高三化學(xué) 1_3 氧化還原反應(yīng)教學(xué)設(shè)計

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氧化還原反應(yīng) 〖復(fù)習(xí)目標(biāo)〗 （1）理解、掌握氧化還原反應(yīng)有關(guān)概念、本質(zhì)和特征。 （2）能比較與判斷氧化性或還原性強弱。 （3）能判斷氧化還原反應(yīng)中的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目并進(jìn)行相關(guān)計算。 （4）能配平氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式。 〖教學(xué)重點〗氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及計算。 〖教學(xué)難點〗氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及計算。 〖教學(xué)過程〗 考點一、氧化還原反應(yīng)的基本概念及特征 【知識精講】 1、氧化還原反應(yīng)的基本概念及關(guān)系 2、氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型的關(guān)系 3、電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目 （1）氧化還原反應(yīng)的特征：化學(xué)反應(yīng)前后化合價發(fā)生了變化 氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)：化學(xué)反應(yīng)中發(fā)生了電子轉(zhuǎn)移 （2）氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法 ①單線橋法 表示氧化劑與還原劑之間電子轉(zhuǎn)移的方向和總數(shù)。 ne－ 還原劑＋氧化劑===氧化產(chǎn)物＋還原產(chǎn)物 【注意事項】：a.箭頭必須由還原劑中失電子的元素指向氧化劑中得電子的元素 b.箭頭方向表示電子轉(zhuǎn)移的方向 c.在“橋”上標(biāo)明轉(zhuǎn)移的是電子總數(shù) ②雙線橋法 表示氧化劑及其還原產(chǎn)物、還原劑及其氧化產(chǎn)物之間電子轉(zhuǎn)移情況。 【注意事項】：a.箭頭必須由反應(yīng)物指向生成物，且兩端對準(zhǔn)同種元素。 b.箭頭方向不代表電子轉(zhuǎn)移方向，僅表示電子轉(zhuǎn)移前后的變化。 c.在“橋”上標(biāo)明電子的“得”與“失”，且得失電子總數(shù)應(yīng)相等。 4、氧化性、還原性強弱的判斷方法 （1）根據(jù)金屬活動性順序來判斷: 一般來說，越活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越容易，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越難，氧化性越弱；反之，越不活潑的金屬，失電子氧化成金屬陽離子越難，其陽離子得電子還原成金屬單質(zhì)越容易，氧化性越強。 （2）根據(jù)非金屬活動性順序來判斷: 一般來說，越活潑的非金屬，得到電子還原成非金屬陰離子越容易，其陰離子失電子氧化成單質(zhì)越難，還原性越弱。 （3）根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的規(guī)律來判斷: 氧化還原反應(yīng)可用如下式子表示： 規(guī)律：氧化性：氧化劑的氧化性>氧化產(chǎn)物的氧化性 還原性：還原劑的還原性>還原產(chǎn)物的還原性 （4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件來判斷: 如：Mn02+4HCl(濃) MnCl2+C12↑+2H20 2KMn04+16HCl(濃)=2MnCl2+5C12↑+8H2O 后者比前者容易(不需要加熱)，可判斷氧化性 KMn04>Mn02 （5）根據(jù)反應(yīng)速率的大小來判斷: 如：2Na2SO3+O2=2Na2SO4（快）， 2H2SO3+O2=2H2SO4（慢），2SO2+O22SO3， 其還原性： Na2SO4>H2SO3>SO2 （6）根據(jù)被氧化或被還原的程度來判斷: 如：Cu+Cl2CuCl2，2Cu+SCu2S，即氧化性：Cl2>S。 （7）根據(jù)原電池的正負(fù)極來判斷： 在原電池中，作負(fù)極的金屬的還原性一般比作正極金屬的還原性強。 （8）根據(jù)電解池中溶液里陰、陽離子在兩極放電順序來判斷。 如：Cl-失去電子的能力強于OH-，還原性：Cl->OH-。 （9）根據(jù)元素在周期表中位置判斷： ①對同一周期金屬而言，從左到右其金屬活潑性依次減弱。如Na、Mg、A1金屬性依次減弱，其還原性也依次減弱。 ②對同主族的金屬而言，從上到下其金屬活潑性依次增強。如Li、Na、K、Rb、Cs金屬活潑性依次增強，其還原性也依次增強。 ③對同主族的非金屬而言，從上到下其非金屬活潑性依次減弱。如F、Cl、Br、I非金屬活潑性依次減弱，其氧化性也依次減弱。 （10）根據(jù)（氧化劑、還原劑）元素的價態(tài)進(jìn)行判斷： 元素處于最高價只有氧化性，最低價只有還原性，處于中間價態(tài)既有氧化又有還原性。 一般來說，同種元素價越高，氧化性越強；價越低還原性越強。如氧化性：Fe3+>Fe2+>Fe, S(+6價)>S(+4價)等，還原性：H2S>S>SO2，但是，氧化性：HClO4< HClO3< HClO2< HClO。 【注意】①物質(zhì)的氧化性、還原性不是一成不變的。同一物質(zhì)在不同的條件下，其氧化能力或還原能力會有所不同。如：氧化性：HNO3（濃）＞HNO3（稀）；Cu與濃H2SO4常溫下不反應(yīng)，加熱條件下反應(yīng)；KMnO4在酸性條件下的氧化性比在中性、堿性條件下強。 ②原子的氧化性一般都強于分子的氧化性。如：氧化性F>F2、Cl>Cl2、O>O2等。 【方法精講】 1、氧化還原反應(yīng)的概念辨析 氧化還原反應(yīng)及相關(guān)概念，通過整體，關(guān)注發(fā)生過程的方法進(jìn)行掌握，關(guān)鍵是對分析化合價。 ①先標(biāo)出熟悉元素的化合價，再根據(jù)化合物中正負(fù)化合價的代數(shù)和為零的原則求解其他元素的化合價。 ②個別非金屬元素的化合物中元素的價態(tài)是正還是負(fù)，取決于非金屬性的相對強弱。如：Si3N4中Si顯+4價，N顯-3價。 2、氧化還原反應(yīng)中氧化性、還原性比較及應(yīng)用 物質(zhì)的氧化性、還原性的強弱只與得失電子的難易有關(guān)，與得失電子的多少無關(guān)。在判斷時要注意與相關(guān)概念的聯(lián)系。 ①元素金屬性、非金屬性與物質(zhì)的還原性、氧化性之間既有區(qū)別又有聯(lián)系，并不是元素的價態(tài)越高，其氧化能力就越強。物質(zhì)的氧化性還與物質(zhì)的穩(wěn)定性有關(guān)，如在氯的含氧酸中，HClO的氧化性最強，穩(wěn)定性最差。 ②氧化性、還原性強弱取決于元素的原子得失電子的難易，與得失電子數(shù)目無關(guān)，如Na原子只能失1個電子，Al原子可失3個電子，但還原性Na>Al。 ③不能依據(jù)氧化劑或還原劑自身化合價的變化值的大小說明氧化性或還原性的強弱。 如3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O和Cu+4HNO3(濃)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O中 氧化性：濃HNO3>稀HNO3。 【典例精講】 【例1】工業(yè)上以鉻鐵礦（主要成分為FeOCr2O3）、碳酸鈉、氧氣和硫酸為原料生產(chǎn)重鉻酸鈉(Na2Cr2O72H2O)，其主要反應(yīng)為： ⑴4FeOCr2O3＋8Na2CO3＋7O28Na2CrO4＋2Fe2O3＋8CO2 ⑵2Na2CrO4＋H2SO4Na2SO4＋Na2Cr2O7＋H2O 下列說法中正確的是 （ ） A．反應(yīng)⑴和⑵均為氧化還原反應(yīng) B．反應(yīng)⑴的氧化劑是O2，還原劑是FeOCr2O3 C．高溫下，O2的氧化性大于Fe2O3小于Na2CrO4 D．生成1mol的Na2Cr2O7時共轉(zhuǎn)移5mol電子 【答案】B 【解析】A、反應(yīng)（2）中各元素的化合價在反應(yīng)前后未發(fā)生變化，所以不是氧化還原反應(yīng)，錯誤；B、反應(yīng)（1）中，氧氣中O元素的化合價降低到-2價，作氧化劑，F(xiàn)eOCr2O3中Fe、Cr的化合價均升高，作還原劑，正確；C、因為氧氣是氧化劑，F(xiàn)e2O3和Na2CrO4是氧化產(chǎn)物，則氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，所以氧氣的氧化性大于Fe2O3和Na2CrO4，錯誤；D、生成1mol的Na2Cr2O7時，消耗2mol Na2CrO4，而反應(yīng)（1）中，則消耗氧氣的物質(zhì)的量是27/8mol=7/4mol，1mol氧氣參加反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移4mol電子，所以生成1mol的Na2Cr2O7時共轉(zhuǎn)移7mol電子，錯誤，答案選B。 【例2】金屬鎂汽車劇烈碰撞時，安全氣囊中發(fā)生反應(yīng)10NaN3+2KNO3＝K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多7mol，則下列判斷正確的是 （ ） A．生成224LN2（標(biāo)準(zhǔn)狀況） B．有1molKNO3被氧化 C．轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol D．被氧化的N原子的物質(zhì)的量為15mol 【答案】D 【解析】根據(jù)方程式可知硝酸鉀中氮元素的化合價從＋5價降低到0價，氮化鈉中氮元素的化合價從－1/3升高到0價，因此氮氣既是氧化產(chǎn)物，也是還原產(chǎn)物，且氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是15:1。因此如果氧化產(chǎn)物比還原產(chǎn)物多7mol，則生成物氮氣的物質(zhì)的量是8mol，所以氧化產(chǎn)物是7.5mol，還原產(chǎn)物是0.5mol，A、根據(jù)以上分析可知氮氣的物質(zhì)的量是22.4L/mol8mol，A錯誤；B、有1molKNO3被還原，B錯誤；C、轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5mol，C錯誤；D、氧化產(chǎn)物是7.5mol，則被氧化的N原子的物質(zhì)的量為15mol，D正確，答案選D。 【例3】】根據(jù)下列方程式：①2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ；②HClO+HCl=Cl2+H2O ；③2Fe3＋＋Cu=2Fe2++Cu2+；④Fe+Cu2+=Fe2++Cu，判斷下列各組物質(zhì)氧化性強弱順序正確的是 （ ） A．Fe3+＞HClO＞Cl2＞Fe2+＞Cu2+ B．HClO＞Cl2＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+ C．Cl2＞HClO＞Fe3+＞Cu2+＞Fe2+ D．HClO＞Fe3+＞Cl2＞Cu2+＞Fe2+ 【答案】B 【解析】此題看起來很復(fù)雜，但問題解決起來卻非常簡單，所依據(jù)的規(guī)律就是常說的“強制弱”規(guī)律。所謂的“強制弱”規(guī)律，指的是氧化性（還原性）強的物質(zhì)可以把還原性（氧化性）弱的物質(zhì)制出來，具體到某一個特定反應(yīng)中的意思是說，具有氧化性的氧化劑（還原性的還原劑）可以把具有氧化性的生成物（還原性的生成物）制出來。由⑴可知，Cl2氧化性強于Fe3+，即Cl2＞Fe3+，由⑵可知，HClO＞Cl2，由⑶可知，F(xiàn)e3+＞Cu2+，由⑷可知，Cu2+＞Fe2+。 【考題精練】 1．制備氰氨基化鈣的化學(xué)方程式為：CaCO3+2HCN=Ca(CN)2+CO↑+H2↑+CO2↑，在反應(yīng)中 （ ） A．氫元素被氧化，碳元素被還原 B．HCN是氧化劑，CaCO3是還原劑 C．Ca(CN)2是氧化產(chǎn)物，H2是還原產(chǎn)物 D．CO為氧化產(chǎn)物，H2為還原產(chǎn)物 【答案】C 【解析】該題的最關(guān)鍵一點是分析各元素的化合價，難點是碳元素在HCN和CaCN2中的化合價，從反應(yīng)物CaCO3到生成物CO2，碳的化合價均為+4價，沒有改變，再從生成物H2分析發(fā)現(xiàn)氫的化合價降低，顯然HCN中氫得電子，HCN是氧化劑，而CaCO3中的各元素均無化合價變化，而還原劑也必是HCN，其中的碳元素也一定被氧化，在HCN中碳為+2價，CO中的碳也為+2價，則Ca(CN)2中碳為+4價，故CaCN2為氧化產(chǎn)物。 2．下列敘述中正確的是 （ ） A．含最高價元素的化合物，一定具有強氧化性 B．陽離子只有氧化性，陰離子只有還原性 C．失電子越多，還原性越強 D．強氧化劑與強還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng) 【答案】D 【解析】A、含最高價元素的化合物，不一定具有強氧化性，如硫酸鈉中硫元素為+6價，但硫酸鈉不具有強氧化性，錯誤；B、陽離子不一定只有氧化性，如Fe2＋既具有氧化性又具有還原性，陰離子不一定只有還原性，如MnO4—具有強氧化性，錯誤；C、物質(zhì)還原性的強弱取決于該物質(zhì)失電子的難易，與失電子的多少無關(guān)，錯誤；D、強氧化劑與強還原劑不一定能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，正確。 3．已知下列反應(yīng)： Co2O3 + 6HCl(濃) 2CoCl2 + Cl2↑+ 3H2O （I） 5Cl2 + I2 + 6H2O 10HCl + 2HIO3 （II） 下列說法正確的是 （ ） A．反應(yīng)I中HCl是氧化劑 B．反應(yīng)II 中Cl2發(fā)生氧化反應(yīng) C．還原性：CoCl2 ＞HCl ＞ I2 D．氧化性：Co2O3 ＞ Cl2 ＞HIO3 【答案】D 【解析】 試題分析：A、反應(yīng)I中HCl中氯元素的化合價從－1價升高到0價，因此氯化氫是還原劑，A錯誤；B、反應(yīng)II 中Cl2是氧化劑，發(fā)生還原反應(yīng)，B錯誤；C、氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性強于還原產(chǎn)物的還原性，則根據(jù)方程式可知還原性：I2＞HCl＞CoCl2，C錯誤；D、氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性強于氧化產(chǎn)物的氧化性，則根據(jù)方程式可知氧化性：Co2O3＞Cl2＞HIO3，D正確，答案選D。 考點二、氧化還原反應(yīng)的規(guī)律及應(yīng)用 【知識精講】 1、氧化還原反應(yīng)基本規(guī)律及應(yīng)用 （1）價態(tài)律 當(dāng)元素具有可變化合價時，一般處于最高價態(tài)時只具有氧化性，處于最低價態(tài)時只具有還原性，處于中間價態(tài)時既具有氧化性又具有還原性。如：濃H2SO4的S只具有氧化性，H2S 中的S只具有還原性，單質(zhì)S既具有氧化性又具有還原性。 （2）強弱律 在氧化還原反應(yīng)中，強氧化劑+強還原劑=弱氧化劑(氧化產(chǎn)物)+弱還原劑(還原產(chǎn)物)，即氧化劑的氧化性比氧化產(chǎn)物強，還原劑的還原性比還原產(chǎn)物強。如由反應(yīng)2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2可知，F(xiàn)eCl3的氧化性比I2強，KI的還原性比FeCl2強。 （3）優(yōu)先律 同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時，首先被氧化的是還原性較強的物質(zhì)；同一還原劑與多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時，首先被還原的是氧化性較強的物質(zhì)。如：將Cl2通入物質(zhì)的量濃度相同的NaBr和NaI 的混合液中，Cl2首先與NaI 反應(yīng)；將過量鐵粉加入到物質(zhì)的量濃度相同的Fe3+和Cu2+ 的混合液中，F(xiàn)e首先與Fe3+反應(yīng)。 （4）價態(tài)歸中規(guī)律 含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價十低價→中間價”而不會出現(xiàn)交錯現(xiàn)象。 （5）歧化反應(yīng)規(guī)律 發(fā)生在同一物質(zhì)分子內(nèi)、同一價態(tài)的同一元素之間的氧化還原反應(yīng)，叫做歧化反應(yīng)。其反應(yīng)規(guī)律是：所得產(chǎn)物中，該元素一部分價態(tài)升高，一部分價態(tài)降低，即“中間價→高價十低價”。具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)。 2、氧化還原方程式的書寫及配平 （1）配平原則 ①電子得失守恒：反應(yīng)中還原劑失去電子總數(shù)(化合價升高總值)與氧化劑得到的電子總數(shù)(化合價降低總值) ②質(zhì)量守恒：反應(yīng)前后元素的種類相同，各元素的原子個數(shù)相等。 ③電荷守恒：若為離子反應(yīng)，反應(yīng)前后離子所帶正負(fù)電荷總數(shù)相等。 （2）配平步驟（以高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)制氯氣為例）： ①標(biāo)出化合價變化了的元素的化合價。如： +7 -1 +4 0 KMnO4+HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O ②根據(jù)元素存在的實際形式調(diào)整發(fā)生了氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的系數(shù)，使之成1：1的關(guān)系。 如： +7 -1 +4 0 KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O ③調(diào)整系數(shù)，使化合價升降總數(shù)相等。 化合價↓ 5② KMnO4+2HCl==KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O 化合價↑2⑤ ④根據(jù)化合價升降總數(shù)相等確定發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。如：2KMnO4+10HCl==KCl+2MnCl2+5Cl2↑+H2O ⑤利用元素守恒，用觀察方法配平?jīng)]有參加氧化還原反應(yīng)的其他物質(zhì)的系數(shù)。如： 2KMnO4+16HCl==2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O ⑥檢查方程式兩邊各原子的個數(shù)是否相等，離子方程式還要檢查方程式兩邊的離子所帶的電荷數(shù)是否相等。 【方法精講】 1、氧化還原反應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用 （1） 反應(yīng)先后規(guī)律的應(yīng)用 同一氧化劑與含多種還原劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時，首先被氧化的是還原性最強的物質(zhì)； 同一還原劑與含多種氧化劑(物質(zhì)的量濃度相同)的溶液反應(yīng)時，首先被還原的是氧化性最強的物質(zhì)。 （2）價態(tài)歸中規(guī)律思維模型 含不同價態(tài)同種元素的物質(zhì)間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時，該元素價態(tài)的變化一定遵循“高價＋低價―→中間價”，而不會出現(xiàn)交叉現(xiàn)象。例如，不同價態(tài)硫之間可以發(fā)生的氧化還原反應(yīng)是 如反應(yīng)KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為5，而非6。 （3） 歧化反應(yīng)規(guī)律思維模型 “中間價→高價＋低價”。 具有多種價態(tài)的元素(如氯、硫、氮和磷元素等)均可發(fā)生歧化反應(yīng)，如：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 2、氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法 （1）全變從左邊配：氧化劑、還原劑中某元素化合價全變的，一般從左邊反應(yīng)物著手配平。 （2）自變從右邊配：自身氧化還原反應(yīng)(包括分解、歧化)一般從右邊著手配平。 （3）缺項配平法：先使得失電子數(shù)配平，再觀察兩邊電荷。若反應(yīng)物這邊缺正電荷，一般加(H＋)，生成物一邊加水；若反應(yīng)物這邊缺負(fù)電荷，一般加(OH－)，生成物一邊加水。然后進(jìn)行兩邊電荷數(shù)配平。 3、氧化還原反應(yīng)相關(guān)計算——守恒法的應(yīng)用 對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。 守恒法解題的基本步驟： （1）找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。 （2）找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù)) （3）根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。 n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價—低價)。 【典例精講】 【例1】As2S3和HNO3有如下反應(yīng)：As2S3 + 10H+ + 10NO3－2H3AsO4 + 3S + 10NO2↑+ 2H2O，下列說法正確的是 （ ） A．生成1mol H3AsO4時，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為10NA B．將該反應(yīng)設(shè)計成一原電池，則NO2應(yīng)該在正極附近逸出 C．該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物之一為S D．反應(yīng)產(chǎn)物NO2與11.2LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化為濃HNO3，然后與過量的碳反應(yīng)，所產(chǎn)生的CO2的量為0.5mol 【答案】BC 【解析】A．根據(jù)方程式可知每生成2mol H3AsO4時，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為10NA，則生成1mol H3AsO4時，轉(zhuǎn)移電子個數(shù)為5NA，錯誤；B．若將該反應(yīng)設(shè)計成一原電池，則NO2應(yīng)該是NO3-得到電子的產(chǎn)物，根據(jù)原電池反應(yīng)規(guī)律可知在正極附近逸出，正確；C．在該反應(yīng)中，As2S3的 -2價S被氧化變?yōu)镺價的單質(zhì)S,+3價的As被氧化變?yōu)榉磻?yīng)后H3AsO4中+5價，所以該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物之一為S ，正確；D．反應(yīng)產(chǎn)物NO2與11.2LO2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后用水吸收發(fā)生反應(yīng)：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，n(O2)= 0.5mol，則n(NO2)=2mol，反應(yīng)產(chǎn)生的硝酸的物質(zhì)的量是2mol,，反應(yīng)產(chǎn)物與C發(fā)生反應(yīng)，由于只有濃硝酸與C反應(yīng)，C+4HNO3(濃) CO2↑+4NO2↑+2H2O，反應(yīng)后硝酸變?yōu)橄∠跛釀t不能與C反應(yīng)，因此所產(chǎn)生的CO2的量小于0.5mol，錯誤。 【例2】近年來，我國對儲氫納米碳管的研究獲得了重大進(jìn)展，電弧法合成的納米碳管常伴有大量物質(zhì)——碳納米顆粒。這種碳納米顆?？捎醚趸ㄌ峒?。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為： C + K2Cr2O7 + H2SO4（?。?= CO2+ K2SO4+ Cr2(SO4)3+ （1）完成并配平上述反應(yīng)的化學(xué)方程式。 （2）此反應(yīng)的氧化劑是 ，氧化產(chǎn)物是 。 （3）H2SO4在上述反應(yīng)中表現(xiàn)出來的性質(zhì)是 。 A．酸性 B．氧化性 C．吸水性 D．脫水性 （4）上述反應(yīng)中若產(chǎn)生11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）的氣體物質(zhì)，則轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為 。 【答案】（1）3C+2K2Cr2O7+8H2SO4===3CO2+2K2SO4+2Cr2(SO4)3+8 H2O （2）K2Cr2O7 CO2 （3）A （4）1.2041024 【解析】根據(jù)化合價升降法可配平氧化還原反應(yīng)方程式，反應(yīng)中C的化合價升高氧化產(chǎn)物為CO2 ，K2Cr2O7 中Cr元素化合價降低，K2Cr2O7為氧化劑；H2SO4在反應(yīng)中化合價沒變，只表現(xiàn)出了酸性；根據(jù)配平后的方程式，生成3mol氣體時轉(zhuǎn)移12mol電子，當(dāng)生成標(biāo)況下11.2 L氣體時，轉(zhuǎn)移電子11.2L/22.4L/mol/312mol=2mol，即1.2041024個電子。 【例3】在P＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反應(yīng)中，7.5 mol CuSO4可氧化P的物質(zhì)的量為________mol。生成1 mol Cu3P時，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為________mol。 【答案】1.5　2.2 【解析】設(shè)7.5 mol CuSO4氧化P的物質(zhì)的量為x；生成1 mol Cu3P時，被氧化P的物質(zhì)的量為y根據(jù)電子守恒得：7．5 mol(2－1)＝x(5－0) x＝1.5 mol 1 mol3(2－1)＋1 mol0－(－3)]＝y(tǒng)(5－0) y＝1.2 mol 所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。 【考題精練】. 1．含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的是 （ ） 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－ 【答案】B 【解析】由于Fe2＋的還原性強于Br－，故根據(jù)氧化還原反應(yīng)的先后順序知，Cl2先氧化Fe2＋,然后再氧化Br－。2Fe2＋ + Cl22Fe3＋+ 2Cl－,2Br－+ Cl2Br2 + 2Cl－，2FeBr2 + 3Cl22FeCl3 + 2Br2。當(dāng)x/a ≤0.5時，Cl2僅氧化Fe2＋，故A項正確。當(dāng)x/a ≥1.5時,Fe2＋和Br－合部被氧化，D項正確；當(dāng)介于兩者之間時，則要分步書寫方程式，然后進(jìn)行疊加得總反應(yīng)。如B項，當(dāng)x=0.5a時，Cl2剛好把Fe2＋全部氧化，而當(dāng)x=0.6a，顯然Cl2還要氧化Br－，而選項中沒有表示，故錯。 2．某含Cr2O72－廢水用硫酸亞鐵銨FeSO4?（NH4）2SO4?6H2O]處理，反應(yīng)中鐵元素和鉻元素完全轉(zhuǎn)化為沉淀，該沉淀干燥后得到nmolFeO?FeyCrxO3(提示：其中Cr為+3價)。不考慮處理過程中的實際損耗，下列敘述錯誤的是 （ ） A．消耗硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n（3x+l）mol B．處理廢水中Cr2O72－的物質(zhì)的量為（nx/2）mol C．反應(yīng)中發(fā)生轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為6nxmol D．在FeO?FeyCrxO3中3x＝y(tǒng) 【答案】C 【解析】 試題分析：A、因為Cr的化合價反應(yīng)后為+3價，反應(yīng)前為+6價，則nxmolCr得到電子的物質(zhì)的量是3nx，根據(jù)得失電子守恒，則被氧化的Fe的物質(zhì)的量是3nxmol，，未被氧化的Fe的物質(zhì)的量是nmol，所以需要硫酸亞鐵銨的物質(zhì)的量為n（3x+l）mol，正確；B、根據(jù)Cr元素守恒，則產(chǎn)物中Cr元素的物質(zhì)的量是nxmol，所以處理廢水中Cr2O72－的物質(zhì)的量為（nx/2）mol，正確；C、根據(jù)A的分析，該過程中，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是3nxmol，錯誤；D、在FeO?FeyCrxO3中，被氧化的Fe的物質(zhì)的量與被還原的Cr的物質(zhì)的量之比是y：x，根據(jù)得失電子守恒，3x=y，正確，答案選C。 3．完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式： ClO3-+ Fe2＋+ = Cl－+ Fe3＋+ . 【答案】1 6 6H+ 1 6 3H2O 【解析】根據(jù)題意，氯酸鈉氧化酸性的氯化亞鐵，則反應(yīng)物中有氫離子參加，則生成物中有水生成，Cl元素的化合價從+5價降低到-1價，得到6個電子，而Fe元素的化合價從+2價升高到+3價，失去1個電子，根據(jù)得失電子守恒，則氯酸根離子的系數(shù)為1，F(xiàn)e2+的系數(shù)為6，則鐵離子的系數(shù)也是6，氯離子的系數(shù)是1，根據(jù)電荷守恒，則氫離子的系數(shù)是6，水的系數(shù)是3。