高考专题氧化还原反应考点四电子守恒思想巧解氧化还原反应相关计算讲义高三化学一轮复习.docx
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1、高考专题:氧化还原反应考纲要求1. 了解氧化还原反应的本质是电子的转移。2. 了解常见的氧化还原反应。3. 掌握常见氧化还原反应的配平和有关计算。考点四 电子守恒思想巧解氧化还原反应相关计算要点细化1氧化还原反应中:氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数。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。注意:解这类试题时,注意不要遗漏某个氧化还原反应。2电子守恒法解题模板(1)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)多步反
2、应得失电子守恒问题,涉及的氧化还原反应也多,数量关系较为复杂,始终抓住失电子总数等于得电子总数这一关系例题引领【例题呈现1】现有24mL浓度为0.05molL1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02molL1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()A2 B3 C4 D5【解析】设元素Cr在还原产物中的化合价为n【套模板】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)0.02molL10.020L2(6n)0.05molL10.024L(64),解得n3。答案
3、:B【巩固练1】向含有1molFeCl2的溶液中通入0.2molCl2,再加入0.1molX2O72-酸性溶液,使溶液中的Fe2+全部恰好氧化,并使X2O72-还原为Xn+,则n的值为()A2B3C4D0【解析】得失电子守恒思想。【套模板】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)n(e-)得=0.2mol21+0.1mol2(6-n);n(e-)失=1mol11,即:0.2mol21+0.1mol2(6-n)=1mol11。得:n=3 答案:B【巩固练2】Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl
4、,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为116,则x的值为( )A2B3C4D5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。 【套模板】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)16121x,x5。【巩固练3】某强氧化剂XO(OH)可被Na2SO3还原。如果还原1.2103 mol XO(OH)需用30 mL 0.1 molL1的Na2SO3溶液,那么X元素被还原后的物质可能是()AXO BX2O3 CX2O DX【解析】由题意知,S元素由4价6价,假设反应后X的化合价为x价,根据氧化还原反应中得失电子数目相等。【套模板
5、】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)1.2103 mol1(5x)0.03 L0.1 molL11(64),解得x0,所以X元素被还原后的物质是X。答案D【例题呈现2】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NO2气体和672 mL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17.02 g。则x等于()A8.64 B9.20 C9.00 D9.44【解析】反应流程为一个镁原子失去2e-,会结合2个OH-生成Mg(OH)2,铜亦如此。因此OH的物质的
6、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)1210.46 mol所以x g17.02 g0.46 mol17 gmol19.20 g。 答案:B【巩固练1】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 O2(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 molL1 NaOH溶液至Cu2恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()A60 mL B45 mL C30 mL D15 mL【解析】由题意可知,Cu失去的电子数与O2得到的电子数相等。即n(Cu)2n(O2)2
7、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)0.06 L60 mL。答案A典题演练1(2019北京,10)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()选项物质(括号内为杂质)除杂试剂AFeCl2溶液(FeCl3)Fe粉BNaCl溶液(MgCl2)NaOH溶液、稀HClCCl2(HCl)H2O、浓H2SO4DNO(NO2)H2O、无水CaCl2解析A项,Fe粉将溶液中的Fe3转化为Fe2,涉及氧化还原反应;B项,Mg2与NaOH溶液反应生成Mg(OH)2沉淀,多余的NaO
8、H用稀盐酸中和,两个反应均不涉及氧化还原反应;C项,Cl2能溶于水并与水发生氧化还原反应,不能用水除去Cl2中的HCl;D项,NO2与水反应生成HNO3和NO,涉及氧化还原反应。答案B2(2017天津理综,3)下列能量转化过程与氧化还原反应无关的是()A硅太阳能电池工作时,光能转化成电能B锂离子电池放电时,化学能转化成电能C电解质溶液导电时,电能转化成化学能D葡萄糖为人类生命活动提供能量时,化学能转化成热能解析A项,硅太阳能电池工作时,发生光电效应,使光能转化成电能,与氧化还原反应无关;B项,锂离子电池放电时,正极和负极分别发生还原反应和氧化反应,使化学能转化成电能;C项,电解质溶液导电时,阴
9、极和阳极分别发生还原反应和氧化反应,使电能转化成化学能;D项,葡萄糖在酶的作用下发生氧化还原等一系列反应的同时为人类生命活动提供能量,使化学能转化成热能。答案A3(2019浙江4月选考,6)反应8NH33Cl2=N26NH4Cl,被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为()A23 B83 C63 D32解析该氧化还原反应用双线桥法表示为,可知实际升价的N原子为2个,所以2个NH3被氧化,同时Cl2全部被还原,观察计量数,Cl2为3个,因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为23。答案A4氧化还原反应中,水的作用可以是氧化剂、还原剂、既是氧化剂又是还原剂、既非氧化剂又非还原剂等。
10、下列反应与Br2SO22H2O=H2SO42HBr相比较,水的作用不相同的是()A2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2B4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3CBrClH2O=HClHBrOD2Na2O22H2O=4NaOHO2解析已知B、C、D项反应中,水既不是氧化剂也不是还原剂,A中水是氧化剂。答案A5根据表中信息判断,下列选项正确的是()序号反应物产物KMnO4、H2O2、H2SO4K2SO4、MnSO4Cl2、FeBr2FeCl3、FeBr3MnOCl2、Mn2A.第组反应的其余产物只有O2B第组反应中Cl2与FeBr2的物质的量之比可能为12C第组反应中生成1 mo
11、l Cl2,转移电子10 molD氧化性由强到弱的顺序为MnOCl2Fe3Br2解析根据原子守恒,产物中还应有H2O,故A错误;由MnOMn2知,反应的另一反应物为HCl,则生成1 mol Cl2,转移2 mol电子,故C错误;在反应中Br没有被Cl2氧化,即Cl2先氧化Fe2,则氧化性:Cl2Br2Fe3,故D错误。答案B6向CuSO4溶液中逐滴加入KI溶液至过量,观察到有沉淀(CuI)生成,且溶液变为棕色。再向反应后的混合物中不断通入SO2气体,溶液逐渐变成无色。下列有关分析中正确的是()A上述实验条件下,物质的氧化性:Cu2SO2I2B在SO2与I2反应中得到的还原产物为H2SO4C通入
12、SO2后溶液逐渐变成无色,体现了SO2的漂白性D滴加KI溶液时,每转移2 mol e会生成2 mol CuI沉淀解析由题干信息可知,向CuSO4溶液中加入KI溶液时发生反应:,当转移2 mol e时生成2 mol CuI沉淀,故D项正确;向反应后的混合物中再通入SO2气体,又发生反应:I2SO22H2O=H2SO42HI,该反应中SO2作还原剂,体现了SO2的还原性,得到的还原产物是HI,故B、C均不正确;根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,反应中氧化性:Cu2I2,反应中I2将SO2氧化,说明氧化性:I2SO2,故A项错误。答案D7工业废水中含有的Cr2O和CrO会对水体产生很大的危
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