电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
氧化还原反应的基本规律及应用
(1)三种价态变化的配平 例：①FeS2+O2—Fe2O3+SO2
②C+S+KNO3—CO2+K2S+N2
练习：①Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O ②Fe(NO3)2—Fe2O3+NO2+O2 ③P+CuSO4+H2O—Cu3P+H3PO4+H2SO4
答案：①3、22、6、10、3、8 ②4、2、8、1 ③11、15、24、5、6、11
2
22
③11、15、24、5、6、11
练习：①Fe O +HNO —Fe(NO ) +NO+H O (2)R2O8 在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO4-，
2SO3溶液30mL，恰好将
3 22溶液中，写出反应的离子方程式。 4
3
33
2
(7)在一定条件下，RO3n-与I-发生反应如下：
②Fe P+HNO —Fe(NO ) +NO+H PO +H O 例：Mn2++S2O82- +H2O—SO42- +MnO4- +_____
种离子的溶液混合在一起，充分反应后，若
C.(1)溶液中有I-，则一定M无nO_4_- F_e_3+一定有Fe_2-___(指上述 四种离子)
D.(2)溶液中有Fe2+，则一定无Mn_O_4-__可能还有I-_或_F_e3_+__
E.(3)溶液 中有Fe3+，则一定无I- ____可能还有MnO4-或Fe2+
4克的二氧化锰被还原，则有多少摩盐酸被氧化？
2016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》
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﹣+10H2O=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．。
电子守恒法在氧化还原反应计算中的应用
Ｃ Ｃ ＯＨ 时有什 么 共 同或 相 似 的地 方 ？ （ 括 所 Ｈ。 Ｈ 包
用仪 器 、 品 的性状 等． 药 ）
（） ３ 由于反 应 条 件 的 特 殊 性 ， 装 置 的 选 用 上 又 在 有什 么 不 同之处 ？ （） ４ 能否 用 这样 的装 置制 取 氨气 ？ 为什 么不 能 ？
例 １ 用 石 墨作 电极 电解 Ｒ（ ＮＯ。 溶 液 ， 阴 ） 当 极析 出 ｇ金 属 Ｒ时 ， 阳极放 出气 体 ５ ０ｍＬ（ 准 在 ６ 标 状况 下 ） 则金 属 Ｒ 的相对 原子 质量 为 （ ，
Ａ ２ ｍ／ ０ ｚ；
Ｃ ２ ｅ ｘ ； ０ｒ
） ．
Ｂ ｌ ｍ／ Ｏ ｘ；
生 在复 习知 识 的过程 中不知 不 觉 掌 握 了新 的知 识 ， 提
规律计 算 确定 碳 的化合 价 ， 再进 行守 恒计算 ．
● ■
ｌ 例 ２ 已知氯 酸钾与蔗 糖反 应 的产 物为 Ｋ １ ＝ Ｃ、
Ｃ 和水 ， 氧化 产物 与还 原产 物 的物质 的量 之 比． Ｏ。 求
通过 上 述 一 系 列 问 题 的 讨 论 ， 把 问题 抽 象 为 可
◇ 浙江 李 尚榜
“ 实验 室 制某 气 体 时 ， 只要 反 应 发 生 在 液 态 与 液 态 或 固体 与液 态之 间 ， 且需 要 加热 的这 类 反 应 均可 采 用 类 似 制取 Ｃ 的装 置 进行 ． 使 表 面上 无关 的感 性认 识 上 ｌ ”
进 行 课 堂 练 习 ， 学 生 把 当 堂 所 学 知 识 及 时 进 行 对 让
根 据原 电池 中 正 负 两 极 得 失 电子 总 数 相 等 的规 律 ， 两极 产 物 的 量 或 未 知 金 属 的 相 对 原 子 质 量 等 ， 求 如果 涉及 原 电池 电解 池相 结 合 的题 目， 这 类 题 的关 解
电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
Ｘ
—
例 在ｘ ｖ ０： Ｒ ＋ Ｈ ＯＮＮ ￣ Ｋ Ｋ 中 ， 学 计 量 数 Ｒ ＋ Ｈ ＋ ｍ ” ｎ ． 化
Ｏ
—
Ａ． Ｂ． Ｃ． Ｄ． ＋６ ＋３ ＋２ ０
解 析 ： ａＳ ，ｒ 反 应 同学 们 不 会 写 ，所 以 这 类 Ｎ ，Ｏ 和Ｋ Ｃ 的 ０
２ ２ 第 ７ 试 周刊 ０年 １ １ 期
电 子 守 恒 在 氧 化 还 原 反 应 计 算 中 的 应 用
尤 网 平
（ 江苏 省 江 安 高 级 中 学 ， 苏 如 皋 江 ２６ ０ ） ２ ５ ０
摘 要 ：电 子 守 恒 在 众 多 守 恒 中是 一 个 重 点 ， 是 一 个 也 难点 ． 更是 每 年 必考 的考 点 ， 文 主要 介 绍 了电子 守 恒在 氧 化 本 还 原 反 应 计 算 中的 一 些应 用 。 关 键 词 ： 子 守恒 氧 化 还 原反 应 计 算 应 用 电 电子 守 恒 作 为 氧 化 还 原 反 应 中 的 重 要 规 律 ，其应 用贯 穿 于 整 个 高 中教 学 ， 一 个 重 点 ， 是 一 个 难 点 ， 是 每 年 高 考 是 也 更 的 必考 的考 点 ，而 且 难 度 偏 大 。虽 然 学 生 知 道 电 子 守 恒 的 存 在 ，但 很 难 熟 练 运 用 。为 了便 于 学 生 理 解 并 且 熟 悉 常 见 的 题 型 ． 高 分 析 问 题 、 决 问题 的能 力 ， 提 解 现将 有 关 题 型 归 纳 如 下 。 应 用 于 化 合 价 的计 算
的解 题 能 力 ． 当然 在 设 计 上 述 解 题 过 程 的 时候 ， 必 须 注 意 一 还 些 问题 ． 首 先 ， 设 计 解 题 过 程 之 前 ， 师 应 把 题 目认 认 真 真 地 先 在 教 做 一 遍 ． 这 道 题 有 很 好 的把 握 并 对 题 目做 一 些 适 当 的分 解 ． 对 要 注 意 它 的逻 辑 结 构 ． 清 楚 它 的各 个 小 题 之 间 的关 系 是 “ 搞 并 列 ” ， 是 “ 进 ” ． 一 点 非 常重 要 ， 时 明 确 这 道 题 考 查 的 还 递 的 这 同 学生 的 哪些 知 识 点 ． 弄 清 楚 这 道 题 中哪 些 是 学 生 很 容 易 理 要
2.3.3《氧化还原反应的规律及应用》教学设计(含解析)-人教版高中化学必修一
（人教版必修1）第二章《化学物质及其变化》教学设计第三节氧化还原反应（第三课时氧化还原反应的规律及应用）【引入】通过前面的学习我们知道，可以根据某物质中的元素化合价高低判断该物质是否具有氧化性或还原性，那么当两种或多种物质同时具有氧化性或还原性时，又如何判断它们氧化性或还原性的强弱呢？是否能找到什么规律？这就是我们本节课要重点研究解决的问题。
【板书】三、物质氧化性、还原性强弱活动一、物质氧化性、还原性强弱的判断方法【思考1】依据金属活动性顺序，你能判断出Zn和Fe还原性的强弱吗？【交流】能。
在金属活动性顺序中，在金属活动性顺序表中越靠前的金属，越容易失去电子，表现出还原性越强。
Zn位于Fe之前，所以Zn比Fe的还原性强。
【思考2】已知还原性I－＞Fe2＋，你能确定反应：I2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2I－能否发生吗？【交流】不能发生。
因氧化还原反应满足由强制弱的原理，若反应I2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2I－能够发生，则还原性：Fe2＋＞I－，与题目中已知的还原性强弱相矛盾，故该反应不能进行。
【讨论】如何氧化还原反应方程式来判断物质氧化性、还原性强弱？【板书】【交流1】规律：氧化性：氧化剂>氧化产物，还原性：还原剂>还原产物【交流2】特点：比什么性，找什么剂，产物之性小于剂。
【讨论】如何根据元素的活动性顺序判断表来判断物质氧化性、还原性强弱？【交流1】【交流2】【交流3】特点：上左下右可反应，隔之愈远愈易行。
【讨论】已知;4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋2H2O＋Cl2↑,16HCl(浓)＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑,你能判断KMnO4和MnO2氧化性强弱吗？【交流1】能。
氧化性：KMnO4>MnO2。
【交流2】规律：当不同氧化剂（或还原剂）作用于同一还原剂（或氧化剂）时，如氧化（还原）产物化合价相同，可根据反应条件的难易来判断。
微学霸第3辑——氧化还原反应第五部分 利用得失电子守恒巧解氧化还原反应计算题 含解析
灵活应用电子得失守恒是解答的关键，得失电子守恒是氧化还原反应计算的核心思想：得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数.得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。
计算公式如下：n(氧化剂）×得电子原子数×原子降价数=n(还原剂）×失电子原子数×原子升价数。
利用这一等式,解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简.【典例】物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若HNO3被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5【答案】A【解析】方法一根据得失电子守恒法求解。
设锌的物质的量为2 mol,HNO3的物质的量为5 mol ,生成N2O的物质的量为x（被还原的HNO3的物质的量为2x).该反应中化合价变化情况：Zn→Zn2+（价差为2)，23NO →N2O(价差为8)，则由化合价升降相等，可得x× 8 =2 mol ×2，解得x=0.5 mol,则被还原的HNO3的物质的量(2x)为1 mol，未被还原的HNO3的物质的量为4 mol。
故反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。
方法二根据题意写出锌与稀硝酸反应的化学方程式并配平：4Zn+10HNO34Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，从化学方程式可看出反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。
1．PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2，+4价的Pb还原成+2价的Pb；现将1 mol PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3∶2,则剩余固体的组成及物质的量比是A．1∶1混合的Pb3O4、PbOB．1∶2混合的PbO2、Pb3O4C．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．1∶1∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO【答案】A【解析】本题考查氧化还原反应的电子守恒规律。
电子得失守恒规律是指在任何氧化还原反应中
电子得失守恒规律是指在任何氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目与还原剂失去电子的数目相等。
由于氧化还原反应中氧化剂和还原剂元素种类和数目的复杂性，使电子守恒关系式具有一定的灵活性和难度。
在高考命题中，用得失电子守恒法求解的题型有确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的量的多少或量的比例，确定氧化剂、还原剂、氧化产物或还原产物中元素的价态或种类，有关电化学及其他有关氧化还原反应的计算等。
一、电子守恒法的解题原理在氧化还原反应中，元素得失电子数目是守恒的，利用得失电子守恒来建立等式是快速解决氧化还原反应计算题的基本方法。
在利用电子守恒法解题时，一般分为三个步骤：①找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物，②找准1个原子或离子得失电子数 (注意:化学式中粒子的个数)，③由题中物质的物质的量，根据电子守恒列等式：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。
二、利用电子守恒解常见题型的方法1、简单反应的电子得失守恒问题在任何一个氧化还原反应中电子得失总是相等的，解这类问题的关键是找出还原剂（或氧化产物）中被氧化的元素以及氧化剂（或还原产物）中被还原的元素，然后从元素化合价升高（降低）确定失（得）电子的总数。
根据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等求解，这种题型除了可以确定化学式和化合价外，还可以确定具体的氧化产物和还原产物、氧化剂和还原剂及它们的比值。
【例1】(2011·大纲版全国卷)某含铬Cr2O72－废水用硫亚铁铵［FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。
该沉淀干燥后得到n molFeO·Fe y Cr x O3。
不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB．处理废水中Cr2O72－的物质的量为molC．反应中发生转移的电子为3nx molD．在FeO·Fe y Cr x O3中3x=y解析：该反应中铁元素的化合价由+2升高到+3，铬元素的化合价由+6降到+3。
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1.对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。
利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
2.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)。
题组一 常规计算1.现有24 mL 浓度为0.05 mol·L －1的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。
已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为( )A.＋2B.＋3C.＋4D.＋5 答案 B解析 题目中指出被还原的物质是Cr ，则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7，失电子的物质一定是Na 2SO 3，其中S 元素的化合价从＋4→＋6；而Cr 元素的化合价将从＋6→＋n (设化合价为＋n )。
根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L －1×0.024 L ×(6－4)＝0.02 mol·L －1×0.020 L ×2×(6－n )，解得n ＝3。
2.Na 2S x 在碱性溶液中可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，若反应中Na 2S x 与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x 的值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 D解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
《氧化还原反应》电子守恒在反应中
《氧化还原反应》电子守恒在反应中在化学的世界里，氧化还原反应是一类极其重要的化学反应。
而在这些反应中，电子守恒定律如同一个神秘而又强大的法则，掌控着反应的进程和结果。
要理解电子守恒在氧化还原反应中的作用，首先得清楚什么是氧化还原反应。
简单来说，氧化还原反应就是在反应过程中，元素的化合价发生变化的化学反应。
在这个过程中，某些元素失去电子，化合价升高，发生氧化反应；而另一些元素得到电子，化合价降低，发生还原反应。
那电子守恒又是什么呢？它指的是在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子总数等于还原剂失去的电子总数。
这就像是一场电子的“转移游戏”，得失的总数始终保持平衡。
举个简单的例子，铜和硝酸的反应。
铜（Cu）在与浓硝酸（HNO₃）反应时，铜原子失去电子，化合价从 0 价升高到＋2 价，变成了铜离子（Cu²⁺），这是氧化过程。
而硝酸中的氮原子则得到电子，化合价从＋5 价降低到＋4 价（生成二氧化氮，NO₂）或者降低到＋2 价（生成一氧化氮，NO），这是还原过程。
在这个反应中，铜失去的电子总数必然等于氮原子得到的电子总数，这就是电子守恒的体现。
为什么电子守恒在氧化还原反应中如此重要呢？因为它为我们解决氧化还原反应相关的问题提供了有力的工具。
比如，当我们需要配平氧化还原反应的化学方程式时，电子守恒就是关键。
假设我们要配平铁（Fe）与稀硝酸（HNO₃）的反应。
首先，我们需要确定铁和氮元素的化合价变化。
铁从 0 价升高到＋3 价，失去 3 个电子；硝酸中的氮元素从＋5 价降低到＋2 价，得到 3 个电子。
根据电子守恒，铁和氮原子的得失电子数应该相等。
所以，铁和硝酸的系数比例应该是 1:1。
然后，再根据质量守恒定律，配上其他的物质和系数，就可以得到配平后的化学方程式。
再比如，通过电子守恒，我们还可以计算氧化还原反应中的各种量。
比如，在一定条件下，已知某种氧化剂得到的电子数，就可以根据电子守恒计算出还原剂失去的电子数，进而求出还原剂的物质的量或者质量等。
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
氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律
氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律浠水县团陂高中高友红得失电子守恒是指在氧化还原反应中，还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等的规律。
在利用得失电子守恒规律时，一般步骤为①找出氧化剂与还原剂，以及与它们对应的还原产物及氧化产物；②找准一个原子或离子得失电子数；③由题中物质的量，根据守恒可以列出等式：n(×变价原子个数×化合价变化值=n（还原剂）×变价原氧化剂)子个数×化合价变化值。
用这种方法解题的最大优点在哪里呢？就是抓住氧化还原反应的始态和终态，忽略中间过程，利用得失电子总数相等建立关系式，从而简化过程，快速解题。
例1：向1L0.5mol/L的FeBr2溶液中通入标准状况下一定量的Cl2,完全反应后测得溶液中的Br—有一半被氧化，试求通入标准状况下Cl2的体积为多少？分析：将Cl2通入FeBr2溶液中，由于Fe2+和Br—都具有还原性，故Cl2与Fe2+和Br—均可反应。
但是，由于还原性Fe2+强于Br—，所以Cl2必须先与Fe2+反应，过量的Cl2再氧化Br—。
依据题意，有一半Br—被氧化，则Fe2+已完全被氧化。
解法一：由2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ +2 Cl—可知，氧化Fe2+消耗Cl2的物质的量为1/2 ×0.5mol/L×1L＝0.２5mol由2 Br—+ Cl2= Br2+2 Cl—可知，Br—被氧化一半时消耗Cl2的物质的量为1/2 ×1/2 ×0.5mol/L×1L×２＝0.２5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：（0.２5＋0.２5）mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ解法二：反应开始时为FeBr2和Cl2，反应的终态为FeBr3FeCl3Br2, 且原溶液中有一半Br—被氧化，由得失电子守恒，Cl2得电子的总数与Fe2+和Br—失电子的总数应相等。
设通入Cl2为X mol,则X mol×2=0.5mol/L×1L×1+0.5mol/L×1L×２×1/2×1X=0.5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：0. 5mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ比较这两种方法，方法二比方法一步骤少，且简便快捷，能快速解题。
得失电子守恒在计算中的应用
依据氧化还原反应的电子守恒，可以计算化学反应中某物质的化合价、溶液中溶质的浓度、反应中各物质的比值、电化学中求某元素的相对原子质量、溶液的pH 值等。
这部分内容是高考中的常规考点，在各种题型中都可以出现。
解题方法：氧化剂得到电子化合价降低转变为还原产物，还原剂失去电子化合价升高转变为氧化产物。
在同一个氧化还原反应中得失电子数相等，即化合价升高总价数等于化合价降低总价数。
【例题1】(NH4)2SO4在强热条件下分解，生成NH3、SO2、N2、H20,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为A. 1 :3B. 2 :3C. 1 :1D. 4 :3解析：(NH4)2SO4在强热条件下分解，氧化产物为N2,还原产物为SO2,依据化合价升降相等原则有3X2fx x = 2 J故有x :3答案：A【例题2】R2O8n在一定条件下可把Mn2+氧化为Mn04-，若反应中R2O8n 变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:2，则n值为：A. 4B. 3C. 2D. 1解析：依题意有5R2O8n- + 2Mn2+ === 2MnO4- + 10RO42-设R2O8n■中R 的化合价为x,依据化合价升降相等原则有5X2XJ-6) = 2 Xt27,解得x = 7,因此有2X 7 + 8 X (-2),=解得n 二2.答案：C【例题3】(NH4)2PtCI6在强热条件下分解，生成N2、HC k NH4C、Pt反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为A. 1 :2B. 1 :33D. 3 :2解析：(NH4)2PtCI6在强热条件下分解，氧化产物为N2,还原产物为Pt,依据化合价升降相等原则有3X2fx x = 4 J故有x :y =2 :3答案：C【例题4】CI2与NaOH(70C)的溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，完全反应后，测得溶液中NaCIO NaCIO3之比4 :1，则溶液中NaCI和NaCI0的物质的量之比为A. 11:2B. 1:1C. 9:4D. 5:1解析：CI2中氯元素的化合价为0价，而在NaCIO NaCIO3中氯元素的化合价分别为+1、+5价，设NaCI和NaCI0的物质的量分别为x和y,依据化合价升降相等原则有1jx x = 1 fx y + 5 ,故務yx :4答案：C【例题5】含n克HNO3的稀溶液恰好与m克Fe完全反应，若HNO3只被还原为NO,贝卩n :m 可能是① 5 :1、②9 :2、③ 3 :1、④2 :1、⑤4 :1A. ②③⑤B. ①③④C. ②③④D. ①③解析：当Fe恰好完全转变为+2 价时，3Fe + 8HNO3 === 3Fe(NO3)2 + 2N0f + 4H2O，有二解得：n :m = 3 :1当Fe恰好完全转变为+3价时，Fe + 4HNO3 === Fe(NO3)3 + NO f + 2H2O,有=解得：n :m = 9 :2结合选项分析n :m 的取值范围在4.5至3之间。
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
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高考真题演练
第14页
经典品质/超越梦想
答案：A
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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
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基础自测
考向探究 好题冲关
2022年高考化学(苏教版全国通用)大一轮复习讲义：专题2 化学反应 第2讲
第2讲氧化还原反应的计算及方程式的配平[考纲要求] 1.把握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
考点一氧化还原反应方程式的配平方法氧化还原反应的实质是反应过程中发生了电子转移，而氧化剂得电子总数(或元素化合价降低总数)必定等于还原剂失电子总数(或元素化合价上升总数)，依据这一原则可以对氧化还原反应的化学方程式进行配平。
配平的步骤：(1)标好价：正确标出反应前后化合价有变化的元素的化合价。
(2)列变化：列出元素化合价上升和降低的数值。
(3)求总数：求元素化合价上升和降低的总数，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。
(4)配系数：用观看法配平其他各物质的化学计量数。
(5)细检查：利用“守恒”三原则(即质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒)，逐项检查配平的方程式是否正确。
[典例]依据FeS2＋O2―→Fe2O3＋SO2，回答下列问题：(1)氧化剂________，还原剂________，氧化产物________，还原产物________。
(2)元素化合价上升的元素为________，元素化合价降低的元素为________。
(3)1“分子”还原剂化合价上升总数为________，1“分子”氧化剂化合价降低总数为________。
(4)配平后各物质的系数依次为____________________。
答案(1)O2FeS2Fe2O3、SO2Fe2O3、SO2(2)Fe、S O(3)11 4(4)4、11、2、8失误防范配平氧化还原反应方程式的关键是正确标出化合价，找准1“分子”氧化剂化合价降低总数，1“分子”还原剂化合价上升总数，在计算时，往往简洁忽视氧化剂、还原剂中的粒子个数。
题组一 正向配平类1．(1)____HCl(浓)＋____MnO 2=====△____Cl 2↑＋____MnCl 2＋____H 2O(2)____Cu ＋____HNO 3(稀)===____Cu(NO 3)2＋____NO ↑＋____H 2O(3)____KI ＋____KIO 3＋____H 2SO 4===____I 2＋____K 2SO 4＋____H 2O(4)____MnO －4＋____H ＋＋____Cl －===____Mn 2＋＋____Cl 2↑＋____H 2O答案 (1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8题组二 逆向配平类2．(1)____S ＋____KOH===____K 2S ＋____K 2SO 3＋____H 2O(2)____P 4＋____KOH ＋____H 2O===____K 3PO 4＋____PH 3答案 (1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5题组三 缺项配平类3．(1)____ClO －＋____Fe(OH)3＋____===____Cl －＋____FeO 2－4＋____H 2O(2)____MnO －4＋____H 2O 2＋____===____Mn 2＋＋____O 2↑＋____H 2O(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al 2O 3、C 、N 2、AlN 、CO 。
微专题 “守恒思想”在氧化还原反应计算中的应用(学生版)-高中化学
“守恒思想”在氧化还原反应计算中的应用01考情分析02真题精研03规律·方法·技巧04经典变式练05核心知识精炼06基础测评07能力提升考情分析得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。
得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
真题精研1(2024·北京·高考真题)不同条件下，当KMnO4与KI按照反应①②的化学计量比恰好反应，结果如下。
反应序号起始酸碱性KI KMnO4还原产物氧化产物物质的量/mol物质的量/mol①酸性0.001n Mn2+I2②中性0.00110n MnO2IO-x已知：MnO-4的氧化性随酸性减弱而减弱。
下列说法正确的是A.反应①，n Mn2+:n I2 =1:5B.对比反应①和②，x=3C.对比反应①和②，I-的还原性随酸性减弱而减弱D.随反应进行，体系pH变化：①增大，②不变2(2024·山东·高考真题)以不同材料修饰的Pt为电极，一定浓度的NaBr溶液为电解液，采用电解和催化相结合的循环方式，可实现高效制H2和O2，装置如图所示。
下列说法错误的是A.电极a 连接电源负极B.加入Y 的目的是补充NaBrC.电解总反应式为Br -+3H 2O电解BrO -3+3H 2↑D.催化阶段反应产物物质的量之比n (Z ):n Br - =3:2规律·方法·技巧守恒法解题思路：1(2023·湖南·高考真题)油画创作通常需要用到多种无机颜料。
研究发现，在不同的空气湿度和光照条件下，颜料雌黄As 2S 3 褪色的主要原因是发生了以下两种化学反应：下列说法正确的是A.S 2O 2-3和SO 2-4的空间结构都是正四面体形B.反应Ⅰ和Ⅱ中，元素As 和S 都被氧化C.反应Ⅰ和Ⅱ中，参加反应的n O 2n H 2O：Ⅰ<ⅡD.反应Ⅰ和Ⅱ中，氧化1molAs 2S 3转移的电子数之比为3∶72(2022·北京·高考真题)某MOFs 的多孔材料刚好可将N 2O 4“固定”，实现了NO 2与N 2O 4分离并制备HNO 3，如图所示：已知：2NO2(g)⇌N2O4(g)ΔH<0下列说法不正确的是A.气体温度升高后，不利于N2O4的固定B.N2O4被固定后，平衡正移，有利于NO2的去除C.制备HNO3的原理为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3D.每制备0.4molHNO3，转移电子数约为6.02×1022核心知识精炼一、在高中化学计算中通常要遵循三大守恒规律：1．得失电子守恒2．质量守恒3．电荷守恒二、守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1．对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质--反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。
全国通用 高考化学复习 第6讲 氧化还原反应方程式的配平及计算
第6讲 氧化还原反应方程式 的配平及计算
1.了解氧化还原反应的本质。 2.了解常见的氧化还原反应。
栏
目
导 航
考点一 考点二
氧化还原反应方程式的配平 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
微专题5 新情景下氧化还原反应方程式的书写
探究高考·明确考向
考点一 氧化还原反应方程式的配平
3H2S＋2HNO3===3S↓＋2NO↑＋4H2O 第五步：查守恒，其他原子在配平时相等，最后利用O原子守恒来进行验证。
1．正向配平类 (1)__4__HCl(浓)＋__1__MnO2==△===__1__Cl2↑＋__1__MnCl2＋__2__H2O (2)__5__KI＋_1___KIO3＋__3__H2SO4===__3__I2＋__3__K2SO4＋___3_H2O (3)__2__MnO4－＋_1_6__H＋＋_1_0__Cl－===__2__Mn2＋＋__5__Cl2↑＋__8__ H2O 2．逆向配平类 (1)__3__S＋__6__KOH==△===__2__K2S＋__1__K2SO3＋__3__H2O (2)__2__P4＋__9__KOH＋__3__H2O===__3__K3PO4＋__5__PH3 (3)__2__Cl2＋__2__Ca(OH)2===__1__CaCl2＋__1__Ca(ClO)2＋__2__H2O
－2
第二步：列得失， H2 S ＋
＋5ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
HNO3
失去 2e－
得到(5－2)e－
0
＋2
S
NO↑
第三步：求总数，从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计
量数。
－2
＋5
高中化学高考总复习----守恒法在化学计算中的应用知识讲解及巩固练习题(含答案解析)
A 0.2mol L－1
B 0.4mol L－1
C 0.8mol L－1
D 1.6mol L－1
【答案】C
【变式 5】将一定质量的镁铝合金投入到 250ml 4mol/L 的盐酸中，金属完全溶解后，再
加入 2mol/L 的 NaOH 溶液，若要生成的沉淀最多，加入的这种氢氧化钠溶液的体积是
（）
Байду номын сангаас
A、250mL
【总结升华】本题应抓住混合物中 Na2S 、Na2SO3 、Na2SO4 三者均含“Na2S”的特 点，Na、S 两元素个数比均为 2:1，故不论三者比例如何混合物中 Na、S 两元素个数比 均为 2:1。 举一反三： 【变式 1】C2H4 、C3H8O 、C6H12 混合物中，C 元素的质量分数为 a%，求 O 元素的质量分数。
【答案】（1—a%×7/6）×8/9 【解析】将 C3H8O 改为 C3H6 ▪ H2O，（1—a%×7/6）代表含“H2O”量。
【变式 2】甲醛，乙醛，丙醛组成的混和物中，氢元素占质量百分组成为 9%，则混和物
中氧元素占质量百分组成为
A. 37%
B. 16%
C. 6.6% D.无法确定
浅谈氧化还原反应中电子守恒原理的应用
课例研究新教师教学在氧化还原反应中遵循电子守恒，即氧化剂得到的电子的物质的量（或个数）等于还原剂失去的电子的物质的量（或个数）。
若将电子守恒规律应用来解题，可以大大简化我们的计算过程，收到事半功倍的效果。
一、金属与硝酸的氧化还原反应在金属与硝酸的反应中，若硝酸为浓的，还原产物一般为N02，而硝酸是稀的，一般为N0；金属一般显示意高价。
然而，随着金属的不同，硝酸的浓度不同，反应后的氧化产物和还原产物就可能不同。
这样，在解题中就会出现很大困难。
但若能应用得失电子守恒方法（即得电子数等于失电子数），难题也会迎刃而解，起到事半功倍的效果。
例1：14g 铁粉全部溶于某稀HNO 3中，恰好完全反应放出NO 气体后得到溶液1L ，称量所得溶液，发现比原稀HNO 3增重8g 。
求：①所得溶液中金属离子物质的量浓度②原稀HNO 3的物质的量浓度（溶液体积变化忽略不计）分析：由于此题只知还原产物，不知氧化产物，所以必须先确定生成几价铁。
例2：mg 铁屑和含有ngHNO 3的溶液恰好完全反应，若m ：n=1：2：7。
写出此反应的化学程式（假定还原产物只一种）。
分析：此题既不知道氧化产物（即生成几价铁），也不知道还原产物（即生成几价氮），由于还原产物相对复杂，故应先确定氧化产物。
金属与硝酸反解：n （Fe ）：n （HNO 3）若生成Fe （NO 3）3，则5molFe 能结合15molNO 3，故HNO 3不足，因此只生成Fe （NO 3）2，则生成Fe （NO 3）2所耗HNO 3为：12mol-10mol=2mo1。
设还原产物中，氮元素化合价为n ，应用得失电子守恒得：5molx2=2mo1x （5一n ），解得：n=0，所以还原产物为NO 2。
所以化学方程为：5Fe+12HNO 3=5Fe （NO 3）+N 2↑+6H 20。
从以上例题可以看出金属与硝酸反应，产物复杂，难度较大。
但若能应用守恒法等，题目也就变得较简单，做起来得心应手；并可以扩大学习视野，提高学习化学兴趣。
电子守恒原理的运用及其强化练习
二十、电子守恒原理的运用一、电子守恒原理：在氧化还原反应中，失去电子的总数等于得到电子的总数。
失去电子的总数=得到电子的总数。
即：n(失去的电子)=n(得到的电子)二、电子守恒原理的运用：1、电子守恒原理用于解释氧化还原反应中元素化合价升降的关系：化合价升高的总数=失去电子的总数=化合价降低的总数=得到电子的总数2、电子守恒原理形成的化合价升降法广泛用于配平氧化还原反应的化学方程式和离子方程式。
配平下列化学方程式或离子方程式：（1）FeSO4+ O2+ H2O—Fe(OH)3+ Fe2(SO4)3（2）NH4NO3—N2+ HNO3+ H2O（3）NH4)2SO4—SO2+ N2+ NH3+H2O（4）Fe＋H2SO4—Fe2(SO4)3＋SO2＋H2O（5）Br2＋Na2CO3—NaBr＋NaBrO3＋CO2（6）Fe(OH)3＋ClO－+ OH－—FeO42－＋Cl－+ H2O（7）ClO－+ CN－+ H2O—Cl－+ N2+ HCO3－（8）MnO4－+ H2S+ H+—Mn2++ S+ H2O（9）FeS+ H++ NO3－—Fe3++ SO42－+ NO2+ H2O（10）S2O32－+ Cl2+ H2O—SO42－+ Cl－+H+3、电子守恒原理用于建立关系式，形成快速计算的方法。
例如：已知K2Cr2O7的酸性溶液和H2O2反应，则依据电子守恒，它们之间的关系式为：K2Cr2O7—3H2O2，得到：n(H2O2)=3n(K2Cr2O7)4、电子守恒原理运用于氧化还原反应的计算，可形成一种电子守恒法，将复杂的化学方程式的计算变为简单的计算。
例如：将硫酸铵固体加强热，可分解产生SO2、N2、NH3和H2O，则生成的二氧化硫和氮气在相同状况下的体积比为（）A、1：3B、3：1C、1：1D、3：4分析：根据电子守恒，不需要书写和配平化学方程式，就可建立关系式3SO2—N2，所以选择B。
三、强化训练1、硝酸铵受热分解产生氮气、硝酸和水，则该反应中被氧化的N元素和被还原的N元素的质量比为（）A、5：3B、3：5C、3：2D、2：32、氯酸钾和浓盐酸混合可以生成氯化钾、氯气和水，则该反应中起还原作用的HCl和不起性作用的HCl的质量比为（）A、6：1B、1：6C、5：1D、1：53、一定条件下，向含硝酸的废水中加入甲醇，将硝酸还原成氮气。
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电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。
利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。
题组一 两元素之间得失电子守恒问题
1．现有24mL 浓度为0.05mol·L －1的Na 2SO 3溶液恰好与20mL 浓度为0.02mol·L －1
的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。
已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为
( )
A ．＋2
B ．＋3
C ．＋4
D ．＋5
答案 B
解析 题目中指出被还原的物质是Cr ，则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7，失电子的物质一定是Na 2SO 3，其中S 元素的化合价从＋4→＋6；而Cr 元素的化合价将从＋6→＋n(设化合价为＋n)。
根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05mol·L －1×0.024L ×(6－4)＝0.02mol·L －1×0.020L ×2×(6－n)，解得n ＝3。
2．Na 2S x 在碱性溶液中可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，若反应中Na 2S x 与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x 的值为( )
A ．2
B ．3
C ．4
D ．5
答案 D
解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。
Na 2S －2/x x ―→xNa 2S ＋6O 4 NaCl ＋1O ―→NaCl －1
得关系式1×⎣⎢⎡⎦
⎥⎤6－⎝ ⎛⎭⎪⎫－2x ·x＝16×2，x ＝5。
题组二 多元素之间得失电子守恒问题
3．在反应3BrF 3＋5H 2O===9HF ＋Br 2＋HBrO 3＋O 2↑中，若有5molH 2O 参加反应，被水还原的溴元素为( )
A ．1molB.23molC.43
molD ．2mol 答案 C
解析 设被水还原的溴元素(BrF 3)的物质的量为x ，5 mol H 2O 参加反应，失去电子4 mol ，
根据电子守恒得：3x ＝4 mol ，x ＝43
mol 。
4．在P ＋CuSO 4＋H 2O ―→Cu 3P ＋H 3PO 4＋H 2SO 4(未配平)的反应中，7.5molCuSO 4可氧化P 的物质的量为________mol 。
生成1molCu 3P 时，参加反应的P 的物质的量为________mol 。
答案 1.5 2.2
解析 设7.5molCuSO 4氧化P 的物质的量为x ；生成1molCu 3P 时，被氧化的P 的物质的量为y
根据得失电子守恒得：
7．5mol ×(2－1)＝x·(5－0)
x ＝1.5mol
1mol ×3×(2－1)＋1mol ×[0－(－3)]＝y·(5－0)
y ＝1.2mol
所以参加反应的P 的物质的量为1.2mol ＋1mol ＝2.2mol 。
题组三 多步反应得失电子守恒问题
有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数这一关系，则解题就变得很简单。
解这类试题时，注意不要遗漏某个氧化还原反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目和失电子数目。
5．取xg 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生8960mL 的NO 2气体和672mL 的N 2O 4气体(都已折算到标准状态)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀质量为17.02g 。
则x 等于( )
A ．8.64
B ．9.20
C ．9.00
D ．9.44
答案 B
解析 反应流程为 ⎭⎪⎬⎪⎫Mg Cu ――→浓HNO 3⎩⎨⎧ Mg 2＋、Cu 2＋――→NaOH ⎩⎪⎨⎪⎧ Mg(OH)2Cu(OH)2NO 2、N 2O 4
xg ＝17.02g －m(OH －)，
而OH －
的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓HNO 3得电子的物质的量，即：
n(OH －)＝8.96L 22.4L·mol －1×1＋0.672L 22.4L·mol
－1×2×1＝0.46mol 所以xg ＝17.02g －0.46mol ×17g·mol －1＝9.20g 。
6．足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，将这些气体
与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L－1NaOH溶液至Cu2＋恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( ) A．60mL B．45mL
C．30mL D．15mL
答案 A
解析由题意可知，HNO3Cu
O2
⎩⎪
⎨
⎪⎧
NO2
N2O4
NO
，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。
即n(Cu)＝2n(O2)＝2×1.68 L
22.4 L·mol－1
＝0.15 mol。
根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应
可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝0.3 mol
5 mol·L－1
＝0.06 L ＝60
mL。
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)。