微专题09 “守恒法”在氧化还原反应计算中的应用-备战2022年高考化学考点微专题

微专题09 “守恒法”在氧化还原反应计算中的应用 一、在高中化学计算中通常要遵循三大守恒规律： 1． 得失电子守恒 2． 质量守恒 3． 电荷守恒 二、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。利用守恒的思想，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，从得电子和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） 三、考查角度 （1）考查两元素之间得失电子守恒计算 【典型精析】 1．关于反应 ，下列说法正确的是 A． 中C的化合价为 B．反应中 和 表现氧化性 C．氧化剂与还原剂的物质的量之为5∶2 D．氧化产物与还原产物的物质的量之为5∶1 【答案】D 【解析】 A．化合物中所有元素化合价的代数和是0，H是+1价，O是-2价，所以C是+3价，A项不符合题意； B．Mn元素由KMnO4中的+7价降低到MnSO4中的+2价，得到电子，发生还原反应，KMnO4是氧化剂，具有氧化性，H2SO4中元素的化合价都没有变化，不体现氧化性也不体现还原性，B项不符合题意； C．KMnO4是氧化剂，C元素由H2C2O4中的+3价升高到CO2中的+4价，失去电子，发生氧化反应，H2C2O4是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比是系数之比，即2:5，C项不符合题意； D．与KMnO4对应的MnSO4是还原产物，与H2C2O4对应的CO2是氧化产物，氧化产物与还原产物的物质的量之比为10：2=5:1，D项符合题意； 故正确选项为D。 2．在标准状况下将3.84g铜粉投入一定量浓HNO3中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气体1.12L，则反应消耗HNO3的物质的量为 A．0.17mol B．0.15mol C．0.12mol D．无法计算 【答案】A 【解析】 根据原子守恒法可知：被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和， ，未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO3-的物质的量， ，所以n[Cu(NO3)2]=0.06mol，故消耗的HNO3的物质的量为 ，故A项正确。 （2）考查多步反应得失电子守恒计算 3．硫代硫酸钠(Na2S2O3)是一种解毒药，用于氟化物、砷、汞、铅、锡、碘等中毒，临床常用于治疗荨麻疹，皮肤瘙痒等病症.硫代硫酸钠在中性或碱性环境中稳定，在酸性溶液中分解产生S和SO2 实验I：Na2S2O3的制备。工业上可用反应：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2制得，实验室模拟该工业过程的装置如图所示： 实验Ⅲ：标定Na2S2O3溶液的浓度 (5)称取一定质量的产品配制成硫代硫酸钠溶液，并用间接碘量法标定该溶液的浓度：用分析天平准确称取基准物质K2Cr2O7(摩尔质量为294g∙mol-1)0.5880g。平均分成3份，分别放入3个锥形瓶中，加水配成溶液，并加入过量的KI并酸化，发生下列反应：6I-+Cr2O72-+14H+ = 3I2+2Cr3++7H2O，再加入几滴淀粉溶液，立即用所配Na2S2O3溶液滴定，发生反应I2+2S2O32- = 2I- + S4O62-，三次消耗 Na2S2O3溶液的平均体积为25.00 mL，则所标定的硫代硫酸钠溶液的浓度为_______mol∙L-1 【答案】0.1600 【解析】 (5)间接碘量法滴定过程中涉及两个反应：① ；② ；反应①I-被氧化成I2，反应②中第一步所得的I2又被还原成I-，所以①与②电子转移数相同，那么滴定过程中消耗的 得电子总数就与消耗的 失电子总数相同 ；在做计算时，不要忽略取的基准物质重铬酸钾分成了三份进行的滴定。所以假设c(Na2S2O3)=a mol/L，列电子得失守恒式： ，解得a=0.1600mol/L。 归纳总结 有的试题涉及的氧化还原反应较多，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，则解题就变的很简单。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，即可迅速求解。 【实战演练】 1．关于反应8NH3+6NO2 =7N2+12H2O，下列说法正确的是