内容正文:
第2课时 氧化还原反应的计算与方程式的配平
考试评价解读
核心素养达成
1.掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2.能正确书写信息型氧化还原方程式。
宏观辨识
与
微观探析
认识氧化还原反应的实质是电子转移,而且解题中注意得失电子数相等的应用。
证据推理
与
模型认知
信息型氧化还原反应方程式常通过文字描述或工艺流程图的形式,提供一个化学反应的过程,要求确定反应物和生成物,然后分析元素的化合价,结合守恒规律写出相应的化学(或离子)方程式。
考点1 电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用
[抓本质·悟考法]
某铁的氧化物(FexO)1.52 g溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下112 mL Cl2,恰好将Fe2+完全氧化。x值为( )
A.0.80
B.0.85
C.0.90
D.0.93
【解题关键点】 解答氧化还原反应计算题的依据是得失电子守恒,即反应中氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,列出守恒关系式求解。
【易错失分点】 (1)不能利用Fe的平均价态解答题目。
(2)列电子守恒关系式时忽略构成物质的原子数目。
[自主解答]
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A 解析:FexO中O元素显-2价,则Fe元素的平均价态为+)×x,解得x=0.80。
×(3-)×x,即 0.005 mol×2=,通入Cl2将Fe2+完全氧化生成Fe3+,标准状况下112 mL Cl2的物质的量为 0.005 mol。根据氧化还原反应中电子得失守恒规律列式:n(Cl2)×2=n(FexO)×(3-
[多角度·突破练]
⊳角度1 电子守恒的常规计算
1.现有24 mL浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol/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.+2
B.+3
C.+4
D.+5
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×0.020 L×2×(6-n),解得n=3。
2.在酸性条件下,可发生如下反应:ClO中M的化合价是( )
+Cl-+8H+,M2O+2M3++4H2O===M2O
A.+4
B.+5
C.+6
D.+7
C 解析:设M2O中M的化合价为+x,Cl元素由+5价降低到-1价,M元素由+3价升高到+x,根据得失电子守恒可得:6=2×(x-3),解得x=6,故C项正确。
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
⊳角度2 多步反应得失电子守恒问题
3.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( )
A.8.64
B.9.20
C.9.00
D.9.44
B 解析:反应流程为
x g=17.02 g-m(OH-),
而OH-的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量,等于浓硝酸得电子的物质的量,即:
n(OH-)=×2×1=0.46