第5讲 氧化还原反应的计算及方程式的配平

考纲要求

1.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计

算。2.了解氧化还原反应在生产、生活中的应用。

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考点一 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)。

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题组一 常规计算

1.现有24mL浓度为0.05mol·L的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，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K2Cr2O7，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×0.024 L×(6－4)＝0.02 mol·L×0.020L×2×(6－n)，解得n＝3。

2.Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为( ) A.2B.3C.4D.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。

－1

－1

－1

－1

??2??得关系式1×?6－?－??·x＝16×2，x＝5。

?

?x??

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NO2气体和672mL的N2O4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17.02g。则x等于( ) A.8.64B.9.20C.9.00D.9.44 答案 B

解析 反应流程为

?Mg?OH?2

2＋2＋NaOH?

Mg?―→??浓HNO3Mg、Cu―?―?―→?Cu?OH?2?Cu?

NO2、N2O4

???

3

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HNO3得电子的物质的量，即：

－

n(OH－)＝

8.96L0.672L

－1×1＋－1×2×1＝0.46mol

22.4L·mol22.4L·mol

－1

所以xg＝17.02g－0.46mol×17g·mol＝9.20g。

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1.68LO2(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·LNaOH溶液至Cu恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是( ) A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL 答案 A

Cu

O2

NO2???N2O4??NO

－1

2＋

解析 由题意可知，HNO3

，则Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。

1.68 L

即n(Cu)＝2n(O2)＝2×－1＝0.15 mol。根据质量守恒及NaOH和Cu(NO3)2的反应

22.4 L·mol0.3 mol

可得关系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO3)2]＝2n(Cu)＝0.3 mol，则V(NaOH)＝－1＝0.06 L＝

5 mol·L60 mL。

考点二 氧化还原反应方程式的书写与配平

1.氧化还原方程式配平的基本原则

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