电子转移与电子守恒规律的应用
氧化还原反应
氧化还原反应[高考关键词] 1.概念:氧化反应和还原反应,氧化剂和还原剂,氧化产物和还原产物。
2.规律:反应的先后顺序,氧化性、还原性的强弱,电子得失守恒。
3.转移电子数。
4.氧化还原反应方程式的书写与配平。
对于Zn+ HNO 3(很稀)=== Zn(NO 3)2+ N 2O ↑+ H 2O(未配平) (1)Zn 在反应中________电子,发生__________反应,是________剂。
(2)HNO 3在反应中________电子,被__________,是________剂。
(3)该反应的氧化产物是________,还原产物是______(填化学式)。
(4)配平上述化学方程式。
(5)32.5 g Zn 溶于足量稀硝酸中,转移电子数________ N A ,在标准状况下产生气体的体积为________ L 。
高考题型1 用“双线桥”理解氧化还原反应的概念1.O 2F 2可以发生反应:H 2S +4O 2F 2―→SF 6+2HF +4O 2,下列说法正确的是( ) A .氧气是氧化产物 B .O 2F 2既是氧化剂又是还原剂C .若生成4.48 L HF ,则转移0.8 mol 电子D .还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶4 2.下表中对应关系正确的是( )解答氧化还原反应有关概念的试题并不难,只需坚持一种思想,用好一个关系,循着正确的思维程序,所有问题都可迎刃而解。
(1)核心思想——对立统一思想在一个氧化还原反应中,化合价有升就有降、电子有得就有失;氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物、氧化反应与还原反应共存于同一反应中。
(2)关系式(3)解答氧化还原反应有关概念题的“三个步骤”第一步:依据题意分析概念“升失氧,降得还;剂性一致,其他相反。
”“剂性一致”即氧化剂具有氧化性,还原剂具有还原性。
“其他相反”即氧化剂被还原,发生还原反应,生成还原产物;还原剂被氧化,发生氧化反应,生成氧化产物。
氧化还原第三课时
A、Fe3+
B、 MnO4-
C、Cl2 D、HNO2
6. G、Q、X、Y、Z均为氯的含氧化合物。我们不 了解它们的化学式,但知道它们在一定条件下具 有如下的转换关系(未配平)。
①G→Q + NaCl
② Y + NaOH→G + Q +
H2O ③Q + H2O→X+H2 H2O
GYQZX
④ Z + NaOH→Q + X +
(阳离子的氧化性逐渐增强)
(单质的氧化性逐渐减弱)
非 金
F Cl Br
I
S
属
F- Cl- Br- I-
S2-
(阴离子的还原性逐渐增强)
3.根据氧化还原反应的程度比较
不同氧化剂与相同还原剂作用时,还原剂被氧化的程度越大,
氧化剂的氧化性越强。
例如:2Fe+3Cl2 =点=燃== 2FeCl3
Fe+S
△
2、在下列反应中,
A.2F2+2 H2O== 4HF+O2↑ B.2Na+2H2O==2NaOH+H2↑
C.CaO+H2O==Ca(OH)2
D.2H2O==2H2↑+O2↑
其中水是氧化剂的是______,水是还原剂的是______ __,
水既是氧化剂,又是还原剂的是___ ______,
水既不是氧化剂,又不是还原剂的是__________。(填序号)
氧化性:KMnO4>MnO2
【特别提醒】物质氧化性、还原性强弱比较的“一个根本”和
“一个无关” “一个根本”:得失电子的难易程度; “一个无关”:与得失电子数目的多少无关。 例证:Na在反应中易失去1个电子,而Al在反应中易失去3个 电子,但钠比铝的还原性强。
高考化学一轮考点集锦《氧化还原反应的电子转移数目计算》
2017年高考化学一轮考点集锦《氧化还原反应的电子转移数目计算》-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN氧化还原反应的电子转移数目计算【知识点的认识】一、氧化还原反应的计算:(1)比较典型的计算有:求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等.(2)计算的依据是:氧化剂得电子数等于还原剂失电子数,列出守恒关系式求解.二、氧化还原反应的基本规律:1.守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且失电子总数等于得电子总数.或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价升高总数必等于降低总数.有关得失电子守恒(化合价守恒)的规律有如下应用:(1)求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比,或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比.(2)配平氧化还原反应方程式.(3)进行有关氧化还原反应的计算:2.强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物.应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱.3.价态规律元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质.物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现.4.转化规律氧化还原反应中,以元素相邻价态之间的转化最容易;不同价态的同种元素之间发生反应,元素的化合价只靠近,不交叉;相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应.如5.难易规律越易失去电子的物质,失去后就越难得到电子;越易得到电子的物质,得到后就越难失去电子.一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应.【命题方向】题型:氧化还原反应电子转移数目的计算:典例1在下列反应过程中,有3mol电子转移的是()A.1mol钠与水反应 B.27g铝与足量盐酸反应C.22.4L氧气(标准状况)与足量镁反应 D.1.5molNa2O2与足量水反应分析:A、钠和水反应生成氢氧化钠和水;B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气;C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁;D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气.解答:A、2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,反应转移2mol电子,lmol钠与水反应,转移1mol电子,故A错误;B、27g(1mol)铝全部转化为三价,转移3mol电子,故B正确;C、22.4L(1mol)氧气全部转化为-2价,转移4mol电子,故C错误;D、2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,该反应转移2mol电子,1.5molNa2O2与足量水反应转移1.5mol电子,故D错误.故选B.点评:本题考查学生氧化还原反应中的电子转移情况,可以根据所学知识进行回答,难度不大.【解题思路点拨】电子转移数目计算步骤:①标出发生变化的元素的化合价.②找化合价升高的元素(注意:如果化合价降低的元素只有一种就用化合价降低的元素进行计算).当升高或降低的元素不止一种时,需要根据不同元素的原子个数比,将化合价变化的数值进行叠加.②化合价升高总数计算:化合价变化数乘以原子个数.氧化还原反应的电子转移数目计算参考答案与试题解析一、选择题(共14小题)1.在下列反应过程中,有3mol电子转移的是()A. 1mol钠与水反应B. 27g铝与足量盐酸反应C. 22.4L氧气(标准状况)与足量镁反应D. 1.5molNa2O2与足量水反应考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:氧化还原反应专题.分析: A、钠和水反应生成氢氧化钠和水,;B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气;C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁;D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气.解答:解:A、2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,反应转移2mol电子,lmol钠与水反应,转移1mol 电子,故A错误;B、27g(1mol)铝全部转化为三价,转移3mol电子,故B正确;C、22.4L(1mol)氧气全部转化为﹣2价,转移4mol电子,故C错误;D、2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,该反应转移2mol电子,1.5molNa2O2与足量水反应转移1.5mol电子,故D错误.故选B.点评:本题考查学生氧化还原反应中的电子转移情况,可以根据所学知识进行回答,难度不大.2.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,其与水的离子反应是:4FeO42﹣+10H﹣2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH工业上先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾.制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下:湿法制备﹣﹣2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O;干法制备﹣﹣2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑.下列有关说法中错误的是()A.高铁酸钾与水反应时,水发生还原反应B.湿法中每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子C.干法中每生成1molNa2FeO4共转移4mol电子D. K2FeO4处理水时,不仅能杀菌,并使悬浮杂质沉降考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析: A、化合价降低元素发生还原反应;B、化合价升高数=化合价降低数=转移电子数;C、化合价升高数=化合价降低数=转移电子数;D、氧化剂能杀菌,Fe(OH)3(胶体)具有净水作用.解答:解:A、高铁酸钾与水反应时,水中氧元素化合价升高,所以水发生氧化反应,故A错误;B、反应2Fe(OH)3+3ClO﹣+4OH﹣=2FeO42﹣+3Cl﹣+5H2O中,化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=6mol,生成了2molNa2FeO4,所以当生成1molNa2FeO4共转移3mol电子,故B正确;C、反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2↑中,每生成2molNa2FeO4,转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=8mol,还有Na2O2中的氧由﹣1价升高到0价的O2,所以每生成1molNa2FeO4共转移电子应该为4+1=5mol,故C错误;D、K2FeO4具有氧化性所以能杀菌,高铁酸钾与水反应时生成的Fe(OH)3(胶体)具有净水作用,故D正确.故选AC.点评:本题考查学生氧化还原反应的有关知识,是对所学知识的考查,难度不大.3.FeS与足量的稀硝酸反应,生成Fe(NO3)3、S、NO和H2O.若反应中有0.3mol的电子转移,则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为()A. 0.9mol B. 0.45mol C. 0.3mol D. 0.1mol考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;硝酸的化学性质.专题:氧化还原反应专题.分析:根据反应情况书写化学方程式,可以找出参加反应的硝酸的量,做氧化剂的硝酸氮元素化合价降低,在反应中被还原.解答:解:依题可知FeS中铁元素化合价由+2价升到+3价,失去一个电子,S从﹣2价升高到0价,失去两个电子,一个硝酸根中的氮元素从+5价降到+2价,得到3个电子,根据电子守恒配平方程式即为:FeS+4HNO3=Fe(NO3)3+S↓+NO↑+2H2O,消耗硝酸共4mol,转移电子3mol,有1mol被还原的硝酸,3mol未被还原的硝酸,当反应中有0.3mol的电子转移时,未被还原的硝酸为0.3mol.故选C.点评:本题考查学生氧化还原反应的有关知识,注意电子转移数的确定,是对教材知识的考查,难度不大.4.将二氧化硫通入溴水中发生如下的反应:SO2+Br2+2H2O═2HBr+H2SO4,反应中转移的电子数和还原剂是()A. 2e﹣,H2SO4 B. 4e﹣,SO2 C. 2e﹣,Br2 D. 2e﹣,SO2考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:化合价降低元素所在的反应物是氧化剂,化合价升高元素所在的反应物是还原剂,根据化合价的升降来确定转移电子情况.解答:解:在反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中,化合价降低元素Br所在的反应物Br2是氧化剂,化合价升高元素S所在的反应物SO2是还原剂,化合价升高值=化合价降低值=2,所以反应转移电子2mol.故选D.点评:本题考查学生氧化还原反应的基本知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.5.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是()A. B.C. D.考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:氧化还原反应专题.分析:氧化还原反应中失电子的元素化合价升高,得电子的元素化合价降低,化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目.解答:解:硫和氧气的反应中,硫元素失电子化合价升高,氧元素得电子化合价降低,转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目,故A正确;B、根据化合价不交叉的原则,硫化氢中硫元素化合价从﹣2价应升高到0价,硫酸中硫元素的化合价从+6价降到+4价,转移电子2mol,故B错误;C、铁元素化合价升高失去电子,氢元素化合价降低得到电子,故C错误;D、盐酸中的氯元素化合价升高应是失去电子,重铬酸钾中铬元素化合价降低应是得到电子,得失电子数目为6,故D错误.故选A.点评:本题考查氧化还原反应的特征和实质知识,是对教材知识的考查,难度不大.6.在一定条件下,RO3n﹣和I﹣可发生如下反应:RO3n﹣+6I﹣+6H+=R﹣+3I2+3H2O,则RO3n﹣中R 元素的化合价为()A. +1 B. +3 C. +5 D. +7考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;根据化学式判断化合价.专题:氧化还原反应专题.分析:根据离子方程式的电荷守恒以及化合价规则来计算.解答:解:离子方程式前后遵循电荷守恒,所以n=1,根据化合价规则,RO3﹣中氧元素化合价为﹣2价,所以R元素的化合价为+5价.故选C.点评:本题考查离子方程式中的电荷守恒以及化合价的有关计算知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.7.ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂.实验室可通过以下反应制得ClO2:2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O,下列说法正确的是()A. KClO3在反应中失去电子B. ClO2是氧化产物C. 1个KClO3参加反应有2个电子转移D. H2C2O4在反应中被氧化考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析: A、化合价升高的元素在反应中失去电子;B、化合价升高的元素所在的反应物是还原剂,得到的产物是氧化产物;C、根据化学方程式确定转移电子数和消耗的氯酸钾之间的关系;D、还原剂在反应中被氧化.解答:解:A、反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2↑+K2SO4+2CO2↑+2H2O中,化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素,在反应中失去电子,故A错误;B、化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素,所在的反应物H2C2O4是还原剂,得到的产物CO2是氧化产物,故B错误;C、根据化学方程式,反应转移电子为2mol,消耗的氯酸钾为2mol,所以1个KClO3参加反应有1个电子转移,故C错误;D、化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素,所在的反应物H2C2O4是还原剂,还原剂在反应中被氧化,故D正确.故选D.点评:本题考查学生氧化还原反应的基本概念和电子转移知识,可以根据所学知识进行回答,难度不是很大.8.下列化学方程式中,表示电子转移的方向和数目都正确的是()A.B. C.D.考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:氧化还原反应专题.分析:化合价升高的元素的原子失去电子,化合价降低的元素的原子得到电子,得失电子数目相等,失去多少电子化合价就升高几价,得到多少电子化合价就降低几价.解答:解:A、根据化合价不能交叉的原则,氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价,盐酸中氯元素的化合价应从﹣1价升高到0价,转移电子数是5mol,即,故A错误;B、锰元素化合价降低2价,氯元素化合价升高2价,反应转移电子2mol,故B正确;C、所有碳元素共失去4mol的电子,所有氧元素共得到4mol的电子,故转移电子是应为4mol,不是2mol,故C错误;D、汞和硫元素化合价均升高均失去电子,氧元素化合价降低得到电子,故D错误.故选B.点评:本题考查氧化还原反应的实质有关知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.9.a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应,被还原的HNO3的物质的量一定是()A.(b﹣2a)mol B.bmol C.amol D. 2amol考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;硝酸的化学性质.专题:守恒法.分析: Cu与硝酸反应时生成硝酸铜,硝酸铜中的硝酸根离子没有被还原,再利用恰好完全反应及氮原子守恒可计算被还原的HNO3的物质的量.解答:解:因a molCu与含b molHNO3的溶液恰好完全反应,则生成amolCu(NO3)2中的2amol硝酸根离子没有被还原,由氮原子守恒可知,被还原的HNO3的物质的量为bmol﹣2amol=(b﹣2a)mol,故选A.点评:本题考查氧化还原反应中氧化剂的物质的量的计算,明确硝酸在该反应中的作用,利用硝酸铜的化学式及氮原子守恒是解答本题的关键.10.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72﹣和Pb2+,则与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为()A. 3.0mol B. 1.5mol C. 1.0mol D. 0.75mol考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:计算题;守恒思想;化学实验与化学计算.分析:根据氧化还原反应中电子守恒思想:得失电子数目相等知识来解答.解答:解:利用电子守恒,当1molCr3+被氧化为Cr2O72﹣(0.5mol)时,所失去的电子数为3mol,这些电子被PbO2得到,而1mol PbO2被还原只得到2mol电子,因此需要PbO2的物质的量为1.5mol.故选B.点评:本题主要考查学生氧化还原反应中电子守恒思想的应用,是考试的热点.11.将3.48gFe3O4完全溶解于100mL1mol/L硫酸中,然后加入K2Cr2O7溶液25mL,恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,Cr2O72﹣全部还原为Cr3+,则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为()A. 0.05mol/L B. 0.1mol/L C. 0.2mol/L D. 0.3mol/L考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;物质的量浓度的相关计算.专题:氧化还原反应专题.分析:根据方程式:Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+3H2O,计算四氧化三铁和硫酸的反应情况,得出生成的亚铁离子的量,加入K2Cr2O7溶液使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+,根据电子守恒计算K2Cr2O7的物质的量,进而计算K2Cr2O7溶液的物质的量浓度.解答:解:3.48gFe3O4为0.015mol,100ml1mol/L的硫酸中硫酸的含量为0.1mol,根据方程式:Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+3H2O,3.48gFe3O4完全反应需要硫酸0.015mol×4=0.06mol,硫酸过量,生成Fe2+0.015mol,Fe3+0.03mol,在氧化还原反应中,0.015molFe2+变为Fe3+,电子转移0.015mol,Cr2O72﹣全部还原为Cr3+,Cr由原来的+6价降为+3价,所以参加反应的Cr为:mol=0.005mol,而K2Cr2O7的物质的量就应该为0.005mol÷2=0.0025mol,物质的量浓度:=0.1mol/L.故选B.点评:本题考查学生氧化还原反应的基本概念和电子转移知识,可以根据所学知识进行回答,难度不是很大.12.离子M2O7X﹣与S2﹣能在酸性溶液中发生如下反应:M2O7X﹣+3S2﹣+14H+═2M3++3S↓+7H2O,则M2O7X﹣中M的化合价为()A. +4 B. +5 C. +6 D. +7考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;根据化学式判断化合价.专题:氧化还原反应专题.分析:根据电荷守恒确定x值,根据化合价规则来判断元素的化合价.解答:解:反应M2O7X﹣+3S2﹣+14H+═2M3++3S↓+7H2O中,根据电荷守恒可知,右边含有6个正电荷,则(﹣x)+3×(﹣2)+14×(+1)=+6,解得x=2,根据化合价规则,M2O72﹣中氧元素是﹣2价,设M的化合价为n,则n×2+(﹣2)×7=﹣2,解得n=+6.故选C.点评:根据化学式来判断化合价时,要注意电子守恒思想和电荷守恒思想的运用,难度不大.13.1.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中,Cu完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672mL气体,将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水,则通入O2的体积为()A. 504mL B. 336mL C. 224mL D. 168mL考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:压轴题;守恒思想;氧化还原反应专题.分析:根据电子守恒计算,已知HNO3NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,以此进行计算.解答:解:1.92g Cu的物质的量为n(Cu)==0.03mol,反应时失去电子数目为2×0.03mol=0.06mol,反应整个过程为HNO3NO、NO2HNO3,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为n(O2)==0.015mol,V(O2)=0.015mol×22400ml/mol=336ml,所以通入O2的体积为336ml,故选B.点评:本题考查氧化还原反应电子转移数目的计算,本题难度不大,根据HNO3NO、NO2HNO3,得出Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目是解答本题的关键.14.24毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3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考点:氧化还原反应的电子转移数目计算.专题:守恒法.分析: Na2SO3溶液与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应时,Na2SO3中的硫元素被氧化,K2Cr2O7中的铬元素被还原,得失电子的总数相等.解答:解:根据题目已知条件:Na2SO3的物质的量是0.0012mol,K2Cr2O7的物质的量是0.0004mol,也就是说参与反应的Na2SO3和K2Cr2O7的物质的量的比是3:1,作为还原剂,Na2SO3中只有S可以升价(不可能生成O2),从+4到+6,升了2价,有3mol S原子,所以一共上升了2×3=6价,根据电子守恒,氧化剂就要下降6价,K2Cr2O7中只有Cr可以降价(不可能还原出K单质),而反应前Cr的化合价容易算出是+6,又因为一共又2个Cr原子,所以下降=3价,所以反应后Cr显+3价.故选B.点评:本题是一道关于氧化还原反应中电子转移数目的计算题,注意电子守恒思想的灵活运用.二、解答题(共1小题)(选答题,不自动判卷)15.在 K2Cr2O7+8HCl═2KCl+2CrCl3+3Cl2+4H2O反应中.(1)氯元素被氧化,K2Cr2O7是氧化剂.Cl2是氧化产物,HCl 发生氧化反应.(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的HCl与起酸性作用的HCl的质量比为3:4 .(4)用线桥法标明电子转移的方向和数目..考点:氧化还原反应的电子转移数目计算;氧化还原反应.专题:氧化还原反应专题.分析:(1)化合价升高的元素被氧化,化合价降低元素所在的反应物是氧化剂;化合价升高元素所在的生成物是氧化产物,还原剂被氧化,发生氧化反应;(3)化合价升高的氯元素起还原作用,化合价不变的起酸性作用;(4)根据氧化还原反应中化合价的升降情况来标电子转移情况.解答:解:(1)化合价升高的元素是氯元素,被氧化,K2Cr2O7中铬元素的化合价降低,为氧化剂,故答案为:氯;K2Cr2O7;化合价升高的氯元素所在的生成物氯气是氧化产物,HCl做还原剂被氧化,发生氧化反应,故答案为:Cl2、HCl;(3)起还原剂(被氧化)作用的HCl为6mol,起酸性作用的HCl为8mol,物质的量之比=质量比=3:4,故答案为:3:4;(4)氧化还原反应的电子转移情况是:,故答案为:.点评:本题考查学生有关氧化还原反应的知识,可以根据所学知识进行回答,难度不大.。
《氧化还原反应之电子转移的计算》教学设计-2019年精选文档
《氧化还原反应之电子转移的计算》教学设计一、教材分析本节课的教学内容:我们在一轮复习中,已经对氧化还原反应的基本概念和理论知识进行了系统全面的复习,本节课为二轮专题复习,主要对氧化还原反应涉及的考点和考题进行分析和指导。
二、学生学习情况分析学生对氧化还原反应的基本概念和基本理论已经比较熟悉,但是,涉及氧化还原反应的应用方面尤其是复杂反应(多种元素的化合价发生改变的反应)的电子转移的计算感觉比较困难。
三、设计思想指导思想:以学生为主体,让学生自主地参与知识的获得过程,并给学生充分的表达自己想法的机会。
四教学目标1.【知识与技能】(1).理解氧化还原反应的本质,了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。
(2).掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2.【过程与方法】(1)通过教师创设问题情境、学生进行分组探究,提高学生分析问题和解决问题的能力。
(2)通过学生自主合作探究,培养学生的探究精神和团队协作精神。
3.【情感态度与价值观】有针对性的创设问题情境,帮助学生由简单到复杂,由浅入深,最后获得成功的喜悦和“蓦然回首,原来如此”的快乐的情感体验。
五、教学重点1.氧化还原反应电子转移及有关计算。
2.氧化还原反应在实验或工艺流程题中的渗透:氧化还原反应方程式的书写。
六、教学难点1.氧化还原反应电子转移及有关计算。
七、教法分析1.情境激学法,创设问题的意境,激发学习兴趣,调动学生内在的学习动力,促使学生在意境中主动探究科学的奥妙。
2.多媒体辅助教学法:运用先进的多媒体教学手段丰富教学内容。
3.探究讨论法:通过学生的探究和讨论,准确掌握电子转移的计算和陌生方程式的书写。
八、教学过程【教师活动】多媒体展示:一、2013年高考试卷中涉及氧化还原反应的考题:第7题:D选项:转移电子数的计算第9题:原电池电极反应类型。
第16题:工艺流程题里:氧还反应方程式的书写第20题(2)电子转移分析与计算。
二、氧化还原反应常见考点1、基本概念、基本规律2、电子转移及有关计算3、陌生方程式的书写4、在电化学中的渗透【学生活动】阅读并思考【设计意图】创设情境,激发学生兴趣,【教师活动】板书:考点一:电子转移及相关计算计算公式:得电子数=n(氧化剂)×变价原子总数×化合价变化值=失电子数=n(还原剂)×变价原子总数×化合价变化值指导学生看导学案:例1、【2009江苏】4.下面这个选项是否正确B.标准状况下,2.24LCl2与过量的稀NaOH溶液反应,转移电子总数为0.2NA()【学生活动】完成下列练习1、2010~2012江苏高考选择题中涉及转移电子数的题目汇编。
11电子得失守恒规律
电子得失守恒规律431800湖北省京山一中贾珍贵刘洪涛1.电子得失守恒规律物质给出(失去)电子的性质称为还原性,还原剂是电子的给予体。
物质接受(得到)电子的性质称为氧化性,氧化剂是电子的接受体。
在氧化还原反应中,还原剂失去电子总数一定等于氧化剂得到的电子总数。
在定量的氧化还原反应中,若化合价升高的元素原子的物质的量为n1,升高的价数为a1化合价降低的元素原子的物质的量为n2,降低的价数为a2,则n1·a1= n2·a2。
多种元素得失电子时,应计算求和。
2.电子转移方向和数目的标明标明电子转移方向和数目有助于更清楚地认识电子得失守恒关系,通常的方法有:双线桥法——用此法可以分析同种元素在反应前后的电子转移、化合价升降、被氧化、被还原、发生氧化反应、还原反应等关系。
若有多种元素间发生电子转移时,也可用多根线桥标明。
应用双线桥法时,箭头、箭尾应对准同种元素,箭尾对准反应物中的某元素,箭头应指向生成物中的同一元素;标电子转移时,应标明“得到”、“失去”几个电子或“+ne-”、“-ne-”;-如2Na+ O2失去-发生氧化反应+ 3H2O2-单线桥法——只用以表明反应物(氧化剂与还原剂)间的电子转移关系。
箭尾对准失去电子的元素,箭头指向得到电子的元素;电子转移只标明总数,如ne-,不要指明“得到”或“失去”。
若有多种元素间发生电子转移时,也可用多根线桥标明。
如--+3H2O 2Na + Cl2 = 2NaCl3 2氧化剂还原剂还原剂氧化剂-2=2FeCl3+2Br2电子得失守恒规律主要的应用是配平氧化还原方程式、进行氧化还原反应方面的计算,有的要计算反应物或产物的化合价,有的计算反应物或产物的物质的量或质量等。
正确理解上述公式,正确判断元素的化合价,正确判断氧化产物和还原产物,准确找到氧化剂和还原剂得失电子的数目,运用得失电子物质的量守恒来建立等式,是解这类问题的关键。
典例精析【例题1】用0.1 mol / L的Na2SO3溶液30 mL,恰好将1×10-3 mol的X2O72—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[答案 ]C 。
2016届高考化学二轮复习-必考部分-专题一-化学基本概念-第3讲-化学常用计量课件
考点1 考点2
精要研析 触类旁通 失误诊断 纠错训练
2.氧化复原反响方程式配平的根本方法(化合价升降法)
化合价升降法配平的根本步骤为:“一标、二等、三定、四平、五查”。
(1)“一标”指的是标出反响中发生氧化反响和复原反响的元素的化合价,注明
每种物质中元素上升或降低的总价数。
0 +5
+2
+2
Cu+H
复原性←复原剂→被氧化→氧化反响→氧化产物 2.物质氧化性、复原性的强弱规律及应用 物质氧化性、复原性的强弱取决于得失电子的难易,而不是得失电子的多少。 (1)同一反响,“剂”>“物”(同一反响中氧化剂的氧化性强于氧化产物,复原剂的 复原性强于复原产物)。 (2)不同温度,“热”>“冷”。 (3)不同浓度,“浓”>“稀”。 (4)金属活动挨次中,复原性“前”>“后”,对应阳离子的氧化性一般“后”>“前”。 (5)原电池中,复原性一般“负”>“正”。
考点1 考点2
精要研析 触类旁通 失误诊断 纠错训练
考点1 考点2
精要研析 触类旁通 失误诊断 纠错训练
(2023四川卷)以下物质在生活中应用时,起复原作用的是( ) A.明矾作净水剂 B.甘油作护肤保湿剂 C.漂粉精作消毒剂 D.铁粉作食品袋内的脱氧剂
考点1 考点2
精要研析 触类旁通 失误诊断 纠错训练
B.Cl2+FeI2 FeCl2+I2
C.3Cl2+6FeI2 2FeCl3+4FeI3 D.2Fe3++2I- 2Fe2++I2
解析:Co2O3的氧化性强于氯气的,即Co2O3能将Cl-氧化成Cl2,所以反响 Co2O3+6HCl 2CoCl2+Cl2↑+ 3H2O可以发生;I-的复原性强于Fe2+的复原性,所以 Cl2和FeI2反响时,首先氧化I-,反响Cl2+FeI2FeCl2+I2可以发生,而3Cl2+6 FeI2 2FeCl3+4 FeI3不行能发生;Fe3+的氧化性强于I2,Fe3+能把I-氧化生成I2,2Fe3++ 2I2Fe2++I2可以发生。
6氧化还原反应规律及应用
第七讲氧化还原反应的规律及应用一、复习预习1.氧化还原反应的本质是电子转移(得失或偏移);特征是反应前后元素的化合价发生变化。
判断方法为标明元素的化合价,分析元素的化合价是否变化。
2.有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应是氧化还原反应;置换反应都是氧化还原反应;复分解反应都不是氧化还原反应。
3.氧化还原反应中各种概念之间关系如图二、知识讲解考点1:电子守恒及应用1.规律内容:还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数氧化剂化合价降低的总数=还原剂化合价升高的总数。
2.得失电子数目的计算方法:氧化还原反应中电子转移数表达为a×be-,b为一个原子发生变化时得(失)电子个数,表现为反应前后该元素的化合价差;a为对应化合价变化的元素原子个数或物质的量。
步骤: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)。
3.应用(1)确定氧化产物与还原产物的物质的量之比例: (NH4)2PtCl6晶体受热完全分解,生成氮气、氯气氢气体、氯化铵和金属铂。
在此分解反应中,氧化产物与还原产物的物质的量之比为()A.1∶2 B.1∶3 C.2∶3 D.3∶2选C。
(2)确定氧化产物或还原产物中元素的化合价例:用Na2SO3还原MnO4-,如果还原含有2.4×10-3mol MnO4-的溶液时,消耗0.2mol/L的Na2SO3溶液30mL,则锰元素在还原产物中的化合价是()A.+1 B.+2 C.+4 D.+50.2 mol/L×30×10-3L×2=2.4×10-3 mol×(7-n),得n=2,选B。
氧化还原反应三大规律其应用
氧化还原反应的三大规律及其应用氧化还原反应是高中化学中规律性较强的基本概念之一。
要掌握好氧化还原反应,就必须熟知其三大规律并能灵活应用。
一、电子守恒规律电子守恒规律是氧化还原反应的精髓。
因为氧化还原反应的实质是反应中发生了电子的转移;氧化剂获得电子,还原剂失去电子。
氧化剂所得到的电子总数等于还原剂失去电子的总数,这就是电子得失守恒规律。
此规律在氧化还原反应中应用非常广泛,也是高考化学中的热点之一。
主要考查形式有:1.计算元素化合价例: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()a.+4b.+5c.+6d.+7解析:由题意可知:发生化合价变化的元素分别是氟元素和r元素。
其中氟元素从0价降低至-1价;r元素(设其反应前化合价为x)由x价上升至+7价。
氟元素得到电子的总数为:2×[0-(-1)]e-=2e-,依据电子得失守恒规律可得出:r元素将得到电子的总数为2e-,即:2e-=1×(7-x)e-,可解出x=+6,故选c。
2.求个数比例:clo2是一种广谱型的消毒剂,根据世界联盟的要求,clo2将逐渐取代cl2成为生产自来水的消毒剂。
工业上常用naclo3和na2so3溶液混合并加h2so4酸化后反应制得,在以上反应中氧化剂和还原剂的个数比为()a.1∶1b.2∶1c.1∶2d.2∶3解析:由题意可分析得出:cl元素发生了化合价的降低,,发生化合价升高的则只能是s元素且只能从反应前的+4价上升到+6价。
设有x个naclo3和y个na2so3发生反应,依据电子得失守恒规律可列出等式:x[(+5)-(+4)]e-=y[(+6)-(+4)]e-,解得x∶y=2∶1,故选b。
二、价态转化规律氧化还原反应的特征是反应前后元素的化合价发生了变化。
因此元素的化合价的转化在氧化还原反应中占有重要的地位。
化学反应中的氧化还原电子转移计算
部分氧化还原反应
反应物部分被氧化或还原,存在中间 价态的产物。
电子转移概念引入
电子转移
在氧化还原反应中,电子从一个物质转 移到另一个物质的过程,是氧化还原反 应的实质。
VS
电子转移的表示方法
通常用箭头表示电子转移的方向和数目, 如“→”表示电子从还原剂转移到氧化剂 。
辅助测定机制
光谱法可以与电化学方法相结合,通过同时测量电流和光谱变化来更准确地推断电子转移数。此外,光谱法还可 以提供反应过程中物质结构变化的信息,有助于深入理解反应机制。
其他先进实验技术简介
扫描探针显微镜技术
扫描探针显微镜技术可以在纳米尺度上观察电极表面的形貌和化学反应过程,为电子转 移数的测定提供更直观的证据。
将所有发生氧化数变化的 元素的电子得失数相加, 得到总电子转移数。
电极电位法判断电子转移方向
利用标准电极电位表查询各物质的电极电 位。 比较反应中各物质的电极电位大小,判断 电子转移方向。 电子从电极电位较低的物质转移到电极电 位较高的物质。
实例分析:典型氧化还原反应中电子转移计算
锌与稀硫酸反应
核磁共振技术
核磁共振技术可以测量原子核的自旋状态,从而推断出分子中电子的分布和转移情况。 该技术对于研究复杂有机分子中的氧化还原反应具有重要意义。
量子化学计算方法
量子化学计算方法可以模拟分子的电子结构和化学反应过程,为电子转移数的理论计算 提供有力支持。
实验结果分析与讨论
01
数据处理与误差分析
对实验数据进行处理时,需要考虑各种误差来源,如仪器误差、操作误
9字
如何确定氧化剂和还原剂? 分析反应中物质失去或获得 电子的情况,失去电子的为 还原剂,获得电子的为氧化 剂。
守恒法的应用技巧
策略36守恒法的应用技巧金点子:“守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中,它既可使繁乱的问题化难为易,又可使复杂的计算化繁为简,因而备受广大中学生的青睐。
但在使用中,因为对题意理解不清、条件分析不透,也时常出现滥用守恒的现象,故准确把握守恒原理,学会守恒方法,是高考化学解题之必备。
守恒法包括:元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。
1.在化学反应前后,物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒,这就是元素守恒。
如在复杂的变化过程中,能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题,不但思路清晰,而且计算简便。
2.根据电解质溶液总是呈电中性,从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来实行解题的方法称电荷守恒法。
3.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,这是使用得失电子数守恒实行化学计算的主要依据。
4.质量守恒普遍存有于整个物理、化学变化过程中(核反应除外),如反应前后物质的质量守恒,反应过程中催化剂的质量守恒,溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。
经典题:例题1 :(2001年全国高考)在无土栽培中,需配制一定量含50 mol NH4Cl、16 mol KCl和24molK2SO4的营养液。
若用KCl、NH4Cl和(NH4)2SO4三种固体为原料来配制,三者的物质的量依次是(单位为mol)()A.2、64、24 B.64、2、24 C.32、50、12 D.16、50、24方法:利用元素守恒求解。
捷径:先求出需配制营养液中所需NH4+、K+、Cl—、SO42—、物质的量,再用同样的方法求出选项中所提供的物质中所含NH4+、K+、Cl—、SO42—物质的量。
若与题干中的数值一致,即为选项。
如题干中NH4+ 50 mol;K+:16+24×2=64(mol);Cl—:50+16=66(mol),SO42—:24mol。
选项B,NH4+:2+24×2=50(mol),K+:64mol、Cl—:64+2=66(mol),SO42—:24mol,与题干相符,选项B准确。
氧化还原反应规律及配平
【例】
在含有Cu(NO3)2、Mg(NO3)2和AgNO3的 溶液中加入适量锌粉,首先置换出的是( )
A.MCg B.Cu C.Ag D.H2
13
氧化还原反应的配平
从特征看:有化合价升降的反应 从实质看:有电子转移的反应 配平时抓住:失电子总数=得电子总数
升价总数=降价总数
一般化学方程式的配平步骤
*2、已知X2、Y2、Z2、W2四种物质的氧化能力为: W2>Z2> X2>Y2,判断下列氧化还原反应能发生的是 ()
A.2W–+Z2 = 2Z–+W2 B.2Z–+X2 = 2X–+Z2
√ C.2W–+Y2 = W2+2Y– D.2X–+Z2 = 2Z–+X2
4、不交叉规律:
a、同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时,只 靠×2
例: 将NO3-+Zn+OH-+H2O→NH3+Zn(OH)42配平后,离子方程式中H2O的系数
(化学计量数)是 ( C )
A.2 B.4 C.6 D.8
升2 ×4 NO3-+ 4 Zn+7 OH-+6 H2O→NH3+ 4 Zn(OH)42-
降8×1
练习二
用化合价升降法配平下列化学方程式
NH3+ O2(纯) 3×2 ×2
N2+ H2O
-3
0
0
-2
4NH3+3O2(纯)=2N2+6H2O
2 ×2 ×3
Cu+ H2SO4(浓) 2
CuSO4+ SO2 +H2O
0
+6
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
原子守恒
△
Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+H2O Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3) 2+NO2↑+2H2O 氧化性:浓HNO3>浓H2SO4
6.根据被氧化与被还原的程度不同判 断
Fe+S=FeS △ +3 2Fe+3Cl2=2FeCl3
△ +2
氧化性:Cl2>S
七:常见的氧化剂和还原剂
(四)反应先后规律
在相同条件下,同一种氧化剂与多种还原剂
相遇时,氧化剂首先与还原性最强的物质反 应;同一种还原剂与多种氧化剂相遇时,还 原剂首先与氧化性最强的物质反应
练习:
1:将铁粉加入到一定量的AgNO3、Cu(NO3) 2、 和Zn(NO3) 2的混合溶液中,待充分反应后 过滤,在滤渣中加入稀盐酸,没有气体产 生,则在滤液中( ) A.只有Zn(NO3) 2和水 B.一定有Zn(NO3) 2 和Fe(NO3) 2 C.一定没有 AgNO3 D.一定没有Cu(NO3) 2
归中定律
例:
-2 +6 0 +4
H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O
+5
-1
0
KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O
(三)强制弱的规律
氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物 氧化性:氧化剂>氧化产物 左强于右 还原性:还原剂>还原产物
1.常温下,下列三个反应都能发生: 2W-+X2=2X-+W2,2Y-+W2=2W-+Y2, 2X-+Z2=2Z-+X2,由此得出的结论正确的是 ( ) A.X-、Y-、Z-、W-中Z-的还原性最强 B.X2、Y2、Z2、W2中Z2的氧化性最弱 C.2Z-+Y2=2Y-+Z2不能向右进行 D.还原性X->Y-
氧化还原反应的规律和应用
况下体积为-----3-.3-6L------- 。
基础回归 考点六 氧化还原反应的规律和应用
• 1.守恒规律:
化合价有升必有降,电子有得必有失。对于个完整的氧 化还原反应,化合价升降总数相等,得失电子总数相等。 当然在氧化还原反应中也同时遵守质量守恒;在有离子 参加的氧化还原反应中,电荷也应守恒。
• 5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己,这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
规律应用
例:0.3molCu2S与足量的硝酸反应,生成硝酸 铜、硫酸、一氧化氮和水,则参加反应的硝酸
中被还原的硝酸的物质的量为
A.0.9mol
√B.1mol
C.1.2mol
D.2.2mol
思考: 未被还原的硝酸的物质的呢?
1.2mol
• 2.以强制弱规律规律 :
理论根据:强氧化剂+强还原剂=弱氧化剂 (氧化产物)+弱还原剂(还原产物)。
氧化还原反应的规律和应用
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。
电子转移
一、概念:凡有元素化合价升降的反应。
二、特点:任何氧化还原反应中,氧化与还原同时并存缺一不可,而且得失电子总数相等。
三、有关概念关系:(1)氧化、被氧化。
同一概念。
指元素(原子或离子)失电子的反应,指反应过程,均指元素而言。
化合价升高。
(2)还原、被还原。
同一概念。
指元素(原子或离子)得电子的反应,指反应过程,均指元素而言,化合价降低。
(3)氧化性、氧化能力、氧化剂:同一概念。
指得电子的物质。
本身被还原,使对方被氧化指反应物。
(4)还原性、还原能力、还原剂:同一概念。
指失电子的物质。
本身被氧化,使对方被还原指反应物。
(5)氧化产物:还原剂失电子被氧化成的生成物。
(6)还原产物:氧化剂得电子被还原成的生成物。
四、价态与氧化剂、还原剂的关系:(1)元素为最低价态时,只具有还原性。
I-,S2-等。
(2)元素为最高价态时,只具有氧化性。
Fe3+,H+,S+6等。
(3)元素处于中间价态时,既具有氧化性,又具有还原性。
五、氧化还原反应与基本反应类型关系:(1)是化学反应的两种不同的分类法。
即氧化还原反应;非氧化还原反应。
(2)置换反应:一定是氧化还原反应。
复分解反应:一定是非氧化还原反应。
化合、分解反应:部份是氧化还原反应,部分是非氧化还原反应。
六、表示电子转移的方向和数目的方法:(1)单线桥式:特点:明确表示氧化还原反应中电子转移的方向和数目。
而且箭头(2)双线桥式:特点:明确表示氧化或还原时元素本身得失电子变化情况。
箭头不表示电子转移方向。
而且箭头都是由反应物指向生成物,所以在线桥上一定要注明“得”或“失”。
七、物质氧化性(还原性)相对强弱判断:(1)可依据若干反应条件的差异判断:条件越容易,反应速率越快,氧化性(还原性)越强,而不是以得失电子数多少。
例:判断反应中氧化剂的强弱。
2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氧化能力:KMnO4>MnO2>O2(2)可依据金属活动顺序表判断:排位越后的金属,其原子的还原性越弱;而金属阳离子的氧化性越强。
高考化学一轮复习考点集训 氧化还原反应的电子转移数
氧化还原反应的电子转移数目计算【知识点的认识】一、氧化还原反应的计算:(1)比较典型的计算有:求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比,计算参加反应的氧化剂或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等.(2)计算的依据是:氧化剂得电子数等于还原剂失电子数,列出守恒关系式求解.二、氧化还原反应的基本规律:1.守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子,且失电子总数等于得电子总数.或者说氧化还原反应中,有元素化合价升高必有元素化合价降低,且化合价升高总数必等于降低总数.有关得失电子守恒(化合价守恒)的规律有如下应用:(1)求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比,或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比.(2)配平氧化还原反应方程式.(3)进行有关氧化还原反应的计算:2.强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物.应用:在适宜条件下,用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质,或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质,也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱.3.价态规律元素处于最高价,只有氧化性;元素处于最低价,只有还原性;元素处于中间价态,既有氧化性又有还原性,但主要表现一种性质.物质若含有多种元素,其性质是这些元素性质的综合体现.4.转化规律氧化还原反应中,以元素相邻价态之间的转化最容易;不同价态的同种元素之间发生反应,元素的化合价只靠近,不交叉;相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应.如5.难易规律越易失去电子的物质,失去后就越难得到电子;越易得到电子的物质,得到后就越难失去电子.一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时,还原性最强的优先发生反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时,氧化性最强的优先发生反应.【命题方向】题型:氧化还原反应电子转移数目的计算:典例1在下列反应过程中,有3mol电子转移的是()A.1mol钠与水反应B.27g铝与足量盐酸反应C.22.4L氧气(标准状况)与足量镁反应D.1.5molNa2O2与足量水反应分析:A、钠和水反应生成氢氧化钠和水;B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气;C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁;D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气.解答:A、2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,反应转移2mol电子,lmol钠与水反应,转移1mol电子,故A错误;B、27g(1mol)铝全部转化为三价,转移3mol电子,故B正确;C、22.4L(1mol)氧气全部转化为-2价,转移4mol电子,故C错误;D、2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑,该反应转移2mol电子,1.5molNa2O2与足量水反应转移1.5mol电子,故D错误.故选B.点评:本题考查学生氧化还原反应中的电子转移情况,可以根据所学知识进行回答,难度不大.【解题思路点拨】电子转移数目计算步骤:①标出发生变化的元素的化合价.②找化合价升高的元素(注意:如果化合价降低的元素只有一种就用化合价降低的元素进行计算).当升高或降低的元素不止一种时,需要根据不同元素的原子个数比,将化合价变化的数值进行叠加.②化合价升高总数计算:化合价变化数乘以原子个数.一、选择题(共15小题)1.在KClO3+6HCl(浓)═KCl+3Cl2+3H2O的反应中,当有10mol电子发生转移后,被氧化的氯原子与被还原的氯原子的物质的量之比是()A.1:5 B.5:1 C.6:1 D.1:62.下列叙述正确的是()A.足量的硫单质与64g铜反应,有2mol电子发生转移B.常温下,向AgCl悬浊液中加入少量NaCl固体后振荡,K ap(AgCl)增大C.0.1mol•L﹣1Na2CO3中加入少量NaOH固体振荡,c(Na+)和c(CO32﹣)都增大D.相同浓度的CH3COOH和CH3COONa溶液等体积混合后,则:c(CH3COO﹣)+c(CH3COOH)=c(Na+)3.在一定温度下,1mol金属铜与足量某浓度的硝酸完全反应,生成NO2和NO的物质的量之比为1:3,则反应过程中转移的电子为()A.2mol B.3mol C.4mol D.5mol4.下列反应中转移电子的物质的量不等于2mol的是()A.1mol Al与含1mol H2SO4的稀硫酸溶液反应B.1mol Cu与含4mol HNO3的稀硝酸溶液反应C.1mol MnO2与含2mol H2O2的双氧水反应D.1mol Cu与含2mol H2SO4的浓硫酸共热5.下列各反应中电子转移情况表示正确的是()A.B.C.D.6.在下列反应Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O中,有0.2mol铜参与反应时转移电子的物质的量是()A.0.4mol B.0.8mol C.0.2mol D.0.6mol7.在一定条件下,分别以KMnO4、KClO3、H2O2为原料制取O2,已知2H2O2=2H2O+O2↑当制取常温常压下相同体积的O2时,三个反应中转移的电子数这比为()A.1:1:1 B.2:2:1 C.2:3::1 D.4:3:28.下列说法正确的是()A.1mol Cl2与足量Fe反应,转移电子的物质的量为3molB.工业可采用火法炼铜:Cu2S+O2═2Cu+SO2,每生成2mol铜,反应共转移6mol电子C.称取25g CuSO4•5H2O固体溶于75g水中,所得溶液中溶质的质量分数为25%D.NO和NO2的混合气体共1mol,其中氮原子数为2mol9.关于下列判断正确的是()A.CO2、SO2、NO2都能和碱溶液反应,它们都是酸性氧化物.B.常温常压下,1 molCH4完全燃烧放出的热量为CH4的燃烧热.C.在火法炼铜反应2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2中,1mol硫被氧化时转移6 mol电子D.0.l mol AlCl3完全水解转化为氢氧化铝胶体,生成0.lN A个胶粒10.关于反应Zn+2HNO3+NH4NO3→N2↑+3H2O+Zn(NO3)2,下列判断正确的是()A.生成1molN2,电子转移总数为3N AB.生成1molN2,电子转移总数为5N AC.溶解1molZn,电子转移总数为2N AD.溶解1molZn,电子转移总数为4N A11.PM2.5细颗粒物含有的毒性物质来源之一是汽车尾气排放.通过排气管加装催化装置,可有效减少CO和NO的排放,催化装置内发生的反应为:NO x+CON2+CO2下列关于此反应的说法中,不正确的是()A.所涉及元素中原子半径:C>N>OB.当x=2时,每生成1mol N2,转移电子数为4molC.等物质的量N2和CO2中,共价键的个数比为3:4D.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1时,NO x中氮元素的化合价为+2价12.用下列方法均可制取氧气:(1)2KClO32KCl+3O2↑2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑(3)2HgO2Hg+O2↑(4)2KMnO4═K2MnO4+MnO2+O2↑若要制得相同质量的氧气,反应中电子转移数目之比为()A.3:2:l:4 B.l:1:l:l C.2:l:2:2 D.l:2:l:l13.下列叙述正确的是()A.将过量CO2气体通入水玻璃中可制得硅酸和纯碱B.标准状况下,2.24L Cl2与过量稀NaOH溶液反应,转移电子0.1molC.1L 2mol•L﹣1明矾经水解可得到氢氧化铝胶体粒子数目为2×6.02×1023D.漂白粉溶于水能导电,故漂白粉是电解质14.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,是比Cl2、O3、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染的绿色水处理剂.工业制高铁酸钠的方法有如下两种:①湿法制备的主要反应方程式为:Fe(OH)3+ClO﹣+OH﹣→FeO42﹣+Cl﹣+H2O②干法制备的主要反应方程式为:FeSO4+Na2O2→Na2FeO4+Na2O+Na2SO4+O2↑(均未配平)下列有关说法不正确的是()A.高铁酸钠中铁显+6价B.湿法制备的反应方程式中,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3:2C.干法中每生成1molNa2FeO4转移4mol电子D.K2FeO4处理水时,不仅能消毒杀菌,还能除去水体中的H2S、NH3等,生成的Fe(OH)3还能吸附水中的悬浮杂质15.下列叙述中完全正确的一组是()①常温常压下,1mol甲基(﹣CH3)所含的电子数为10N A②由Cu、Zn和稀硫酸组成的原电池工作时,若Cu极生成0.2gH2,则电路通过电子0.2N A③在标准状况下,11.2L NO与11.2L O2混合后气体分子数为0.75N A④常温常压下,16g O3所含的原子数为N A⑤1mol C10H22分子中共价键总数为31N A⑥1mol Cl2发生反应时,转移的电子数一定是2N A⑦标准状况下,22.4L水中含分子数为N A.A.①②③④⑤ B.②④⑤⑥⑦ C.②④⑤ D.①②⑤二、填空题(共5小题)16.2.3g Na跟足量水反应,失去电子的物质的量为mol.17.实验室里迅速制备少量氯气可利用以下反应:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O此反应不需要加热,常温下就可以迅速进行.①用“双线桥法”表示出电子转移情况:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O②当电子转移的数目为6.02×1023个时生成的氯气的物质的量为mol.18.标出下列反应的电子转移方向和数目并指出还原剂:KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,还原剂是.19.(1)如图所示,在一烧杯中盛有H2SO4溶液,同时有一表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央,向该烧杯中缓缓注入Ba(OH)2溶液至恰好完全反应[设H2SO4和Ba(OH)2溶液密度相同].)试回答①此实验中,观察到的现象有;②实验过程中发生反应的离子方程式为.用KMnO4氧化密度为1.19g/cm3,溶质质量分数为36.5%的HCl.反应方程式如下:2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O.请用单线桥法表明电子转移的方向及数目,若有15.8g KMnO4参加反应,则有克HCl被氧化.20.新华网北京2013年12月8日电:最近一周以来,一场罕见的大范围雾霾笼罩着我国,从华北到东南沿海、甚至是西南地区,已陆续有25个省份、100多座大中城市不同程度出现雾霾天气,覆盖了我国将近一半的国土.氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一.消除氮氧化物有多种方法.(1)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术.发生的化学反应是:2NH3(g)+NO(g)+NO2(g)2N2(g)+3H2O(g).当有1mol N2(g)生成,该反应的电子转移总数是.可利用甲烷催化还原氮氧化物.已知:CH4(g)+4NO2(g)═4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣574kJ•mo﹣1CH4(g)+2NO2(g)═N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=﹣867kJ•mo﹣1则CH4(g)将NO(g)还原为N2(g)的热化学方程式是.(3)利用ClO2消除氮氧化物的污染,反应过程如下:NONO2N2反应Ⅰ的产物中还有两种强酸生成,且其中一种强酸硝酸与NO2的物质的量相等,则化学方程式是,若有11.2L N2生成(标准状况),共消耗ClO2g.(4)CO(NH2)2与某种霾气(主要为N2、NO和O2)中的NO的物质的量比值分别为1:2、2:1、3:1时,NO脱除率随温度变化的曲线如下:①曲线b 对应CO(NH2)2与NO的物质的量比值是.②曲线a、b、c中,800℃~900℃区间内发生主要反应的化学方程式是.③曲线a中,NO的起始浓度为6×10﹣4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为mg/(m3•s).三、解答题(共3小题)21.酸性KMnO4、H2O2、NaClO在生产、生活、卫生医疗中常用作消毒剂,其中H2O2还可用于漂白,是化学实验室里必备的重要氧化试剂.高锰酸钾造成的污渍可用还原性的草酸(H2C2O4)去除,Fe(NO3)3也是重要氧化试剂,下面是对这三种氧化剂性质的探究.(1)某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后,铜片溶解,写出该反应的化学方程式并用双线桥法在化学方程式上标出电子转移的方向和总数.取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是mol.(3)日常生活中常用的“84消毒液”的主要成分是NaClO,消毒液呈碱性的原因是(用离子方程式表示);将1mol/L的NaClO溶液和0.5mol/L的FeCl2等体积混合时,反应的离子方程式为.(4)Mg﹣H2O2酸性电池采用海水作电解质溶液(加入一定量的稀硫酸),该电池的正极的反应式为.放电时正极附近溶液的PH.(5)在Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黄色变为浅绿色,过一会又变为棕黄色,溶液先变为浅绿色的离子方程式是,又变为棕黄色的原因是.22.已知反应:Ⅰ.2K2CrO4+H2SO4→K2Cr2O7+K2SO4+H2OⅡ.Fe2(SO4)3+2HI→2FeSO4+I2+H2SO4Ⅲ.K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→3Fe2(SO4)3+Cr2(SO4)3+K2SO4+7H2O(1)上述三个反应中,属于非氧化还原反应的是(填序号)Fe2(SO4)3、K2Cr2O7、I2的氧化性由强到弱的顺序为;(3)反应Ⅱ中的还原产物是;(4)在下式中标出电子转移的方向和数目:K2Cr2O7+6FeSO4+7H2SO4→(5)若用K2Cr2O7与HI反应,每生成12.7g I2生成,转移电子个.23.含有砒霜(As2O3)的试样和锌、盐酸混合反应,生成的砷化氢在热玻璃管中完全分解成氢气和1.50mg单质砷.则在整个过程中,转移的电子总数为.氧化还原反应的电子转移数目计算参考答案一、选择题(共15小题)1.B 2.C 3.A 4.D 5.B 6.A 7.B 8.B 9.C 10.B 11.B 12.C 13.B 14.C 15.C二、填空题(共5小题)16.0.1 17.0.5 18.HCl 19.产生白色沉淀,小球下沉至烧杯底部Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O18.25 20.6N A或6×6.02×1023CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=160kJ•mo2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl67.52:14NH3+6NO=5N2+6H2O 或2CO(NH2)2+6NO=2CO2+4H2O+5N21.5×10-4三、解答题(共3小题)21.0.032ClO-+H2O HClO+OH-.6Fe2++12ClO-+12H2O=5Fe(OH)3↓+Fe 3++3Cl-+9HClOH2O2+2H++2e-=2H2O增大2Fe3++SO32-+H2O=2Fe2++SO42-+2H+H+与NO3-组成的硝酸把Fe2+氧化22.ⅠK2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2FeSO46.02×1022个23.1.2×10-4N A。
氧化还原反应基本规律及其应用
尾气吸收装置:氢氧化钠溶液 或 碱石灰等
,被还原产物为
。
(2)当放出4.48L(S.T.P)Cl2时,有
mol
HCl参加反应,被氧化的HCl为
g,
电子转移
mol。
2.对反应:
3Cu+8HNO3(浓) △ 3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
⑴指出氧化剂和还原剂:
。
⑵标出电子转移的方向和数目。
⑶
是氧化产物,
是还原产物。
⑷
被还原,
被氧化。
* 氧化还原反应进行的方向:
(较强)氧化剂+(较强)还原剂→还原产物+氧化产物
(较弱还原剂)+(较弱氧化剂)
氧化与还原同时存在,同时发生。
二、氧化还原反应的概念的说明 1.如何表示氧化还原反应中电子转移的情况
(1)标出化合价 (2)上升“︱”和下降“↓”对准化合价有变化的元素
(3)连接两端点,在连线上方标明电子转移的数目
MnO2 + 4HCl(浓)Δ MnCl2 + Cl2↑+ 2H2O中, HCl既表现出酸性,又表现出还原性,分析下
列反应中酸的作用。
(1)NaOH + HCl → NaCl + H2O↑,
。
(2)C+2H2SO4(浓) Δ CO2↑+2SO2↑+2H2O,
(3)Cu+4HNO3(浓) → Cu(NO3)2+ 2NO2↑+2H2O,
具体反应为:
⑴F2+2NaCl(熔融)→2NaF+Cl2↑
⑵2KMnO4(s)+16HCl(浓)→2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
例谈电荷守恒在高中化学中的应用
例谈电荷守恒在高中化学中的应用作者:温向前来源:《中学生理科应试》2016年第01期电荷(电子)守恒是化学中普遍存在的一种规律.凡是化学反应均服从电荷守恒.在高中化学学习中,学生若能避开复杂的反应和中间过程,直接寻找始态和终态中特有的电荷守恒关系,能帮助学生更快、更便捷地解决较为复杂的问题,提高解题的速度和准确度.本文主要通过实例介绍电荷守恒在高中化学中的应用,旨在帮助学生理解和掌握电荷守恒的基本概念和基本方法,从而提高学生利用电荷守恒法解决化学问题的能力.一、电荷守恒在电解质溶液中的应用1.方法介绍由于电解质溶液一定呈电中性,所以电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等,即:阳离子的物质的量×阳离子的电荷数=阴离子的物质的量×阴离子的电荷数.因此,当涉及到与电解质溶液或固体离子化合物及它们的混合物中离子的物质的量或物质的量浓度等问题有关的化学问题时,可考虑电荷守恒法.2.例题解析例1 在a L Al2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合溶液中加入b mol BaCl2,恰好使溶液中的SO2-4完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到c mol NH3,则原溶液中Al3+的浓度(mol·L-1)为().A.2b-c2aB.2b-caC.2b-c3aD.2b-c6a解析由于产生c mol NH3,则必定有NH+4 c mol,使SO2-4完全沉淀需Ba2+ b mol,因此SO2-4有b mol.根据电荷守恒: 2c(SO2-4)=c(NH+4)+3c(Al3+),则3c(Al3+)=(2×ba-ca) mol·L-1,c(Al3+)=2b-c3amol·L-1.例2 在硫酸、明矾和硫酸铝组成的混合溶液中,c(Al3+)=0.3 mol·L-1,c(SO2-4)=0.7 mol·L-1,由水电离的c(H+)=10-13mol·L-1,则c(K+)为().A.0.15 mol·L-1B.0.2 mol·L-1C.0.3 mol·L-1D.0.4 mol·L-1解析由水电离的c(H+)=10-13mol·L-1,则由水电离的c(OH-)=10-13mol·L-1,说明水的电离主要受到硫酸电离的抑制,溶液中的c(H+)=0.1 mol·L-1,根据电荷守恒可得c (Al3+)×3+c(H+)+c(K+)=c(SO2-4)×2+c(OH-),则c(K+)≈0.4 mol·L-1.二、电荷守恒在氧化还原反应中的应用1.方法介绍在氧化还原反应中(或系列化学反应中)氧化剂所得电子总数等于还原剂所失电子总数;或在电解池、原电池中两极转移的电子总数相等.常见的类型主要有:(1)在氧化还原反应中:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数;(2)在电解过程中:阴极得电子总数=阳极失电子总数;(3)在原电池中:负极失去的电子数=正极得到的电子数.在处理此三类问题时,一般应采取如下步骤进行处理:第一步,找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物;第二步,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);第三步,根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式,即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).2.例题解析例3 ClO2是一种广谱型的消毒剂,根据世界环保联盟的要求ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂.工业上常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加H2SO4酸化后反应制ClO2,在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为().A.1∶ 1B.2∶ 1C.1∶ 2D.2∶ 3解析 NaClO3和Na2SO3溶液混合产生ClO2和Na2SO4,根据氧化还原反应中电子得失守恒的关系,有n(NaClO3)×1=n(Na2SO3)×2可求得n(NaClO3)∶n(Na2SO3)=2∶1.例4 将一定质量的镁、铜合金加入稀硝酸溶液中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3 mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则下列有关叙述中正确的是().A.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100 mLB.参加反应的硝酸的物质的量为0.1 molC.开始加入合金的质量可能为16.4 gD.标准状况下产物NO的体积为22.4 L解析选A.将一定量的镁、铜合金加入稀硝酸中,两者恰好完全反应,金属、硝酸都没有剩余,反应中还原产物只有NO,发生反应:3Mg+8HNO3(稀)3Mg(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O向反应后的溶液中加入3 mol·L-1NaOH溶液至沉淀完全,发生反应:Mg(NO3)2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaNO3Cu(NO3)2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaNO3沉淀为氢氧化镁和氢氧化铜,生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g,则氢氧化镁和氢氧化铜含有氢氧根的质量为5.1 g,氢氧根的物质的量为5.1 g/17 g·moL-1=0.3 mol,则镁和铜的总的物质的量为0.3 mol/2=0.15 mol,根据电子转移守恒,转移0.3 mol电子,生成NO为0.3 mol/(5-2)=0.1 mol.加入的氢氧化钠恰好与硝酸镁、硝酸铜反应,由上述分析可知,加入的NaOH为0.3 mol,故加入NaOH溶液的体积为0.3 mol/3 mol·L-1=0.1 L=100 mL,故A正确;根据方程式可知参加反应的n反应(HNO3)=83×n(金属)=83×0.15 mol=0.4 mol,故B 错误;镁和铜的总的物质的量为0.15 mol,假定全为镁,质量为0.15 mol×24 g·moL-1=3.6 g,若全为铜,质量为0.15 mol×64 g·moL-1=9.6 g,所以参加反应的金属的总质量(m)为3.6 g例5 取Pt和Zn为电极材料埋入人体内作为心脏起搏器的能源,它跟人体的体液中含有一定浓度的溶解O2、H+和Zn2+进行作用.(1)其正极的反应式为负极的反应式为(2)心脏起搏器是一种人造心脏激励器.它向心脏发送小的电脉冲,以使心脏有规则地跳动.大多数起搏器是由锂电池或银锌电池驱动.有一种心脏起搏器中使用的新型Li-I2电池使用寿命可超过10年,其反应可简化为:2Li+I22LiI则工作时负极的电极反应为,根据你所学的碱金属的有关知识判断:该新型锂电池中能否用LiI水溶液作电解液?(选填“能”或“不能”)原因是.解析(1)正极反应式为:O2+4H++4e2H2O;负极反应式为:2Zn-4e2Zn2+(2)负极:2Li-2e2Li+,不能,原因是:Li在常温时能跟水剧烈反应.总之,电荷守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧,也是在高考试题中应用最多的方法之一,其特点是抓住有关变化的始态和终态,忽略中间过程,利用其中某种不变量建立关系式,从而简化思路,快速解题.(收稿日期:2015-11-22)。
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例:用双线桥法、Fe2O3+3CO= 2Fe+3CO2中 电子转移的方向和数目。
1.用双线桥法表示电子转移的方向和 数目时,箭号从反应物指向生成物,箭 号起止所指的均为同一种元素,线上 标出得(或失)电子数、被还原(或被 氧化)等内容。
双线桥法表示电子转移的基本步骤
1 【类型一】计算氧化剂、还原剂、还原产物和
氧化产物的物质的量或质量。
【例1】在4Zn+10HNO3 =4Zn(NO3)2+NH4NO3+3H2O反应
2
中,被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比是
A 4:1
B 1:4
C 9:1
D1
3 【练习1】在反应 NH4NO3 → HNO3+ N2+
H2O中发生氧化反应的氮原子与发生还原反应的氮
标价态:正确标明反应中化合价发生变化的元素 的化合价,判断其升降
连双线:一条线由反应物中较低价变价元素指向 氧化产物中的相应元素,另一条线由反应 物中较高价变价元素指向还原产物中的 相应元素
标得失—标出“失去”或“得到”电子的总数,注明该元素“被氧化”或“被还原”
(3)注意事项 ①箭尾、箭头必须指向反应物、生成物中相应的同种元素。 ②采用a×be-形式表示得失电子数,a为得失电子的原子总数,b为每个原子得失电子数,a、b是“1” 时省略。得到与失去的电子总数相等。
原子的物质的量之比A. 3∶5
B.
5∶3
C. 5∶8
D. 5
【类型二】计算元素的化合价或物质的化学式。 【例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,通过计算确定 Cr元素在还原产物中的化合价 A 、 0 B、+3 C、+6 D、+2
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氧化还原反应规律的应用1计算
【解题步骤】
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物 (2)找准一个原子或离子得失电子数目(注意化学式中粒子的个数)。 (3)根据 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 合价变化值(高价-低价)。
观察下列反应中得失电子的关系,你 能得出什么结论得6?e
3Cu+8 HNO3———— 3 Cu(NO3)2+ 2 NO↑+4 H2O
失6e
————
观察:幻灯片7氧化剂与还原剂得失电子有什么关系?
电子的守恒规律
化合价有升必有降,电子有得必有失,对于一个完整的氧 化还原反应,化合价升高总数与化合价降低总数相等,失 去电子总数与得到电子总数相等。
1
2
【类型三】计算反应中的电子转移的数目或物质的量。
【例3】已知氧化还原反应:2Cu(IO3)2+24KI+12H2SO4=2CuI↓+13I2+
12K2SO4+12H2O,其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为
( )。 A/10 mol
B.11 mol
C.12 mol
D.13 mo
电子守恒规律在 计算中的应用
钠在氯气中燃烧
0
0
+1 -1
2Na + Cl2 = 2NaCl
为什么化合价会发生变化?
NaNa
+11
Na+ +11
+17
Cl
+17
Cl-
+11
+17
NaCl
氯化钠形成示ห้องสมุดไป่ตู้图
下列箭头前后标明的是反应物和对应的生成物,请 指出转移的电子数。 ①MnO2→MnCl2 ②2Cl-→Cl2 ③Al2O3→2Al