电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用.docx

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 － 1 － 1 的 K 2Cr2O7 24 mL 浓度为 0.05 mol L· 的 Na2SO3 溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 mol ·L 溶液完全反应。 已知 Na2SO3 可被 K 2Cr2O7 氧化为 Na2SO4，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 2O7，失电子的物质一 定是 Na2SO3 ，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－ 1 ＝ 0.02 mol L· × 0.020 L × 2 × (6 － n)，解得 n＝ 3。 2.Na2 Sx 在碱性溶液中可被 NaClO 氧化为 Na 2SO4，而 NaClO 被还原为 NaCl ，若反应中 Na 2Sx 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。 2 得关系式 1× 6－ － x ·x＝16× 2， x＝5。 题组二 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。 3.取 x g 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 8 960 mL 的 NO 2 气体和 mL 的 N 2O4 气体 (均已折算为标准状况 )，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 17.02 g。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 浓 HNO3 Mg 2＋ 、 Cu 2＋ NaOH Mg OH ――→ ――→ Cu OH Cu NO2、 N2O4  2 2 x g＝ 17.02 g－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： － 8.96 L －1×1＋ 0.672 L n(OH )＝ 22.4 L mol· － 1× 2× 1＝0.46 mol 22.4 L mol· 所以 x g＝ 17.02 g－ 0.46 mol × 17 g ·mol － 1＝9.20 g。 4.足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和 NO2、 N2O4、 NO 的混合气体，将这些气 体与 1.68 L O 2(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 5 mol ·L－ 1 NaOH 溶液至 Cu 2＋ 恰好完全沉淀， 则消耗 NaOH 溶液的体积是 () A.60 mL B.45 mL C.30 mL D.15 mL 答案 A NO 2 Cu 解析 由题意可知， HNO 3 N2 O4 ，则 Cu 失去的电子数与 O2 得到的电子数相等。 O2 NO 即 n(Cu)＝ 2n(O 1.68 L － 1＝ 0.15 mol 。根据质量守恒及 NaOH 和 Cu(NO 3)2 的反应可 2)＝ 2× 22.4 L mol· 0.3 mol 得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO 3)2] ＝2n(Cu)＝0.3 mol，则 V(NaOH) ＝5 mol L·－ 1＝0.06 L＝60 mL 。 考点二 氧化还原反应