氧化还原反应简单计算
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宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。
氧化还原反应的配平及简单计算一、考点、热点回顾氧化还原反应的配平及简单计算(1)奇数配偶法:此法适用于简单的氧化还原反应方程式的配平,其步骤为“一看、二找、三定、四平、五查”(内容略)。
例如:Cl2 +2NaOH =NaCl+NaClO+H2O。
(2)逆向配平法:对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右边进行配平。
例如: 3Cl2+6KOH=5KCl+KClO 3 +3H2O(3)合一配平法:当三种物质参与氧化还原反应或分解反应的氧化和还原产物有三种时,应将其中两种合并作为一种来看,这样配平就显得简单了。
例如:KNO 3+S+C — K2 S+N2+CO2。
因为右边的 K 2KNO 3 和S,故左边KNO3 与S的系数比必须满足2∶ 1,所以先在S 中,K 与 S 分别来自左边的KNO 3前添上系数2,然后将2KNO 3和 S 看作一个整体来配平:2KNO 3+ S +3C = K2S+3CO2+N2。
(4)平均化合价法:此法适用于有机氧化还原方程式的配平,步骤为:先根据氢+1 价,氧-2 价来确定碳原子平均化合价,再用化合价升降法配平。
例如:5C2H4 O+2KMnO 4+3H2 SO4= 5C2 H4O2+K2 SO4 +2MnSO 4+3H2 O(5)离子方程式配平法:此法适用于较复杂的氧化还原反应方程式的配平。
例如FeS242422SO 4 中元素化合+CuSO+H O—— FeSO +Cu S+H 价变化错综复杂,给配平带来了麻烦,若将其改写为离子方程式,化合价变化情况就清楚了,即:5FeS2+14Cu2++12H 2O= 5Fe2+ +3SO4 2-+7Cu2 S+24H+然后,将离子方程式改写为化学方程式,即:5FeS2+14CuSO 4+12H 2O = 5FeSO4+7Cu 2S+12H2SO4。
(6)零价配平法:对于如 Fe3C 的复杂化合物,可假定Fe、 C 均为零价,然后用化合价升降法配平。
氧化还原反应计算例题氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型。
它指的是发生氧化和还原两种反应的化学过程。
在氧化还原反应中,电子的转移使得物质的氧化态和还原态发生改变。
本文将通过一个氧化还原反应的计算例题来详细介绍氧化还原反应的计算方法。
【氧化还原反应计算例题】在这个例题中,我们需要计算以下氧化还原反应的化学方程式:Fe2+ + MnO4- → Fe3+ + Mn2+【解题步骤】1. 确定氧化态和还原态在这个例题中,Fe2+ 被氧化为 Fe3+,MnO4- 被还原成 Mn2+。
可以看出,Fe2+ 的氧化态从 +2 变为 +3,MnO4- 的还原态从 +7 变为 +2。
2. 平衡电子数根据氧化还原反应的定义,氧化态和还原态之间的电子转移需要平衡。
在这个例题中,Fe2+ 氧化一个电子,MnO4- 还原五个电子,因此我们需要使得反应中的电子数平衡。
为了平衡电子数,我们可以在反应物和生成物两边添加适当的系数。
原始方程式:Fe2+ + MnO4- → Fe3+ + Mn2+添加系数平衡电子数:5Fe2+ + MnO4- → 5Fe3+ + Mn2+3. 平衡氧原子数在平衡电子数之后,我们需要平衡氧原子数。
在这个例题中,MnO4- 包含了四个氧原子。
我们可以通过添加适当的水分子来平衡氧原子数。
平衡电子数的方程式:5Fe2+ + MnO4- → 5Fe3+ + Mn2+添加系数平衡氧原子数:5Fe2+ + MnO4- + 8H2O → 5Fe3+ + Mn2++ 4H2O4. 平衡氢原子数在平衡氧原子数之后,我们需要平衡氢原子数。
在这个例题中,反应物和生成物的氢原子数已经相等,无需进一步平衡。
最终平衡方程式:5Fe2+ + MnO4- + 8H2O → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O 【总结】通过以上步骤,我们成功得到了氧化还原反应的平衡方程式:5Fe2+ + MnO4- + 8H2O → 5Fe3+ + Mn2+ + 4H2O。
氧化还原反应的计算氧化还原反应的典型计算:①求算氧化剂与还原剂的物质的量的比例②计算反应中转移电子的数目③确定反应前后某一元素的价态变化计算公式如下:n(氧化剂)×变价原子的个数×化合价的变化值=n(还原剂)×变价原子的个数×化合价的变化值典型例题:1、已知有如下反映(未配平):P+CuSO4+H2O——Cu3P+H3PO4+H2SO4,反应中每摩尔CuSO4可氧化P的物质的量为()A、0.1molB、0.2molC、0.3molD、0.4mol解题思路:CuSO4→Cu3P,铜元素化合价由 +2 到 +1 ,1molCuSO4得到 1 mole-;做还原剂的P→H3PO4,磷元素的化合价由 0 到 +5 ,1molP 失去 5 mole-,则1CuSO4可氧化P的物质的量为 0.2mol 。
正确答案:B 2、已知25.00mL0.100mol/LNa2S2O3溶液恰好把224mL(标准状况下)Cl2完全反应为Cl-,则S2O32-将转化为:()A、 S2-B、 SC、 SO32-D、 SO42-解题思路:氧化剂为 Cl2,Cl2→ Cl-,氯元素化合价由 0 到-1 ,还原剂为 Na2S2O3 ,Na2S2O3中的S→(未知),则可设硫元素化合价由 +2 到 x ,再由n(氧化剂)×变价原子的个数×化合价的变化值=n(还原剂)×变价原子的个数×化合价的变化值可列出等式:0.01mol×2×1=0.0025mol×2×(x-2),解出x= 6 ,故答案为 D 。
正确答案:D 典题强化训练:1、一定体积0.01mol/L的稀硝酸溶液恰好能氧化一定质量的铁、铝混合物,已知两种金属均被氧化为最高价态,还原产物只有NO。
若用0.01mol/L的NaOH溶液溶解相同质量的该混合物,当反应完全时所需氢氧化钠溶液的体积是稀硝酸溶液的1/5,则样品中铁、铝的物质的量之比为()A、 2:3B、 1:3C、 1:4D、 5:32、已知反应10AgF+5Cl2+5H2O=9AgCl+AgClO3+10HF+O2,则有10molO2生成时反应所转移的电子总数为:()A、 4molB、 9molC、 10molD、 5mol3、锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水。
.有关氧化还原反应的计算:1.氧化还原反应计算的类型:( 1)计算氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物的物质的量或质量。
( 2)计算物质的化合价或化学式。
( 3)计算反应中的电子转移的数目。
( 4)综合计算。
2.计算方法—电子得失守恒法。
【解题步骤】(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物、氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数目(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 )。
【类型一】计算氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物的物质的量或质量。
【例 1】在 4Zn+10HNO3 = 4Zn ( NO3)2+NH4NO3+3H2O 反应中,被还原的硝酸和 未被还原的硝酸的物质的量之比是 ()。
A 4:1B :14C :91D :19【练习 1】在反应 NH4NO3 → HNO3+ N2+ H2O 中发生氧化反应的氮原子与发生 还原反应的氮原子的物质的量之比 ( 。
)A. 3∶5B. ∶53C.∶58D. ∶54【类型二】计算元素的化合价或物质的化学式。
【例 2】12 mL 浓度为 0.1 mol//L 的 Na 2SO 3 溶液,恰好与 10 mL 浓度为 0.04 mol//L 的 K 2Cr 2O 7 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为()。
A.0B.+2 C+3 D.+6【类型三】计算反应中的电子转移的数目或物质的量。
【例 3】已知氧化还原反应: 2Cu(IO3 )2+24KI +12H24=2CuI ↓+ 13I2+12K24+ 12H2 ,其中 SOSO1 mol 氧化剂在反应中得到的电子为。
O ( )A/10 molB.11 molC.12 molD.13 mol(H2 2 为原料制【练习 6】在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢O ) 取氧气,当制得同温、同压下相同体积的 O 2 时,三个反应中转移的电子数之比 为 ( 。
化学氧化还原反应的计算化学氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型,涉及电子的转移和原子价态的变化。
在化学中,我们经常需要计算氧化还原反应的各种参数,例如氧化还原电位、化合物的物质的电荷数、反应物的摩尔比等。
本文将从不同角度介绍化学氧化还原反应的计算方法,以帮助读者更好地理解和应用氧化还原反应的相关知识。
1. 氧化还原电位的计算氧化还原电位是评估化学反应中电子转移的趋势性的重要参数。
在计算氧化还原电位时,可以采用标准电极电位的方法,根据反应物和产物的标准电极电位之差来估算氧化还原反应的电势变化。
标准电极电位可以通过参考文献或实验数据获得。
根据以下公式计算氧化还原电位:E = E(产物) - E(反应物)2. 氧化还原反应中原子价态的计算氧化还原反应涉及到原子价态的变化,通过计算原子的电荷数可以了解化合物中原子的状态变化。
原子价态的计算可以根据电子的损失和获得来确定。
通常,电子失去时可以计为+1,电子获得时可以计为-1。
通过这种方式,可以计算出氧化还原反应中原子价态的变化。
3. 反应物的摩尔比计算在氧化还原反应中,为了确定反应物的摩尔比,我们需要将反应物的物质的量转化为摩尔。
物质的量可以通过质量和化学式之间的关系计算得出。
例如,当我们知道某个物质的质量和化学式中原子的相对摩尔质量时,就可以计算得到该物质的物质的量,再通过摩尔比的比较,确定反应物的摩尔比。
4. 氧化还原反应平衡常数的计算氧化还原反应的平衡常数描述了反应的平衡性质。
平衡常数可以通过吉布斯自由能变化计算得出。
吉布斯自由能变化可以通过氧化还原电势和反应温度计算得出。
通过以下公式计算平衡常数:ΔG = -nF EK = exp(-ΔG/RT)总结:化学氧化还原反应的计算是化学中重要的一部分。
通过计算氧化还原电位、原子价态、摩尔比和平衡常数,我们可以了解反应的趋势性、反应物的状态变化以及反应的平衡性质。
这些计算方法帮助我们更好地理解和应用化学氧化还原反应的相关知识。
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:。
氧化还原反应的计算氧化还原反应比较典型的计算有:求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比,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等。
计算的关键是依据氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数,列出守恒关系式求解。
从试题的变化趋势来看,有一类题目:已知参加反应的氧化剂与还原剂的质量比,计算确定产物。
计算公式:氧化剂物质的量x 变价元素的个数x化合价的变化值==还原剂物质的量x变价元素的个数x化合价的变化值【例1】24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO3溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原产物中的化合价()A+6 B +3 C +2 D 0【例2】Fe3O4粉末能与稀硝酸反应生成硝酸铁和一种无色气体,当溶解1molFe3O4时,被还原的硝酸的物质的量为()A1/3mol B 1/2mol C 1mol D 3mol【例3】取0.3mol Cu2S与足量的浓硝酸反应生成硝酸铜、硫酸、二氧化氮和水,则参加反应的硝酸中被还原硝酸为mol,未被还原的硝酸为mol。
【例4】高氯酸铵在强烈的条件下分解,生成氮气、氧气、氯化氢和水,反应中生成的还原产物和氧化产物的物质的亮之比是。
【例5】在反应:11P + 15CuSO4 + 24H2O == 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4中,7.5mol CuSO4可氧化磷原子的物质的量是多少?【例6】在含有.0.078 mol FeCl2溶液中通入0.009 mol Cl2,再加入含有0.01mol X2O72-的酸性溶液,使溶液中的Fe2+恰好全部氧化,并使X2O72-还原成X n+,求n值。
【练习】1、硫酸铵在强热条件下分解,生成氨、二氧化硫、氮气和水。
反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为2、m g铁屑与含有n g硝酸的溶液恰好完全反应,若m:n == 1:2.7,该反应的化学方程式为。