2026届高三化学第一轮：1.5.3氧化还原反应的计算

第一章　物质及其变化 第5讲　氧化还原反应方程式的配平和计算 第三课时 氧化还原反应的计算 1.电子守恒法计算的原理 氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。 2.电子守恒法计算的流程 (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)。 【考点清单】 “升降必相等 (得失电子守恒)” 1、氧化还原反应中的守恒律 对于一个完整的氧化还原反应，化合价升高总数与降低总数相等，失电子总数=得电子总数相等 “升降必相等 (得失电子守恒)” 应用：进行氧化还原方程式的相关计算。 【考点清单】 【考点清单】 （2016·上海高考真题）某铁的氧化物（FexO）1.52g溶于足量盐酸中，向所得溶液中通入标准状况下112mlCl2，恰好将Fe2+完全氧化。x值为（ ）A．0.80 B．0.85 C．0.90 D．0.93 A 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 （1）确定元素的价态或产物的组成 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 例：24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液（已知硫元素的最高价为+6价）,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7（Cr元素的最高价为+6价）溶液完全反应，则Cr元素在还原产物中的化合价是（ ） A、+6 B、+3 C、+2 D、0 B （1）确定元素的价态或产物的组成 【考点清单】 例：Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16，则x的值为 A．2 B．3 C．4 D．5 D 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 （1）确定元素的价态或产物的组成 【考点清单】 （2） 部分氧化或部分还原的计算 关键是要弄清只发生氧化或只发生还原的理论量是多少，或占总量的百分率。 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 【考点清单】 1:1 例：(2020浙江7月选考化学·10) 反应 4HCl(浓)+MnO₂ = MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O 中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是 在3BrF3＋5H2O=HBrO3＋Br2＋9HF＋O2反应中，若有5mol H2O作还原剂，则被水还原的BrF3的物质的量为 A. 4/3 mol B．10/3 mol C．2 mol D．3 mol B 【夯实基础】 白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示： 11P4＋60CuSO4＋96H2O= 20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4 60molCuSO4能氧化白磷的物质的量是 。 3mol 【夯实基础】 （3）多步反应的得失电子守恒 例：x 克的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8960mL的NO2气体和672mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），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 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 【考点清单】 （2013·四川高考真题）1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (换算为标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是A．该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1B．该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/LC．NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%D．得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL 【夯实基础】 D 例：某废水中含有 Cr2O72- ，为了处理有毒的 Cr2O72- ，需要先测定其浓度：取20 mL废水，加入适量稀硫酸，再加入过量的V1 mL c1 mol·L－1 (NH4)2Fe(SO4)2溶液，充分反应(还原产物为Cr3＋)。用c2 mol ·L－1 KMnO4溶液滴定过量的Fe2＋至终点，消耗KMnO4溶液 V2 mL。则原废水中c( Cr2O72- )为_______________。 （4）氧化还原滴定中的计算 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 【考点清单】 （5）粒子先后反应的得失电子守恒 例：下列粒子在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下： 还原性HSO3->I-， 氧化性IO3- >I2>SO42-。向含有x mol NaHSO3的溶液中逐滴加入NaIO3溶液。加入NaIO3的物质的量和析出的I2的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝___mol。 3 【考点清单】 3、氧化还原反应的相关计算----电子守恒 已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3+和Cr3+。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3+的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是 A．K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1∶3 B．图中BC段发生的反应为2Fe3+＋2I- =2Fe2+＋I2 C．开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol D. 图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7 D 【夯实基础】 考点二 氧化还原反应的规律与应用 16 D (2019·郑州一模)将过量H2O2溶液加入含(NH4)2CrO4的氨水中，加热后冷却，生成暗棕红色晶体M[化学式为Cr(NH3)3O4]，发生反应的离子方程式为CrO42-＋3NH3＋3H2O2=M＋2H2O＋2OH-＋O2↑，测得M中有2个过氧键。下列叙述正确的是(　　) A．M中Cr的化合价为＋3 B．参与反应的H2O2全部被氧化 C．向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，没有明显现象 D．转移0.2 mol电子时，生成M的质量为16.7 g 【夯实基础】 16 17 17 某含铬Cr2O72－ 废水用硫酸亚铁［FeSO4·(NH4)2SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。该沉淀干燥后得到 n mol FeO·FeyCrxO3 。不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是( ) A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)mol B．处理废水中Cr2O72－ 的物质的量为nx/2 mol C．反应中发生转移的电子数为3nx mol D．在FeO·FeyCrxO3中3x=y A +6 +2 +2 +3 +3 -2 【随堂检测】 18 Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当NO2和NO的物质的量之比为1:1时，实际参加反应的Cu2S和HNO3的物质的量之比为（ ） A．1:7 　 B．1:9 　 　 C．1:5　　　　 D．2:9 A 【随堂检测】 19 将Mg和Cu的合金2.64克，投入适量的稀HNO3中恰好反应，固体全部溶解时，收集的还原产物为NO，体积为0.896L(标准状况)，向反应后的溶液中加入2mol/L NaOH溶液60mL时，金属离子恰好完全沉淀，则形成沉淀的质量为 A. 4.32克     B. 4.68克    C. 5.36克  D. 6.38克 B 【随堂检测】 练习：(双选）在FeI2溶液中不断通入Cl2，溶液中I－、I2、Fe2+、IO3-、Fe3+等粒子物质的量随（即Cl2与FeI2的物质的量之比）的变化可用下图简单表示，则下列说法正确的是： A.粗线5、细线3分别代表n（Fe3+）、n（IO3-） 随n（Cl2）/n（FeI2）变化的情况 B.假设通入Cl2的过程中溶液的体积不变，则 溶液的pH始终不变 C. 当n(Cl2)/n(FeI2) =6.5时，溶液中 n(Cl-）/n(IO3-) =13 D.当n(Cl2)/n(FeI2) =1.2时，离子方程式为 2Fe2++10I－+6Cl2=5I2+2Fe3++12Cl－ AD I- I2 Fe2+ Fe3+ IO3— 【随堂检测】 （2014·全国）已知：将Cl2通人适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且 的值与温度高低有关。当n(KOH)=amol时，下列有关说法错误的是( ) A．若某温度下，反应后 ＝11，则溶液中 =1/2 B． 参加反应的氯气的物质的量等于0.5amol C．改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围： amol ≤ ne ≤ amol D．改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为 amol D 【随堂检测】 [作业布置] mol·L－1 在BC段Fe3＋的物质的量逐渐减小，说明Fe3＋和I－反应，反应的离子方程式为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，B正确； 根据得失电子守恒可得反应的关系式为K2Cr2O7～6Fe3＋～6I－，共消耗的n(I－)＝1.5 mol，则开始加入的K2Cr2O7的物质的量为1.5 mol×eq \f(1,6)＝0.25 mol，C正确； 在BC段反应消耗KI的物质的量是0.9 mol，则n(Fe2＋)＝n(I－)＝0.9 mol，K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为0.25 mol∶0.9 mol＝5∶18，D错误。 [典例3]　已知酸性K2Cr2O7溶液可与FeSO4反应生成Fe3＋和Cr3＋。现将硫酸酸化的K2Cr2O7溶液与FeSO4溶液混合，充分反应后再向所得溶液中加入KI溶液，混合溶液中Fe3＋的物质的量随加入的KI的物质的量的变化关系如图所示，下列说法中不正确的是 (　　) A．图中AB段的氧化剂为K2Cr2O7 B．图中BC段发生的反应为2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2 C．开始加入的K2Cr2O7为0.25 mol D．K2Cr2O7与FeSO4的物质的量之比为1∶3 根据图像，AB阶段Fe3＋的物质的量不变，说明Fe3＋没有参加反应，则AB段应为K2Cr2O7和KI的反应，K2Cr2O7为氧化剂，A正确； D　[M的化学式为Cr(NH3)3O4，M中有2个过氧键，则4个O均为－1价，而NH3为中性分子，故Cr的化合价为＋4，A项错误；根据3H2O2～O2以及M中有2个过氧键，知参与反应的H2O2只有eq \f(1,3)被氧化，B项错误；M中含有过氧键，具有强氧化性，向FeSO4溶液中滴加几滴M的溶液，Fe2＋被氧化为Fe3＋，溶液会发生颜色变化，C项错误；转移0.2 mol电子生成0.1 mol M，质量为16.7 g，D项正确。] $$