第二课时　氧化还原反应计算题中重要的解题思想

【目标导航】1.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。

【知识复习】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，只要把物质分为初态和终态，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。

【经典例题】

例1  Na₂S_x在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na₂SO₄，而NaClO被还原为NaCl，若反应中Na₂S_x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

反思归纳: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)。

例2  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(都已折算到标准状态)，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

反思归纳:多步反应的得失电子守恒问题

有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，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，则解题就变得很简单。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。

【课后作业】

1．  现有24 mL浓度为0.05 mol·L^－1的Na₂SO₃溶液恰好与20 mL浓度为0.02 mol·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．＋2        B．＋3            C．＋4              D．＋5

2．  (NH₄)₂PtCl₆晶体受热分解，生成氮气、氯化氢、氯化铵和金属铂，在此分解反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比是                                                                  

A．2∶3              B．3∶2              C．4∶3              D．1∶3

3．  从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO₄＋5FeS₂＋12H₂O===7X＋5FeSO₄＋12H₂SO₄，下列说法正确的是                                                              

A．X的化学式为CuS，它既是氧化产物又是还原产物

B．5 mol FeS₂发生反应，有10 mol电子转移

C．产物中的SO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}有一部分是氧化产物

D．FeS₂只作还原剂

4．  硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl₂完全转化为Cl^－，则S₂O{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}将转化为                                              

A．S^2－          B．S           C．SO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}            D．SO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}

5．已知硫酸亚铁溶液中加入过氧化钠时发生反应：4Fe^2＋＋4Na₂O₂＋6H₂O===4Fe(OH)₃↓＋O₂↑＋

8Na^＋   则下列说法正确的是                                                                       

A．该反应中还原剂为Fe^2＋，Fe(OH)₃既是还原产物又是氧化产物

B．充分反应后可以看到白色沉淀和气体生成

C．标准状况下，每生成22.4 L O₂，则有4 mol Na₂O₂被还原

D．若有4 mol Na₂O₂参加反应，则反应中共转移6N_A个电子

6．a mol Cu与含b mol HNO₃的溶液恰好完全反应，被还原的HNO₃的物质的量一定是

A．(b－2a) mol    B.{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}b mol      C.{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}a mol              D．2a mol

7．在P＋CuSO₄＋H₂O―→Cu₃P＋H₃PO₄＋H₂SO₄(未配平)的反应中，7.5 mol CuSO₄可氧化P的物质的量为________mol。生成1 mol Cu₃P时，参加反应的P的物质的量为________mol。

8．  四氧化三铁(Fe₃O₄)磁性纳米颗粒稳定、容易生产且用途广泛，是临床诊断、生物技术和环境化学领域多种潜在应用的有力工具。水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是3Fe^2＋＋2S₂O{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}＋O₂＋xOH^－===Fe₃O₄↓＋S₄O{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}＋2H₂O。请回答下列问题。

(1)水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应中，还原剂是____________。

(2)反应的化学方程式中x＝________。

(3)每生成1 mol Fe₃O₄，反应转移的电子为________mol，被Fe^2＋还原的O₂的物质的量为________mol。

{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}9．  下列微粒在溶液中的还原性和氧化性强弱顺序如下：还原性HSO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}>I^－，氧化性IO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}>I₂>SO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}。向含有x mol NaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入KIO₃和析出I₂的物质的量的关系曲线如图所示，则x＝________mol。

【真题再现】

1．(2013·上海，22)一定量的CuS和Cu₂S的混合物投入足量的HNO₃中，收集到气体V L(标准状况)，向反应后的溶液中(存在Cu^2＋和SO{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C}{C})加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO 12.0 g，若上述气体为NO和NO₂的混合物，且体积比为1∶1，则V可能为                                                                                 

A．9.0 L             B．13.5 L          C．15.7 L               D．16.8 L

2．(2013·四川理综，7)1.52 g铜镁合金完全溶解于50 mL密度为1.40 g·mL^－1、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO₂和N₂O₄的混合气体 1 120 mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0 mol·L^－1NaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54 g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∶1

B．该浓硝酸中HNO₃的物质的量浓度是14.0 mol·L^－1

C．NO₂和N₂O₄的混合气体中，NO₂的体积分数是80%

D．得到2.54 g沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600 mL