高中化学讲座：氧化还原反应有关计算中的守恒与方法

氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律浠水县团陂高中高友红得失电子守恒是指在氧化还原反应中，还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等的规律。

在利用得失电子守恒规律时，一般步骤为①找出氧化剂与还原剂，以及与它们对应的还原产物及氧化产物；②找准一个原子或离子得失电子数；③由题中物质的量，根据守恒可以列出等式：n(×变价原子个数×化合价变化值=n（还原剂）×变价原氧化剂)子个数×化合价变化值。

用这种方法解题的最大优点在哪里呢？就是抓住氧化还原反应的始态和终态，忽略中间过程，利用得失电子总数相等建立关系式，从而简化过程，快速解题。

例1：向1L0.5mol/L的FeBr2溶液中通入标准状况下一定量的Cl2,完全反应后测得溶液中的Br—有一半被氧化，试求通入标准状况下Cl2的体积为多少？分析：将Cl2通入FeBr2溶液中，由于Fe2+和Br—都具有还原性，故Cl2与Fe2+和Br—均可反应。

但是，由于还原性Fe2+强于Br—，所以Cl2必须先与Fe2+反应，过量的Cl2再氧化Br—。

依据题意，有一半Br—被氧化，则Fe2+已完全被氧化。

解法一：由2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ +2 Cl—可知，氧化Fe2+消耗Cl2的物质的量为1/2 ×0.5mol/L×1L＝0.２5mol由2 Br—+ Cl2= Br2+2 Cl—可知，Br—被氧化一半时消耗Cl2的物质的量为1/2 ×1/2 ×0.5mol/L×1L×２＝0.２5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：（0.２5＋0.２5）mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ解法二：反应开始时为FeBr2和Cl2，反应的终态为FeBr3FeCl3Br2, 且原溶液中有一半Br—被氧化，由得失电子守恒，Cl2得电子的总数与Fe2+和Br—失电子的总数应相等。

设通入Cl2为X mol,则X mol×2=0.5mol/L×1L×1+0.5mol/L×1L×２×1/2×1X=0.5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：0. 5mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ比较这两种方法，方法二比方法一步骤少，且简便快捷，能快速解题。

氧化还原反应中电子守恒计算氧化还原反应中的电子守恒计算解题方法：1．计算依据：（1）氧化剂获得电子总数等于还原剂失去电子总数，即得失电子守恒。

（2）氧化剂中元素降价总数等于还原剂中元素升价总数，即化合价升降守恒。

（3）反应前后各元素种类不变，各元素的原子数目不变，即质量守恒。

（4）在有离子参加的氧化还原反应中，反应前后离子所带电荷总数相等，即电荷守恒。

2．计算方法——得失电子守恒法：还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数:解题的一般步骤为：(1)找出氧化剂、还原性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(还原性)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。

3．常见题型：1.硫代硫酸钠可作为还原剂,已知溶液恰好把标准状况下完全转化为-离子,则-将转化成A.-B. SC. -D. -1 / 3答案：C2.当溶液中-和-离子数之比为1：3时,正好完全发生氧化还原反应,X在还原产物中的化合价为A. B. C. D.答案:C3.24mL浓度为的溶液恰好与20mL某浓度的溶液完全反应已知被氧化为,且元素Cr在还原产物中的化合价为价,则原溶液的物质的量浓度为A. B. C. D.答案：B4.当溶液中离子与分子的个数比恰好按2：5进行反应时,溶液中被还原为较低价态,则X元素的化合价变为( )A. B. C. D.答案：C5.某铁的氧化物溶于足量盐酸中,向所得溶液中通入标准状况下,恰好将完全氧化值为( )A. B. C. D.答案：A6.在含有的溶液中通入,再加入含有的溶液后,恰好完全转化为,则反应后X元素的化合价为( )A. B. C. D.答案：B7.某强氧化剂与的溶液恰好完全反应,则X还原后化合价为( )A. B. C. 0 D.答案：C氧化还原反应中电子守恒计算3 / 3。

氧化还原反应有关计算中的守恒与方法一、守恒“守恒”是化学中的一个永恒规律，在氧化还原反应中常涉及的守恒有：（1）电子守恒：电子守恒是指氧化剂得到的物质的量（或个数）和还原剂失去电子的物质的量（或个数）相等，即反应前后氧化剂得到电子的总数等于还原剂失去电子的总数。

（2）质量守恒;质量守恒是指氧化还原反应中反应前后各元素的种类和相应的原子个数不变。

（3）电荷守恒电荷守恒是指在离子反应中，所有阳离子所带正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数，即溶液呈电中性。

二、方法对氧化还原反应的有关计算应根据化合价的变化，理清氧化和还原两条线索，以得失电子守恒为切入点，并结合化学方程式和质量守恒列式求解。

对于过程相对复杂的氧化还原反应，（连续反应或多个反应并列发生）的计算，可以通过分析反应前后，始终两态涉及的所有物质，找出所有起始物质到终了物质中化合价发生变化的元素，根据化合价升高总数和化合价降低总数相等列式求解，简化解题步骤。

【例题1】在一定条件下的硝酸铵受热分解的未配平的化学方程式为（）NH4NO3HNO3+ N2↑+ H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为：A. 5 : 3B. 5 : 4C. 1 : 1D. 3 : 5【例题2】12 mL浓度为0.1 mol//L的Na2SO3溶液，恰好与10 mL浓度为0.04 mol//L的K2Cr2O7溶液，完全反应，通过计算确定Cr元素在还原产物中的化合价。

【例题3】（09年全国卷Ⅱ）含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。

下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是（）A．x＝0.4a，2Fe2+ +Cl2 ＝2Fe3++2Cl－B．x＝0.6a，2Br－+ Cl2 ＝Br2+2Cl－C．x＝a，2Fe2+ +2Br－+2Cl2 ＝Br2 +2Fe3+ +4Cl－D．x＝1.5a，2Fe2+ +4Br－+3Cl2 ＝2Br2+2Fe3+ +6Cl－【例题4】5.12 g Cu和一定质量的浓硝酸反应，当Cu反应完时，共收集到标准状况下的气体3.36 L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？（答案：0.896 L）【例题5】15 g 镁铁合金，溶解在一定量的某浓度的稀硝酸中，当金属完全反应后，收集到标准状况下5.6 L NO气体（假设硝酸的还原产物只有NO），在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，可得多少克沉淀？（答案：27.75 g）【例题6】某反应中反应物与生成物有：AsH3、H2SO4、KBrO3、K2SO4、H3AsO4、H2O和一种未知物质X。

氧化还原反应的计算•氧化还原反应的计算:(1)比较典型的计算有：求氧化剂、还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂货还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。

(2)计算的依据是：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数，列出守恒关系式求解。

•氧化还原反应的基本规律：1．守恒规律氧化还原反应中有物质失电子必有物质得电子，且失电子总数等于得电子总数。

或者说氧化还原反应中，有元素化合价升高必有元素化合价降低，且化合价升高总数必等于降低总数。

有关得失电子守恒(化合价守恒)的规律有如下应用：(1)求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比，或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比。

(2)配平氧化还原反应方程式。

(3)进行有关氧化还原反应的计算：2．强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物。

应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱。

3．价态规律元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质。

物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现。

4．转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；不同价态的同种元素之间发生反应，元素的化合价只靠近，不交叉；相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应。

如5．难易规律越易失去电子的物质，失去后就越难得到电子；越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子。

一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应，如向FeBr2溶液中通入Cl2时，发生离子反应的先后顺序为：。

7 守恒法在氧化还原反应计算中的应用1．氧化还原反应的计算主要有求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量之比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化或物质的化学式等。

其计算的关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等(即得失电子守恒)。

2．电子守恒解题步骤：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列等式：氧化剂的物质的量×每摩尔氧化剂得电子数＝还原剂的物质的量×每摩尔还原剂失电子数，利用这一等式，解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简。

【典例9】 实验室用MnO 2和浓盐酸制氯气的反应为MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋2H 2O ＋Cl 2↑。

反应中，如果有17.4 g 100%的MnO 2被还原，那么：(1)被氧化的氯化氢的质量为______________________________________________________。

(2)转移电子的物质的量为_______________________________________________________。

(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂，漂白布匹后，过量的氯需要除去，通常可用Na 2SO 3作“脱氯剂”，脱氯后的产物为Na 2SO 4，氯变为－1价。

若把本题中产生的Cl 2完全转化，需要Na 2SO 3的质量为___________________________________________________________________。

解析 (1)设被氧化的HCl 的质量为x ，则有如下关系：MnO 2＋4HCl(浓)=====△MnCl 2＋Cl 2↑＋2H 2O ～被氧化2HCl则：8717.4 g ＝2×36.5x解得：x ＝14.6 g (2)该方程式中转移电子数为2，所以电子数(未知量)与MnO 2(已知量)的关系为MnO 2～2e －(3)Na 2SO 3与Cl 2的反应为Na 2SO 3＋Cl 2＋H 2O===Na 2SO 4＋2HCl ，所以MnO 2(已知量)与Na 2SO 3(待求量)的物质的量比关系为MnO 2～Cl 2～Na 2SO 3。

2014年高一化学培优专题氧化还原反应的基本规律和氧化还原反应有关计算中的守恒与方法一、氧化还原反应的基本规律1.遵循三大守恒原2.价态规律3.邻位变化规律4.强弱规律5.优先规律I.遵循三大守恒原则(1)电子守恒：氧化剂得电子总数＝还原剂失电子总数。

(2)原子守恒：某元素的原子的种类及个数在反应前后保持不变。

(3)电荷守恒：离子反应中，反应前后离子所带总电荷相等例题：下面的离子方程式：xR2＋＋yH＋＋O2 →mR3＋＋nH2O，下列R3＋、R2＋和化学计量数m、n的判断错误的是（）(A)m＝4，R3＋是氧化产物 (B)m＝y，R2＋显还原性(C)x＝3，R3＋是氧化产物 (D)x＝y，R2＋显还原性2、价态规律（1）当元素具有可变化合价时，一般处于最高价态时只具有氧化性，处于最低价态时只具有还原性，处于中间价态时既具有氧化性又具有还原性。

如：浓硫酸的S只具有氧化性，H2S中的S只具有还原性，单质S具有氧化性又具有还原性。

(2)价态归中规律：不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时遵循“高价＋低价→中间价”的规律；而不会出现价态交错现象如：用双线桥法分析以下两个方程式的电子的转移：S+2H2SO4(浓)=3SO2↑+2H2O 6HCl+KClO=3Cl2↑+KCl+6H2O（3）歧化反应规律发生在同一物质分子内、同一价态的同一元素之间的氧化还原反应，叫做歧化反应。

反应规律：所得产物中，该元素一部分价态升高，一部分价态降低，即“中间价→高价 +低价”。

具有多种价态的元素（如氯、硫、氮和磷元素等）均可发生歧化反应。

如：用双线桥法分析以下方程式的电子的转移：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O3、邻位变化规律：不同价态的同种元素之间发生氧化还原反应时（不会在相邻价态间进行），向邻价位转化。

如：用双线桥法分析以下方程式的电子的转移：H2S+H2SO4=S↓+SO2↑+2H2O浓H2SO4与SO2会反应吗？4、强弱的规律：强氧化剂＋强还原剂→弱还原剂(还原产物)＋弱氧化剂(氧化产物) （1）氧化剂→还原产物，还原剂→氧化产物；（2）氧化性：氧化剂＞氧化产物，（3）还原性：还原剂＞还原产物。

氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律浠水县团陂高中高友红得失电子守恒是指在氧化还原反应中，还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等的规律。

在利用得失电子守恒规律时，一般步骤为①找出氧化剂与还原剂，以及与它们对应的还原产物及氧化产物；②找准一个原子或离子得失电子数；③由题中物质的量，根据守恒可以列出等式：n(×变价原子个数×化合价变化值=n（还原剂）×变价原氧化剂)子个数×化合价变化值。

用这种方法解题的最大优点在哪里呢？就是抓住氧化还原反应的始态和终态，忽略中间过程，利用得失电子总数相等建立关系式，从而简化过程，快速解题。

例1：向1L0.5mol/L的FeBr2溶液中通入标准状况下一定量的Cl2,完全反应后测得溶液中的Br—有一半被氧化，试求通入标准状况下Cl2的体积为多少？分析：将Cl2通入FeBr2溶液中，由于Fe2+和Br—都具有还原性，故Cl2与Fe2+和Br—均可反应。

但是，由于还原性Fe2+强于Br—，所以Cl2必须先与Fe2+反应，过量的Cl2再氧化Br—。

依据题意，有一半Br—被氧化，则Fe2+已完全被氧化。

解法一：由2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ +2 Cl—可知，氧化Fe2+消耗Cl2的物质的量为1/2 ×0.5mol/L×1L＝0.２5mol由2 Br—+ Cl2= Br2+2 Cl—可知，Br—被氧化一半时消耗Cl2的物质的量为1/2 ×1/2 ×0.5mol/L×1L×２＝0.２5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：（0.２5＋0.２5）mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ解法二：反应开始时为FeBr2和Cl2，反应的终态为FeBr3FeCl3Br2, 且原溶液中有一半Br—被氧化，由得失电子守恒，Cl2得电子的总数与Fe2+和Br—失电子的总数应相等。

设通入Cl2为X mol,则X mol×2=0.5mol/L×1L×1+0.5mol/L×1L×２×1/2×1X=0.5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：0. 5mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ比较这两种方法，方法二比方法一步骤少，且简便快捷，能快速解题。