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热点强化 3 电子守恒法计算及应用
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)。
题组一 确定元素价态或物质组成
1.现有 24 mL 浓度为 0.05 mol·L-1的NaSO 溶液恰好与 20 mL 浓度为 0.02 mol·L-1的
2 3
KCr O 溶液完全反应。已知NaSO 可被KCr O 氧化为NaSO ,则元素Cr在还原产物中
2 2 7 2 3 2 2 7 2 4
的化合价为________。
答案 +3
解析 题目中指出被还原的元素是 Cr,则得电子的物质是 KCr O ,失电子的物质是
2 2 7
NaSO ,其中S元素的化合价从+4→+6,Cr元素的化合价将从+6→+n。根据氧化还原
2 3
反应中得失电子守恒规律,有 0.05 mol·L-1×0.024 L×(6-4)=0.02 mol·L-1×0.020
L×2×(6-n),解得n=3。
2.NaS 在碱性溶液中可被 NaClO氧化为NaSO ,而NaClO被还原为NaCl,若反应中
2 x 2 4
NaS 与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为________。
2 x
答案 5
解析 ,
得关系式1×·x=16×2,x=5。
题组二 电子守恒在未配平方程式中的应用
3.在P+CuSO +HO―→Cu P+HPO +HSO (未配平)的反应中,7.5 mol CuSO 可氧化P
4 2 3 3 4 2 4 4
的物质的量为________mol。生成 1 mol Cu P 时,参加反应的 P 的物质的量为
3
________mol。
答案 1.5 2.2
解析 设7.5 mol CuSO 氧化P的物质的量为x;生成1 mol Cu P时,被氧化的P的物质的
4 3量为y,
根据得失电子守恒得:7.5 mol×(2-1)=x×(5-0),x=1.5 mol;1 mol×3×(2-1)+1
mol×[0-(-3)]=y×(5-0),y=1.2 mol,所以参加反应的P的物质的量为1.2 mol+1 mol
=2.2 mol。
题组三 多步反应得失电子守恒问题
4.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NO 气
2
体和672 mL的NO 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
2 4
液,生成沉淀的质量为17.02 g。则x等于________。
答案 9.20
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HNO 得电子的物质的量,即:
3
n(OH-)=×1+×2×1=0.46 mol,所以x g=17.02 g-0.46 mol
×17 g·mol-1=9.20 g。
5.足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和 NO 、NO 、NO的混合气体,将这些
2 2 4
气体与1.68 L O (标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得
2
硝酸铜溶液中加入5 mol·L-1 NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积
是________mL。
答案 60
解析 由题意可知,HNO,则Cu失去的电子数与O 得到的电子数相等。即n(Cu)
3 2
=2n(O )=2×=0.15 mol。根据质量守恒及 NaOH 和 Cu(NO ) 的反应可得关系式:
2 3 2
n(NaOH)=2n[Cu(NO )]=2n(Cu)=0.3 mol,则V(NaOH)==0.06 L=60 mL。
3 2
题组四 氧化还原滴定中的计算
6.某废水中含有Cr O,为了处理有毒的Cr O,需要先测定其浓度:取20 mL废水,加入
2 2
适量稀硫酸,再加入过量的V mL c mol·L-1 (NH )Fe(SO ) 溶液,充分反应(还原产物为
1 1 4 2 4 2
Cr3+)。用c mol ·L-1 KMnO 溶液滴定过量的Fe2+至终点,消耗KMnO 溶液V mL。则原
2 4 4 2
废水中c(CrO)为____________________________。
2
答案 mol·L-1
解析 Cr O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7HO,5Fe2++MnO+8H+===5Fe3++Mn2++
2 2
4HO。利用得失电子守恒列等式:c mol·L-1×V mL×10-3 L ·mL-1=20 mL×10-3 L·mL-1
2 1 1
×6c(CrO)+5c mol·L-1×V mL×10-3 L·mL-1,解得:c(CrO)= mol·L-1。
2 2 2 2