21:5 B.11:3 C.3:1 D.4:15、己知M2On2-可与R2-作用,R2-被氧化为R单质,M2On2-的还原产物中M为+3价;又知c(M2On2-) =0.3mol/L的溶液100mL 可与c(R2-)=0.6mol/L的溶液150mL恰好完全反应,则n值为()A.4 B.5 C.6 D.76、实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4,产生棕黄色气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为()A.Cl2B.Cl2O C.ClO2D.Cl2O37、在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和Pb2+,则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量是()A.3.0mol B.1.5mol C.1.0mol D.0.75mol8、ClO2遇浓盐酸会生成Cl2,反应方程式为2ClO2+ 8HCl = 5Cl2+4H2O ,该反应中若转移电子的数目为9.632×1023,则产生的Cl2在标况下的体积为( )A.11.2L B.33.6L C.22.4L D.44.8L10、将NaClO3和NaI按物质的量之比1:1混合于烧瓶中,滴入适量硫酸,并水浴加热,反应后测得NaClO3和NaI恰好完全反应,生成I2、Na2SO4和H2O,并产生棕黄色的气体X,则X为( )A.Cl2 B.Cl2O C.ClO2D.Cl2O311、已知在酸性溶液中,下列物质氧化H2S生成S是时,自身发生如下变化:IO3-→I2;Fe3+→Fe2 +;SO2→S;MnO4-→Mn2+。
氧化还原反应有关计算中的守恒与方法-学生
2014年高一化学培优专题氧化还原反应的基本规律和氧化还原反应有关计算中的守恒与方法一、氧化还原反应的基本规律1.遵循三大守恒原2.价态规律3.邻位变化规律4.强弱规律5.优先规律I.遵循三大守恒原则(1)电子守恒:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。
(2)原子守恒:某元素的原子的种类及个数在反应前后保持不变。
(3)电荷守恒:离子反应中,反应前后离子所带总电荷相等例题:下面的离子方程式:xR2++yH++O2 →mR3++nH2O,下列R3+、R2+和化学计量数m、n的判断错误的是()(A)m=4,R3+是氧化产物 (B)m=y,R2+显还原性(C)x=3,R3+是氧化产物 (D)x=y,R2+显还原性2、价态规律(1)当元素具有可变化合价时,一般处于最高价态时只具有氧化性,处于最低价态时只具有还原性,处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。
如:浓硫酸的S只具有氧化性,H2S中的S只具有还原性,单质S具有氧化性又具有还原性。
(2)价态归中规律:不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时遵循“高价+低价→中间价”的规律;而不会出现价态交错现象如:用双线桥法分析以下两个方程式的电子的转移:S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O 6HCl+KClO=3Cl2↑+KCl+6H2O(3)歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应,叫做歧化反应。
反应规律:所得产物中,该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价→高价 +低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应。
如:用双线桥法分析以下方程式的电子的转移:Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O3、邻位变化规律:不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时(不会在相邻价态间进行),向邻价位转化。
如:用双线桥法分析以下方程式的电子的转移:H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O浓H2SO4与SO2会反应吗?4、强弱的规律:强氧化剂+强还原剂→弱还原剂(还原产物)+弱氧化剂(氧化产物) (1)氧化剂→还原产物,还原剂→氧化产物;(2)氧化性:氧化剂>氧化产物,(3)还原性:还原剂>还原产物。
得失电子守恒在计算中的应用
As2 O3 的质量分数的实验过程如下:
解得:b = 3ꎬ答案选 B.
AsO 、AsO34 - 的混合溶液 100mL.
4) × 0. 05molL - 1 × 0. 024L
a. 称取 m g 粗产品溶解于 NaOH 溶液ꎬ得到含
3-
3
例 2 Na2 S x 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为
数ꎬ图 3 数据误差较大ꎬ删除该数据ꎬ再由图 2 和图
+5
+4
+5
+2
氧化剂:N → N 得(5 - 4) n( N)
N → N 得(5 - 2) n( N)
+1
+2
4 数据求平均数得消耗 I2 标准溶液 20mLꎻ氧化剂中
还原剂:Cu→Cu 失(2 - 1) n( Cu)
升高到 + 5 价.
— 138 —
2
)n(S)
x
b. 分 别 移 取 25. 00mL 上 述 溶 液ꎬ 用
0. 02500molL - 1 的 I2 标 准 溶 液 进 行 滴 定 ( I2 将
AsO33 - 氧化为 AsO34 - ꎬ淀粉溶液为指示剂) . 每次滴
定开始时液面读数如图 1 所示ꎬ三次滴定结束时ꎬI2
= 2. 5 mol + 2. 5 mol + 2 mol = 7 mol. 答案选 A.
上述通过实例分别阐述了基础版、升级版和高
级版等量关系式的用法. 并且对于基础版部分做了
=
n( As2 O3 ) 总 M
1. 0 × 10 - 3 mol × 198gmol - 1
=
=
mg
mg
0. 198
× 100%
化合价由 + 5 降低到 + 4、由 + 5 降低到 + 2ꎻ还原剂
2020版高考总复习:7-2 电子守恒法在化学计算中的应用
C. Cu
D. Ag
知识梳理
基础自测
考向探究 好题冲关
高考真题演练
第17页
经典品质/超越梦想
高考总复习/新课标版 化学
解析:求解时首先分析得出 HNO3 的还原产物是 NH4NO3,其次根据得失电子守恒列 出守恒关系,再次讨论金属化合价的升高情况和相对原子质量的关系,最后确定元素种类。
由题意可知金属与硝酸的反应过程中,硝酸的还原产物为 NH4NO3,物质的量为 0.012 5 mol,设未知金属的摩尔质量为 M,氧化后金属离子的化合价为+x,根据氧化还原反应
A.若 Cu 片的质量为 51.2 g,则生成 NaNO3 的物质的量为 0.2 mol B.在上述过程中 HNO3 只起到氧化剂的作用 C.标准状况下收集的氮氧化物为 20.16 L
D.收集到的氮氧化物中含 N2O4 0.2 mol
知识梳理
基础自测
考向探究 好题冲关
高考真题演练
第14页
经典品质/超越梦想
答案:A
知识梳理
基础自测
考向探究 好题冲关
高考真题演练
第16页
经典品质/超越梦想
高考总复习/新课标版 化学
3.已知 3.25 g 某金属 X 跟过量稀硝酸反应,在反应过程中未见有气体生成,反应后
在所得溶液中加入热碱溶液可放出一种气体,其体积为 280 mL(标准状况),则 X 为( )
A. Zn
B.Fe
中得失电子守恒可知3.2M5 g×x=0.012 5 mol×[5-(-3)],讨论得当 x=2 时,M=65 g·mol -1 比较合理,故该金属为锌。
答案:A
知识梳理
基础自测
考向探究 好题冲关
氧化还原反应中有关的守恒计算
高中涉及的守恒计算一、守恒“守恒”是化学中的一个永恒规律,在氧化还原反应中常涉及的守恒有: (1)电子守恒:电子守恒是指氧化剂得到电子的物质的量(或个数)和还原剂失去电子的物质的量(或个数)相等,即反应前后氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数。
(2)质量守恒;质量守恒是指氧化还原反应中反应前后各元素的种类和相应的原子个数不变。
(3)电荷守恒电荷守恒是指在离子反应中,所有阳离子所带正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数,即溶液呈电中性。
二、方法对氧化还原反应的有关计算应根据化合价的变化,理清氧化和还原两条线索,以得失电子守恒为切入点,并结合化学方程式和质量守恒列式求解。
对于过程相对复杂的氧化还原反应,(连续反应或多个反应并列发生)的计算,可以通过分析反应前后,始终两态涉及的所有物质,找出所有起始物质到终了物质中化合价发生变化的元素,根据化合价升高总数和化合价降低总数相等列式求解,简化解题步骤。
三、守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂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(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)。
【例题1】在一定条件下的硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为( )NH 4NO 3HNO 3+ N 2↑+ H 2O ,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 :1 D. 3 : 5【例题2】12 mL 浓度为 mol 2.24 L 314m mol B. 10m molC. 103m molD. 23mmol【例题11】 在P +CuSO 4+H 2O ―→Cu 3P +H 3PO 4+H 2SO 4(未配平)的反应中, mol CuSO 4可氧化P的物质的量为________mol 。
高四化学练习——电子得失守恒
高四化学练习——电子得失守恒【知识点解析】1.化合价升降与电子得失是一一对应关系氧化剂中的某种元素在化学反应中化合价降低,该原子得到电子,化合价降低数目与得到电子数目相等;还原剂中的某种元素在化学反应中化合价升高,该原子失去电子,化合价升高数目与失去电子数目相等。
氧化剂化合价降低总数与其得电子数相等;还原剂化合价升高总数与其失电子总数相等。
2.氧化还原反应中得失电子数相等氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数;存在多个氧化剂或多个还原剂的氧化还原反应中,多个氧化剂得到电子的总数与多个还原剂失去电子总数相等;多个氧化还原反应的反应体系中,无论这些反应是平行反应,还是多步反应,整个体系中所有氧化剂得电子总数与所有还原剂失电子总数相等。
3.得失电子数与电子转移数关系得电子总数=失电子总数=电子转移总数这三个数值之所以相等,其实质必然存在某种联系,它们是站在不同角度对同一个氧化还原反应中的量的变化的描述:得电子数是站在氧化剂的角度;失电子数是站在还原剂的角度;而电子转移数则是从氧化剂和还原剂之间的关系角度来反映两者间的量的变化,是对氧化还原反应过程的描述。
4.得失电子总数相等在电化学中的应用电化学反应都是氧化还原反应,所以氧化还原反应中的守恒关系在电化学中也存在;负(阳)极上失电子总数=正(阴)极上得电子总数=电极之间转移得电子总数;两极之间的电子转移通过外电路进行定向流动形成电流,所以电路中通过的电量(电子所带电荷总数)与电子转移数也存在着一一对应关系;负(阳)极上失电子总数=正(阴)极上得电子总数=电极之间转移的电子总数=电路中通过的电子数。
【典型例题】【例1】在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为A.1︰1︰l B.2︰2︰1 C.2︰3︰l D.4︰3︰2解析:假设三个反应均生成1molO2,在高锰酸钾、氯酸钾的分解反应中,只有氧的化合价升高,且均由-2价升高到0价,故转移电子数均为4mol。
得失电子守恒法 (4)
守恒计算问题守恒计算问题是指利用某种量的相等关系进行技巧计算的一类问题,它是矛盾对立面的统一,是一种宏观稳定的湮灭计算;从微观来看是电子、原子的行为,从宏观来看是化合价和质量的结果(电子 −−→−对应化合价,原子 −−→−对应 质量)。
它的一般解题方法是设一个未知数,解一元一次方程。
守恒问题包括总质量守恒、电荷守恒、电子守恒、原子守恒和总价数相等关系,下面分别讨论之。
一.总 质 量 守 恒这是针对化学反应,从整体来看的,这种技巧计算的根据是质量守恒定律。
在化学反应中,反应物的总质量一定等于生成物的总质量。
1、一般化学反应的计算1.向KI 溶液中加入AgNO 3溶液,直到反应完全为止。
结果反应后溶液的质量恰好等于原碘化钾溶液的质量,则该AgNO 3溶液中溶质的质量分数为 ( D )A. 50%B. 48.8%C. 38.2%D. 72.3% 解析:KI + AgNO 3 = AgI ↓ + KNO 3 溶液 W 1 W 2 W 3 W 4 x x x x 因为W 1=W 4 ,所以W 2=W 3=235x (g), AgNO 3%=170235xx×100%=72.3% 。
故应选D 。
2.在反应 X +2Y =R +2M 中,已知R 和M 的摩尔质量之比为22∶9,当1.6 g X 与Y 完全反应后,生成4.4 g R ,则在此反应中Y 和M 的质量之比为(MCE95.24) ( A )A .16∶9B .23∶9C .32∶9D .46∶9解析:A 。
选项中后一个值均为9,因为R —2M 的质量之比为11∶9,反应后总质量为11+9=20,故反应物之一的Y 的质量应小于20,只能选16。
另解:n (R )∶n (M )=1∶2,故m (R )∶m (M )=22∶2×9=22∶18,当生成4.4 g R 时生成M 的质量为2218×4.4 g =3.6 g ,由质量守恒得:m (X )+m (Y )=m (R )+m (M ) ,m (Y )=3.6 g +4.4 g -1.6 g =6.4 g ,m (Y )∶m (M )=6.4 g ∶3.6 g =16∶9。
化学计算方法之电子得失守恒法
化学计算方法之电子得失守恒法
高中学习了氧化还原反应以后我们了解到氧化还原反
应时有电子的得与失,而且氧化剂得电子的数目和还原剂失电子的数目是相等的,通常得失电子守恒可以帮助我们确定反应物、产物的量、化学计量数、构成等式计算结果等等。
利用电子得失守恒法解题思路清晰,步骤简捷,快速准确有效。
例如:3.84克铁和氧化铁的混和物溶于过量的盐酸,产生0.672L氢气(标况),若反应后溶液中无Fe3+,求氧化铁的质量?
读完这道题第一反应当然是把本题涉及的三个化学方程式
都写出来,然后根据已知信息逐步推倒,当然也一定能得出正确结果但是显得比较繁琐,我们可以这样来考虑:
设:Fe2O3的质量为mg,则Fe的质量为(3.84-m)g
整个过程只有铁失去电子,最终的产物为Fe2+,那么失去的电子数目为:[(3.84-m)/56]×2mol
那么电子被谁得到了呢?分析可得被H+和Fe3+得到了电子,
H+得到的电子数目为:(0.672L/22.4)×2mol
Fe3+得到的电子数目为:(m/160)×2 mol
根据得失电子数目相等可以得出下面等式:
[(3.84-m)/56]×2mol=(0.672/22.4) ×2mol+( m /160)×2
mol
解得:m=1.6g。
妙招解难题——电子得失守恒法在计算题中的应用
得 电子 : F e 2 O 3 一F e 一 F e 2 ; C u O -  ̄ C u 一C u ; H。 _
H2 。
根据 电 子 得 失 守 恒 有 2 n( F e ) 一2 n ( F e 2 O 。 ) +
2 n ( Cu O) +2 n ( H2 ) ,
) 。
B _ 4 5 mL C . 3 0 mL D. 1 5 mL
八 6 O mL
设5 . 7 6 g 合金 中 F e ( ) 3的物 质 的量 为 z mo l , 则 没 被腐蚀 的 F e的物 质 的量 为 ( 0 . 4 一 ) mo l , 合金中 c u O
的 物质 的 量 为 Yt oo l 。
失 电子 : F F e 。
量为 3 . 2 g 。
失守恒法求解 。经分析知 n oo t l 气体为 0 2 , b mo l 气体为 C l , 生成 O 2 和C l 所失去 的电子数 等于 KMn O 4 得到的
电 子 数 。根 据 电 子 得 失 守 恒 有 4 n +2 b 一0 . 0 4 x 5 —
解析 : ( I ) 此 过 程 涉 及 的反 应 也 很 多 , 且 均 为 氧 化 还
逐渐缓慢加入 至过量 , 测得 产生 的气 体为 V mL; 过滤得
浅 绿 色 溶 液 A( 不含 C U 2 ) 和滤渣 B 。
原反应 , 利用化学方程式求解 比较 困难 。可利 用 电子得
②将 滤渣 B投人 到 一定 浓 度 的 HNO s中 , 完 全溶 解, 收集产生 的气 体 , 经 分析气 体是 N O和 NO 2 混合气 体, 总体积 8 9 6 mL , 其中 N 0 体积为 2 2 4 mI 。 . ③将① 中所得滤 液加入 到 同浓度 足量 的 HN( ] 3中 , 充分反应后再加入足量 的 Na OH溶液 , 将产生 的沉淀全 部滤 出 , 充分 加热 灼烧 得红 棕色 固体 , 称量该 固体 的质
高考化学守恒计算问题--电荷守恒
守恒计算问题守恒计算问题是指利用某种量的相等关系进行技巧计算的一类问题,它是矛盾对立面的统一,是一种宏观稳定的湮灭计算;从微观来看是电子、原子的行为,从宏观来看是化合价和质量的结果(电子 −−→−对应化合价,原子 −−→−对应 质量)。
它的一般解题方法是设一个未知数,解一元一次方程。
守恒问题包括总质量守恒、电荷守恒、电子守恒、原子守恒和总价数相等关系,下面分别讨论之。
二.电 荷 守 恒2、离子反应 由于离子反应方程式并不包括所有的离子,从反应的离子来看,反应后也可能出现带电的离子,因而电荷守恒可以这样来描述:在离子方程式中,反应的离子电荷总数一定等于反应后生成的离子电荷总数。
1.在一定条件下,-n 3RO 和I -发生反应的离子方程式如下:-n 3RO + 6I - +6H + = R -+ 3I 2 + 3H 2O (1) -n 3RO 中R 元素的化合价是_________;(2) R 元素的原子最外层的电子数是___________。
(MCE94)解析:(1) 根据电荷守恒得:(-n )+6×(-1)+6×1=-1,n =5。
中,R 应为+5价。
(2) 有学生误认为RO n 3-中R 的最外层电子数为5,实际上R -是8电子稳定结构,故R 原子为8-1=7。
也可以这样分析NO 3- — N - 是不正确的,RO 3-中有ⅤA 族的NO 3-和ⅦA 族的ClO 3-。
(3) 如果从电子得失守恒来考虑,其算式应与此不同。
3、溶液反应由于两种或几种电解质发生反应后,溶液仍为电中性,因此必须弄清反应后溶液中存在的电解质或阴阳离子,再按电中性原理进行计算。
1.某混合溶液中MgCl 2的浓度为2 mol / L ,AlCl 3的浓度为3 mol / L ,将此溶液200 mL 中的Mg 2+完全沉淀,需加入1.6 mol / L 的NaOH 溶液的体积多少?解:反应结束后,溶液中溶质为NaCl 和NaAlO 2,根据阴阳离子电荷守恒,有: n (Na +)=n (Al 3+)+n (Cl -)设需加入NaOH 溶液的体积为x ,1.6 mol / L ×x =3×2 mol / L +3×3×0.2 L +2×2×0.2 L x =2 L答:需要2 L NaOH 溶液。
【计算专题】氧化还原反应的基本规律和得失电子守恒法计算
氧化还原反应的基本规律和得失电子守恒法计算考点一 氧化还原反应的基本规律知识梳理1.价态规律(1)升降规律:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值相等。
(2)价态归中规律含不同价态的同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,而不会出现交叉现象。
简记为“两相靠,不相交”。
例如,不同价态硫之间可以发生的氧化还原反应是注:⑤中不会出现H 2S 转化为SO 2而H 2SO 4转化为S 的情况。
(3)歧化反应规律“中间价―→高价+低价”。
具有多种价态的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可发生歧化反应,如:Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 。
2.强弱规律自发进行的氧化还原反应,一般遵循强氧化剂制弱氧化剂,强还原剂制弱还原剂,即“由强制弱”。
3.先后规律(1)同时含有几种还原剂时――→加入氧化剂将按照还原性由强到弱的顺序依次反应。
如:在FeBr 2溶液中通入少量Cl 2时,因为还原性Fe 2+>Br -,所以Fe 2+先与Cl 2反应。
(2)同时含有几种氧化剂时――→加入还原剂将按照氧化性由强到弱的顺序依次反应。
如在含有Fe 3+、Cu 2+、H +的溶液中加入铁粉,因为氧化性Fe 3+>Cu 2+>H +,所以铁粉先与Fe 3+反应,然后依次为Cu 2+、H +。
4.电子守恒规律氧化还原反应中,氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数。
电子转移数目的判断(1)()(2)()(3)()(4)()答案(1)×(2)√(3)×(4)×深度思考提升能力电子转移数目的计算(1)根据反应KClO3+6HCl===3Cl2↑+KCl+3H2O可知,每生成3 mol Cl2转移________ mol e -;(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,每产生1 mol氧气转移________ mol e-;(3)已知将过氧化钠加入硫酸亚铁盐溶液中发生反应:4Fe2++4Na2O2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8Na+,每 4 mol Na2O2发生反应转移________mol e-。
得失电子守恒例题
例1:K2SO3被KMnO4氧化,18mL 0.2mol/L K2SO3,与2.4×10-3mol KMnO4溶液混合,正好完全反应,则最后Mn化合价
A +6
B +4
C +2
D +7
n(氧化剂)或n(氧化产物)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)= n(还原剂)或n(还原产物)×变价原子个数×化合价变化值(高价—低价)
注:有些反应物做氧化剂或还原剂时,只是部分参加反应,不能全部代入计算。
例 2 羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。
现用25.00mL 0.049 mol/L的羟胺的酸性溶液跟足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.65mL 0.020 mol/L的KMnO4酸性溶液完全作用。
已知(未配平):FeSO4+KMnO4+H2SO4→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O则在上述反应中,羟胺的氧化产物是()。
A.N2 B.N2O C.NO D.NO2
例3、某温度下,将Cl2通入KOH溶液中,反应后得到KCl、KClO、KClO3的混合液,经测定ClO 和ClO
-个数比为1∶2,则Cl2
3
与KOH溶液反应时,被还原的氯与被氧化的氯的物质的量之比为____________。
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A
2、 24mL浓度为0.05mol.L-1的Na2SO3溶液,恰好与 20mL浓度为0.02mol.L-1的K2Cr2O7溶液完全反应, 则Cr元素在还原产物中的化合价为()。 A.+6 B.+3 C.+2 D.0
B
3、已知Cu2S与某浓度的HNO3反应时,生成Cu(NO3)2、 H2SO4以及另一产物,若反应中Cu2S和HNO3的质量比 为320∶819,则该反应的还原产物为
恰好完全反应而无气体剩余,计算铜的
质量。
答案:19.2g
6.
3.84g铜和一定质量的浓硝酸反应,当
铜反应完时,共收集到标准状况时的气体
2.24L,若把装有这些气体的集气瓶倒立在
盛水的水槽中,需通入多少升标况下的氧
气才能使集气瓶充满溶液?
答案:0.672L
7.
10应后,收集
到标况下4.48LNO气体(设HNO3的还 原产物只有NO)。在反应后的溶液中加入 足量的NaOH溶液,可得多少克沉淀? 答案20.2g
• 8、 电解1L的饱和食盐水,当电路中通过
0.1mol电子时,溶液pH约为——————(假设
溶液体积无变化)。
答案: 13
A、N2
B、N2O
C、NO
D、NO2
B
4、工业上生产碘的方法之一是用NaHSO3还原碘酸盐,
每还原出1mol碘单质,理论上需用去NaHSO3
D
A、1mol
B、2mol
C、2.5mol
D、5mol
5、一定质量的铜和足量的浓硝酸反应,生
成NO和NO2的混合气体,将此混合气体与
标准状况下3.36LO2混合后,通入水中,
电子守恒在氧化还原反应计算 中的应用
根据氧化剂和还原剂的物质的量,
计算出得失电子的总数,由得失电 子的总数相等,求出结果。
例:0.3molZn与足量的稀HNO3反应,还原产 物是N2,则:被还原HNO3的物质的量是
——————mol。
0.12
课堂练习:
1、在Cu+4HNO3(浓)==Cu(NO3)2+2NO2+2H2O反应中,若有 32g铜被氧化,则被还原的HNO3的质量是