氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算中的守恒與方法-學(xué)生

1、2014年高一化學(xué)培優(yōu)專題氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律和氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算中的守恒與方法一、氧化還原反應(yīng)的基本規(guī)律 1.遵循三大守恒原 2.價(jià)態(tài)規(guī)律 3.鄰位變化規(guī)律 4.強(qiáng)弱規(guī)律 5.優(yōu)先規(guī)律I.遵循三大守恒原則 (1)電子守恒：氧化劑得電子總數(shù)還原劑失電子總數(shù)。 (2)原子守恒：某元素的原子的種類及個(gè)數(shù)在反應(yīng)前后保持不變。 (3)電荷守恒：離子反應(yīng)中，反應(yīng)前后離子所帶總電荷相等例題： 下面的離子方程式 ：xR2yHO2 mR3nH2O，下列R3、R2和化學(xué)計(jì)量數(shù)m、n的判斷錯(cuò)誤的是（ ） (A)m4，R3是氧化產(chǎn)物 (B)my，R2顯還原性 (C)x3，R3是氧化產(chǎn)物 (D)xy，R2顯還原性

2、2、價(jià)態(tài)規(guī)律 （1）當(dāng)元素具有可變化合價(jià)時(shí)，一般處于最高價(jià)態(tài)時(shí)只具有氧化性，處于最低價(jià)態(tài)時(shí)只具有還原性，處于中間價(jià)態(tài)時(shí)既具有氧化性又具有還原性。 如：濃硫酸的S只具有氧化性，H2S中的S只具有還原性，單質(zhì)S具有氧化性又具有還原性。 (2)價(jià)態(tài)歸中規(guī)律： 不同價(jià)態(tài)的同種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)遵循“高價(jià)低價(jià)中間價(jià)”的規(guī)律；而不會(huì)出現(xiàn)價(jià)態(tài)交錯(cuò)現(xiàn)象 如：用雙線橋法分析以下兩個(gè)方程式的電子的轉(zhuǎn)移： S+2H2SO4(濃)=3SO2+2H2O 6HCl+KClO=3Cl2+KCl+6H2O （3）歧化反應(yīng)規(guī)律 發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價(jià)態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng)，叫做歧化反應(yīng)。反應(yīng)規(guī)律：所得產(chǎn)物

3、中，該元素一部分價(jià)態(tài)升高，一部分價(jià)態(tài)降低，即“中間價(jià)高價(jià) +低價(jià)”。具有多種價(jià)態(tài)的元素（如氯、硫、氮和磷元素等）均可發(fā)生歧化反應(yīng)。 如：用雙線橋法分析以下方程式的電子的轉(zhuǎn)移： Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O3、鄰位變化規(guī)律： 不同價(jià)態(tài)的同種元素之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時(shí)（不會(huì)在相鄰價(jià)態(tài)間進(jìn)行），向鄰價(jià)位轉(zhuǎn)化。如：用雙線橋法分析以下方程式的電子的轉(zhuǎn)移： H2S+H2SO4=S+SO2+2H2O 濃H2SO4與SO2會(huì)反應(yīng)嗎？4、強(qiáng)弱的規(guī)律： 強(qiáng)氧化劑強(qiáng)還原劑弱還原劑(還原產(chǎn)物)弱氧化劑(氧化產(chǎn)物) （1）氧化劑 還原產(chǎn)物， 還原劑氧化產(chǎn)物； （2）氧化性：氧化劑氧化產(chǎn)物， （3）還

4、原性：還原劑還原產(chǎn)物。 如：2Fe3+2I2Fe2+I2 氧化性：Fe3+I2 還原性：IFe2+ 例題：已知：2Fe3+2I-=2Fe2+I2 2Fe2+Br2 =2Fe3+2Br。則離子的還原性從強(qiáng)到弱的順序正確的是（） (A)BrFe2+I (B)IFe2+Br (C)BrIFe2+ (D)Fe2+IBr- 5、優(yōu)先規(guī)律： 當(dāng)一種氧化劑同時(shí)氧化幾種還原劑時(shí)，首先氧化最強(qiáng)的還原劑，待最強(qiáng)還原劑完全氧化后，多余的氧化劑再依次氧化次強(qiáng)還原劑；當(dāng)然一種還原劑同時(shí)還原幾種氧化劑時(shí)，也是如此。 如：將金屬Zn投入含Cu2+、Fe2+和Mg2+的溶液中，因氧化性Cu2+Fe2+Zn2 + Mg2+，故

5、首先置換出Cu，待Cu被完全置換出來后，再置換出Fe，但不能置換出Mg。二、氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算中的守恒與方法一、守恒“守恒”是化學(xué)中的一個(gè)永恒規(guī)律，在氧化還原反應(yīng)中常涉及的守恒有：（1）電子守恒：電子守恒是指氧化劑得到的物質(zhì)的量（或個(gè)數(shù)）和還原劑失去電子的物質(zhì)的量（或個(gè)數(shù)）相等，即反應(yīng)前后氧化劑得到電子的總數(shù)等于還原劑失去電子的總數(shù)。（2）質(zhì)量守恒; 質(zhì)量守恒是指氧化還原反應(yīng)中反應(yīng)前后各元素的種類和相應(yīng)的原子個(gè)數(shù)不變。（3）電荷守恒電荷守恒是指在離子反應(yīng)中，所有陽離子所帶正電荷總數(shù)等于所有陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)，即溶液呈電中性。二、方法對氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算應(yīng)根據(jù)化合價(jià)的變化，理清氧化和還

6、原兩條線索，以得失電子守恒為切入點(diǎn)，并結(jié)合化學(xué)方程式和質(zhì)量守恒列式求解。對于過程相對復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，（連續(xù)反應(yīng)或多個(gè)反應(yīng)并列發(fā)生）的計(jì)算，可以通過分析反應(yīng)前后，始終兩態(tài)涉及的所有物質(zhì)，找出所有起始物質(zhì)到終了物質(zhì)中化合價(jià)發(fā)生變化的元素，根據(jù)化合價(jià)升高總數(shù)和化合價(jià)降低總數(shù)相等列式求解，簡化解題步驟?！纠}1】在一定條件下的硝酸銨受熱分解的未配平的化學(xué)方程式為（ ） NH4NO3 HNO3+ N2+ H2O，在反應(yīng)中被氧化與被還原的氮原子數(shù)之比為：A、5 : 3 B、5 : 4 C、1 : 1 D、3 : 5解析：分析題意，根據(jù)化合價(jià)概念，被氧化與被還原的分別是NH4NO3中的NH4+中的N原子

7、和NO3中的氮原子，設(shè)被氧化的N原子數(shù)為x，則失去電子為3x，設(shè)被還原的N原子數(shù)為y，則得到電子為5y，那么3x 5y，x : y 5 : 3答案：A【例題2】12 mL濃度為0.1 mol/L的Na2SO3溶液，恰好與10 mL濃度為0.04 mol/L的K2Cr2O7溶液，完全反應(yīng)，通過計(jì)算確定Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)。解析：在Na2SO3溶液與K2Cr2O7溶液發(fā)生的氧化還原反應(yīng)中，Na2SO3充當(dāng)還原劑，1 mol Na2SO3失2 mol電子，K2Cr2O7充當(dāng)氧化劑得到電子，兩者得失電子的物質(zhì)的量相等，即：12×103 L×0.1 mol/L×2

8、10×103 L×0.04 mol/L×2×(6x)，解得：x +3價(jià)。答案：+3練習(xí)：1、某金屬與稀硝酸均恰好完全反應(yīng)生成NO，消耗金屬和HNO3的物質(zhì)的量之比為1：3，則該金屬可能是（ ）A、Cu B、Ag C、Fe D、Al2、 鋅和某濃度的HNO3反應(yīng)時(shí)，若參加反應(yīng)的鋅與HNO3的物質(zhì)的量之比為2：5，則HNO3的還原產(chǎn)物可能是（ ）  A、NH4NO3 B、N2O C、NO D、NO23、15 g 鎂鐵合金，溶解在一定量的某濃度的稀硝酸中，當(dāng)金屬完全反應(yīng)后，收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L NO氣體（假設(shè)硝酸的還原產(chǎn)物只有NO），在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，可得多少克沉淀？4、某反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一種未知物質(zhì)X。（1）已知KBrO3在反應(yīng)中得到電子，則該反應(yīng)的還原劑是 。（2）已知0.2 mol KBrO3在反應(yīng)中得到1mol電子生成X，則X的化學(xué)式為 。（3）根據(jù)上述反應(yīng)可推知 。a氧化性：KBrO3H3AsO4 b氧化性：H3AsO4KBrO3c還原性：AsH3X d還原性：AsH3