氧化还原反应中电子转移问题
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：①双箭号从反应物指向生成物；
②箭号起止为同一元素；
③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。例1．3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)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：①箭号起点为失电子元素，终点为得电子元素；
②在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）==CuSO4+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（）
A．2 mol B．1 mol C．0.5 mol D．0.25 mol
3. 钢铁生锈过程发生如下反应：
①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2；②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
③2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。
下列说法正确的是（）
A．反应①、②中电子转移数目相等 B．反应①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SO4有一部分是氧化产物
D. FeS2只作还原剂 2
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业领域。在一定条件下，AlN可通过反应：Al2O3＋N2＋3C 叙述正确的是
A．上述反应中，N2是还原剂，Al2O3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 D．AlN的摩尔质量为41 g
6. 2 g Cu2S和CuS的混合物在酸性溶液中用400 mL 0.075 mol·L-1 KMnO4溶液处理，发生反应如下：
8MnO4+5Cu2S+44H+====10Cu2++5SO2+8Mn2++22H2O
6MnO4+5CuS+28H+====5Cu2++5SO2+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.1 mol·L-
1(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
(1)配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式：
-MnO4
+--高温 2AlN＋3CO合成。下列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 mol·L-1 Fe2+溶液，需称取
(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(M=392 g·mol-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-+＿＿MnO4-+＿＿H+＝＿＿CO2+＿＿Mn2++＿＿H2O
2、【答案】D
【解析】：此题主要考查氧化还原反应的配平：Zn＋HNO3(稀)Zn(NO3)2＋NH4NO3＋H2O，Zn：0→＋2，化合价改变值为：(2－0)×1＝2，N：＋5→－3，化合价的改变值为：(5＋3)×1＝8，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：4Zn＋
10HNO3(稀)===4Zn(NO3)2＋NH4NO3＋3H2O，当生成1mol的Zn(NO3)2时，被还原的HNO3为0.25mol
3、【答案】A
【解析】反应①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2中的氧化剂是O2，1molO2在反应中得到4mol电子，同样在反应②4Fe(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，FeS2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剂，D错误；CuSO4中Cu的化合价降低生成Cu2S，FeS2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SO4有一部分是氧化产物，另一部分由CuSO4提供，C正确。 2-
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】根据配平后的离子方程式，KMnO4—5(NH4)2Fe(SO4)2，则剩余KMnO4的物质的
0.35L?0.1mol·L-1
量为：=0.07 mol。 5
需称量固体的质量为：0.5 L×0.1 mol·L-1×392 g·mol-1=19.6 g
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：
?160x+96y=2?x=0.005?，解得结果?，则混合物中Cu2S的质量?86y=0.0125x+y=0.4?0.075-0.007??5?5
0.005mol?160g·mol-1
分数为：×100%=40%。 2g
8、【答案】（1）5 2 16 10 2 8
【解析】（1）C：＋3→＋4，改变量（4－3）×2＝2，Mn：＋7→＋2，改变量
（7－2）×1＝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
i．KClO3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+____ClO2↑+____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)
①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④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）②；（3）0.2 （4）KClO3 ；HCl；Cl2；ClO2