高考化学一轮复习第一章微专题二氧化还原反应的相关计算课件

微专题二氧化还原反应的相关计算[专题精讲]一、学科核心素养

证据推理与模型认知：氧化还原反应的相关计算在高考中经常出现，对于这一类计算，应先通过分析、推理等方法认识氧化还原反应的本质，建立认知模型，再运用模型揭示现象的本质和规律。二、方法指导

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，可以抛开多步的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为初态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思考，便可迅速获得正确结果。第一步找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物第二步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)第三步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、解题步骤守恒法解题的思维流程。

[典例精析]

角度1两元素之间的得失电子守恒计算 【典例1】24mL浓度为0.05mol·L-1

的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02mol·L-1

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.＋2B.＋3C.＋4D.＋5第一步由题意可知Na2SO3为还原剂，K2Cr2O7为氧化剂，Na2SO4为氧化产物，求还原产物中Cr元素的化合价第二步第三步根据电子守恒：0.02×20×10-3×2×(6－n)＝0.05×24×10-3×1×(6－4)

n＝3解析：答案：B

[思维建模]化合价升降(电子得失相等)是解决问题的关键，首先确定变价元素，其次确定各物质的物质的量，最后依据电子守恒(化合价升降相等)确定元素化合价(生成物或产物中的)。[变式训练1]在硫酸溶液中NaClO3

和Na2SO3

按2∶1的物质的量之比完全反应，生成一种棕黄色气体X。则X为()A.Cl2C.ClO2B.Cl2OD.Cl2O5

解析：由题意设气体中氯的化合价为x价，得2×1×(5－x)＝1×1×(6－4)，x＝4，ClO2

中氯的化合价为＋4价。

答案：C

[变式训练2]联氨(又称肼，N2H4，无色液体)可用于处理高压锅炉水中的氧，防止锅炉被腐蚀。理论上1kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg；与使用Na2SO3

处理水中溶解的O2

相比，联氨的优点是______________________________________________________________________________________________________________________________________________。

解析：N2H4

吸收O2

时的化学方程式为N2H4

＋O2===N2

＋2H2O，由化学方程式可知参加反应的N2H4

和O2的质量相等，故1kgN2H4

理论上可除去水中溶解的O21kg。Na2SO3

吸收O2生成Na2SO4：2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，两者相比较，N2H4

的用量少，且不产生其他杂质。答案：1N2H4

的用量少，不产生其他杂质(或产物为N2

和H2O，而Na2SO3产生Na2SO4)角度2多元素之间的得失电子守恒计算【典例2】已知NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，下列说法正确的是()A.氧气是还原产物B.还原剂与氧化剂的物质的量之比为1∶1C.反应物中有水，且反应方程式中水的化学计量数为2D.若生成4.48L(标准状况下)O2，则反应转移0.8mol电子

解析：反应中O元素的化合价升高，氧气是氧化产物，A错误；此反应中NaClO既是氧化剂，又是还原剂，则还原剂与氧化剂的物质的量之比为6∶4＝3∶2，B错误；反应物中有水，由反应方程式4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑，可知水的化学计量数为2，C正确；4.48L(标准状况下)O2

的物质的量为0.2mol，则反应转移1.6mol电子，D错误。答案：C

[思维建模]根据反应物和生成物确定变价元素，尤其多个变价的时候一般采用以少定多(即确定升高或降低的元素种类最少的作为转移电子数的计算标准)的原则。

[变式训练3]在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，7.5molCuSO4

可氧化P的物质的量为______mol。生成1molCu3P时，参加反应的P的物质的量为________mol。

解析：设7.5molCuSO4

氧化P的物质的量为x，生成1molCu3P时，被氧化的P的物质的量为y。根据得失电子守恒得：7.5mol×(2－1)＝x×(5－0)，解得x＝1.5mol；1mol×3×(2－1)＋{1mol×[0－(－3)]}＝y×(5－0)，解得y＝1.2mol。所以参加反应的P的物质的量为1.2mol＋1mol＝2.2mol。答案：1.52.2

角度3多步反应得失电子守恒计算 【典例3】14g铜银合金与足量的某浓度的硝酸反应，将放出的气体与1.12L(标准状况下)氧气混合，通入水中恰好全部被吸)收，则合金中铜的质量为( A.9.6g C.3.2g

B.6.4gD.1.6g

解析：根据得失电子守恒规律可直接找出已知量(O2)与未知量

“二传手”，先得到Cu、Ag失去的电子，再传给O2，最后恢复原貌，Cu、Ag失去的电子最终传给了O2，所以根据得失电子守m(Cu)＝3.2g。答案：C

[思维建模]巧妙利用多个电子守恒的特定转化是解决问题的关键，首先确定每个氧化还原反应的电子守恒，其次找出电子转移相等的转化，通过这个桥梁进而实现电子转移多个守恒的巧妙转化。

[变式训练4]为测定某血液样品中钙离子的含量，可取该样品2.00mL用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵(NH4)2C2O4

晶体，反应生成CaC2O4沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得H2C2O4

后，再用1.000×10-4

mol·L-1

酸性KMnO4

标准溶液滴定，到达终点时用去20.00mL标准液。

(1)用酸性KMnO4(aq)滴定H2C2O4(aq)的离子方程式为_____________________________________________________________。(2)KMnO4

标准溶液应用________式滴定管盛装。

(3)滴定终点时的现象为___________________________________