1、氧化还原反应中电子转移问题一、【学法导航】解答氧化还原反应概念类型题时关键是:1、 要理清知识线索,即价升高失电子还原剂氧化反应氧化产物(或价降低得电子氧化剂还原反应还原产物)。要明确解题的方法思路:理清概念抓实质,解题应用靠特征,即从氧化还原反应的实质电子转移,去分析理解有关概念,而在实际解题过程中,应从分析元素化合价有无变化这一氧化还原反应的特征入手。具体思路是:找变价、判类型、分升降、定其他。其中“找变价”是非常关键的一步,特别是反应物中含有同种元素的氧化还原反应,必须弄清它的变化情况 21 世纪教 2电子转移表示法:(1 )双线桥法“谁变谁”双线桥法:分别用两条箭头表示从反应物到生成物
2、电子得失的方向和数目,双线桥法可以表示出同一元素在反应物和生成物之间原子或离子得失电子的结果(意义)。注意:双箭号从反应物指向生成物;箭号起止为同一元素;在线桥上要注明“失去”或“得到”电子的总数,得失电子数目应相等。得电子 化合价降低 发生还原反应 具有氧化性氧化剂+还原剂 氧化剂的还原产物+还原剂的氧化产物 失电子 化合价升高 发生氧化反应 具有还原性例 13Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO 3)2 + 2 NO + 4H2O(2)单线桥法 “谁给谁”单线桥法:用一条箭头从失电子元素出发指向得电子的元素,表示电子转移的方向和数目。注意:箭号起点为失电子元素,终点为得电子元素;在
3、线桥上只注明电子转移的总数不标得与失。3、氧化还原反应方程式配平要依据原理:电子得失守恒和原子守恒。二、经典例题1在 Cu+2H2SO4(浓)=CuSO 4+SO2+2H2O 反应中,_是氧化剂;_是还原剂;_ 元素被氧化;_元素被还原;_ 是氧化产物;_是还原产物;电子转移总数为_。2. 锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。当生成 1 mol 硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为 ()A2 mol B1 mol C0.5 mol D0.25 mol3. 钢铁生锈过程发生如下反应:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2; 4Fe(OH) 2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;2Fe(OH
4、)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是()A反应、中电子转移数目相等 B反应中氧化剂是氧气和水C与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀D钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀4. 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=7Cu2S+5FeSO4 +12H2SO4。下列说法正确的是 A. Cu2S 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 4O有一部分是氧化产物D. FeS2 只作还原剂5. 氮化铝(AlN,Al 和 N 的相对原子质量分别为 27 和 14)广泛应用于电子陶瓷等工
5、业领域。在一定条件下,AlN 可通过反应:Al 2O3N 23C 高 温 2AlN3CO 合成。下列叙述正确的是A上述反应中,N 2是还原剂,Al 2O3是氧化剂B上述反应中,每生成 1 mol AlN 需转移 3 mol 电子C AlN 中氮的化合价为+3 DAlN 的摩尔质量为 41 g6. 2 g Cu2S 和 CuS 的混合物在酸性溶液中用 400 mL 0.075 molL-1 KMnO4 溶液处理,发生反应如下:8 4MnO+5Cu2S+44H+=10Cu2+5SO2+8Mn2+22H2O6 +5CuS+28H+=5Cu2+5SO2+6Mn2+14H2O反应后煮沸溶液,赶尽 SO2
6、,剩余的 KMnO4 恰好与 350 mL 0.1 molL-1(NH4)2Fe(SO4)2 溶液完全反应。(1)配平 KMnO4 与(NH 4)2Fe(SO4)2 反应的离子方程式:nO+ Fe2+ H+ Mn2+ Fe3+ H2O(2)KMnO4 溶液与混合物反应后,剩余 KMnO4 的物质的量为_mol。(3)欲配制 500 mL 0.1 molL-1 Fe2+溶液,需称取(NH 4)2Fe(SO4)26H2O(M=392 gmol-1)的质量为_ g。(4)混合物中 Cu2S 的质量分数为_。7. 下列化学方程式中电子转移不正确的是 ( )8.(1)配平氧化还原反应方程式: C2O42
7、-+MnO 4-+H + CO 2+Mn 2+H 2O2、 【答案 】D【解析】:此题主要考查氧化还原反应的配平:ZnHNO 3(稀) Zn(NO3)2NH 4NO3H 2O,Zn:0 2,化合价改变值为:(20)12,N :53,化合价的改变值为:(53)18,根据化合价升降总值相等得:在 Zn(NO3)2前配4, NH4NO3前配 1,然后根据反应前后各元素的原子个数相等,找出其他物质的系数。配平后的化学方程式为:4Zn10HNO 3(稀) =4Zn(NO3)2NH 4NO33H 2O,当生成 1mol 的 Zn(NO3)2时,被还原的 HNO3为 0.25mol21 世3、 【答案 】A
8、【解析】反应2Fe+O 2+2H2O=2Fe(OH)2中的氧化剂是 O2,1molO 2在反应中得到 4mol 电子, 同样在反应 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3中氧化剂也是 O2,而且两个反应中氧气的系数都是 1,因此得到的电子均是 4mol,故 A 选项正确 B 选项错误。钢质水管与铜质水龙头连接后形成原电池,其中钢质水管做负极被腐蚀,故C 选项错误。钢铁在潮湿的空气中容易发生电化学腐蚀,而且主要是发生吸氧腐蚀,因此 D 选项错误。4、 【答案】C【解析】分析反应可知,FeS 2 中 S 的化合价降低生成 Cu2S,升高生成 FeSO4,故 FeS2 既是氧化剂又是还原
9、剂,D 错误;CuSO 4 中 Cu 的化合价降低生成 Cu2S,FeS 2 中 S 的化合价也降低生成Cu2S,故 Cu2S 只是还原产物,非氧化产物,A 错误;5 mol FeS2 发生反应,有 21 mol 电子转移,B 错误;产物中 24O有一部分是氧化产物,另一部分由 CuSO4 提供,C 正确。5、 【答案 】B【解析】该反应中 N2降价为氧化剂,C 升价为还原剂,每生成 1molAlN 转移3mol 电子,AlN 中 Al 为+3 价,N 为-3 价。D 中摩尔质量的单位为 g/mol。6、 【答案】(1)1 5 8 1 5 4 (2)0.007 (3)19.6 (4)40【解析
10、】根据配平后的离子方程式,KMnO 45(NH4)2Fe(SO4)2,则剩余 KMnO4 的物质的量为: .03.1Lmol=0.07 mol。需称量固体的质量为:0.5 L0.1 molL-1392 gmol-1=19.6 g21 世纪教育网假设混合物中 Cu2S 的物质的量为 x,CuS 的物质的量为 y,结合以上数据列出方程组:07.5.4056891yx,解得结果 0125.x,则混合物中 Cu2S 的质量分数为: gmoll2161100%=40%。8、 【答案 】( 1)5 2 16 10 2 8【解析】(1) C:34,改变量(43 )2 2 , Mn:72,改变量(7 2)1
11、5,根据化合价升降总数相等,所以在 C2O42 前配5, MnO4 前配 2,根据 C 和 Mn 原子守恒,分别在 CO2和 Mn2 前配 10和 2,再由电荷守恒在 H 前配 16,最后根据离子方程式两边的 H 个数相等在水前面配 8,经检验离子方程式两边的氧原子相等。变式训练 iKClO 3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯,其变化可表述为_KClO3+_HCl(浓)=_KCl+_ClO 2+_Cl2+_H2O(1) 请配平上述化学方程式。(2) 浓盐酸在反应中显示出来的性质是_(填编号)只有还原性 还原性和酸性 只有氧化性 氧化性和酸性(3) 产生 0.1mol Cl2,则转移的电子的物质的量为_mol。(4) 氧化剂是_,还原剂是_;氧化产物是_,还原产物是_。i (1)2,4=2 ,2 ,1,2; (2 ); (3)0.2 (4)KClO 3 ;HCl;Cl 2;ClO 2