高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第一章微專題二氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算課件

微專題二氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算[專題精講]一、學(xué)科核心素養(yǎng)

證據(jù)推理與模型認(rèn)知：氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)算在高考中經(jīng)常出現(xiàn)，對(duì)于這一類計(jì)算，應(yīng)先通過(guò)分析、推理等方法認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)，建立認(rèn)知模型，再運(yùn)用模型揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。二、方法指導(dǎo)

對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)與還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開(kāi)多步的反應(yīng)過(guò)程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過(guò)程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思考，便可迅速獲得正確結(jié)果。第一步找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物第二步找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))第三步根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))三、解題步驟守恒法解題的思維流程。

[典例精析]

角度1兩元素之間的得失電子守恒計(jì)算 【典例1】24mL濃度為0.05mol·L-1

的Na2SO3溶液恰好與20mL濃度為0.02mol·L-1

的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為()A.＋2B.＋3C.＋4D.＋5第一步由題意可知Na2SO3為還原劑，K2Cr2O7為氧化劑，Na2SO4為氧化產(chǎn)物，求還原產(chǎn)物中Cr元素的化合價(jià)第二步第三步根據(jù)電子守恒：0.02×20×10-3×2×(6－n)＝0.05×24×10-3×1×(6－4)

n＝3解析：答案：B

[思維建模]化合價(jià)升降(電子得失相等)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，首先確定變價(jià)元素，其次確定各物質(zhì)的物質(zhì)的量，最后依據(jù)電子守恒(化合價(jià)升降相等)確定元素化合價(jià)(生成物或產(chǎn)物中的)。[變式訓(xùn)練1]在硫酸溶液中NaClO3

和Na2SO3

按2∶1的物質(zhì)的量之比完全反應(yīng)，生成一種棕黃色氣體X。則X為()A.Cl2C.ClO2B.Cl2OD.Cl2O5

解析：由題意設(shè)氣體中氯的化合價(jià)為x價(jià)，得2×1×(5－x)＝1×1×(6－4)，x＝4，ClO2

中氯的化合價(jià)為＋4價(jià)。

答案：C

[變式訓(xùn)練2]聯(lián)氨(又稱肼，N2H4，無(wú)色液體)可用于處理高壓鍋爐水中的氧，防止鍋爐被腐蝕。理論上1kg的聯(lián)氨可除去水中溶解的O2________kg；與使用Na2SO3

處理水中溶解的O2

相比，聯(lián)氨的優(yōu)點(diǎn)是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：N2H4

吸收O2

時(shí)的化學(xué)方程式為N2H4

＋O2===N2

＋2H2O，由化學(xué)方程式可知參加反應(yīng)的N2H4

和O2的質(zhì)量相等，故1kgN2H4

理論上可除去水中溶解的O21kg。Na2SO3

吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，兩者相比較，N2H4

的用量少，且不產(chǎn)生其他雜質(zhì)。答案：1N2H4

的用量少，不產(chǎn)生其他雜質(zhì)(或產(chǎn)物為N2

和H2O，而Na2SO3產(chǎn)生Na2SO4)角度2多元素之間的得失電子守恒計(jì)算【典例2】已知NaClO溶液與Ag反應(yīng)的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2，下列說(shuō)法正確的是()A.氧氣是還原產(chǎn)物B.還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶1C.反應(yīng)物中有水，且反應(yīng)方程式中水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2D.若生成4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.8mol電子

解析：反應(yīng)中O元素的化合價(jià)升高，氧氣是氧化產(chǎn)物，A錯(cuò)誤；此反應(yīng)中NaClO既是氧化劑，又是還原劑，則還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為6∶4＝3∶2，B錯(cuò)誤；反應(yīng)物中有水，由反應(yīng)方程式4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑，可知水的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，C正確；4.48L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)O2

的物質(zhì)的量為0.2mol，則反應(yīng)轉(zhuǎn)移1.6mol電子，D錯(cuò)誤。答案：C

[思維建模]根據(jù)反應(yīng)物和生成物確定變價(jià)元素，尤其多個(gè)變價(jià)的時(shí)候一般采用以少定多(即確定升高或降低的元素種類最少的作為轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算標(biāo)準(zhǔn))的原則。

[變式訓(xùn)練3]在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應(yīng)中，7.5molCuSO4

可氧化P的物質(zhì)的量為_(kāi)_____mol。生成1molCu3P時(shí)，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol。

解析：設(shè)7.5molCuSO4

氧化P的物質(zhì)的量為x，生成1molCu3P時(shí)，被氧化的P的物質(zhì)的量為y。根據(jù)得失電子守恒得：7.5mol×(2－1)＝x×(5－0)，解得x＝1.5mol；1mol×3×(2－1)＋{1mol×[0－(－3)]}＝y(tǒng)×(5－0)，解得y＝1.2mol。所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2mol＋1mol＝2.2mol。答案：1.52.2

角度3多步反應(yīng)得失電子守恒計(jì)算 【典例3】14g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸)收，則合金中銅的質(zhì)量為( A.9.6g C.3.2g

B.6.4gD.1.6g

解析：根據(jù)得失電子守恒規(guī)律可直接找出已知量(O2)與未知量

“二傳手”，先得到Cu、Ag失去的電子，再傳給O2，最后恢復(fù)原貌，Cu、Ag失去的電子最終傳給了O2，所以根據(jù)得失電子守m(Cu)＝3.2g。答案：C

[思維建模]巧妙利用多個(gè)電子守恒的特定轉(zhuǎn)化是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，首先確定每個(gè)氧化還原反應(yīng)的電子守恒，其次找出電子轉(zhuǎn)移相等的轉(zhuǎn)化，通過(guò)這個(gè)橋梁進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電子轉(zhuǎn)移多個(gè)守恒的巧妙轉(zhuǎn)化。

[變式訓(xùn)練4]為測(cè)定某血液樣品中鈣離子的含量，可取該樣品2.00mL用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量草酸銨(NH4)2C2O4

晶體，反應(yīng)生成CaC2O4沉淀。將沉淀用稀硫酸處理得H2C2O4

后，再用1.000×10-4

mol·L-1

酸性KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)用去20.00mL標(biāo)準(zhǔn)液。

(1)用酸性KMnO4(aq)滴定H2C2O4(aq)的離子方程式為_(kāi)____________________________________________________________。(2)KMnO4

標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)用________式滴定管盛裝。

(3)滴定終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象為_(kāi)__________________________________