氧化还原反应的计算
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--.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()。
19:91D::A 4:1B14C【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∶554∶B. ∶53C.∶58D.【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NaSO 溶液,恰好与10 mL 浓度为0.04 mol//L 32的KCrO 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()。
722A.0 B.+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。
4=2CuI↓+13I2+【例3】已知氧化还原反应:2Cu(IO3 2+24KI+12H2 12K24) SOSO,其中+12H2 。
氧化剂在反应中得到的电子为1 mol ( O )B.11 molC.12 molD.13 molA/10 mol(H2 为原料制2 【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 时,三个反应中转移的电子数之比2为( 。
【高中化学】高中化学知识点: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)排序的依据就是:氧化剂得电子数等同于还原剂失电子数,列举动量关系式解。
氧化还原反应的基本规律:1.动量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)谋某一反应中被水解与被还原成的元素原子个数之比,或谋氧化剂与还原剂的物质的量之Olmstead水解产物与还原成产物的物质的量之比。
(2)配平氧化还原反应方程式。
(3)展开有关水解还原成反应的排序:2.强弱规律较强水解性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应,分解成强还原性的还原成产物和强水解性的水解产物。
应用领域:在适合条件下,用水解性较强的物质制取水解性较差的物质,或用还原性较强的物质制取还原性较差的物质,也可以用作比较物质间水解性或还原性的高低。
3.价态规律元素处在最高价,只有水解性;元素处在最低价,只有还原性;元素处在中间价态,既有水解性又存有还原性,但主要整体表现一种性质。
物质若所含多种元素,其性质就是这些元素性质的综合体现。
4.转化规律水解还原成反应中,以元素相连价态之间的转变最难;相同价态的同种元素之间出现反应,元素的化合价只紧邻,不交叉;相连价态的同种元素之间不出现水解还原成反应。
例如5.难易规律越易丧失电子的物质,丧失后就越容易获得电子;越易获得电子的物质,获得后就越容易丧失电子。
一种氧化剂同时和几种还原剂碰面时,还原性最强大的优先出现反应;同理,一种还原剂同时与多种氧化剂碰面时,水解性最强大的优先出现反应,例如向febr2溶液中灌入cl2时,出现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。
化学反应的氧化还原反应方程计算氧化还原反应是化学反应中最重要的一种类型,它涉及到电子的转移和原子的氧化还原状态的变化。
本文将介绍如何计算化学反应中的氧化还原反应方程。
在计算氧化还原反应方程之前,我们首先需要明确一些概念和规则:1. 氧化还原反应涉及到电子的转移,氧化是指物质失去电子,还原是指物质获得电子。
2. 氧化还原反应中,物质的氧化还原状态会发生变化,氧化还原状态用氧化数(或称为氧化态)表示。
3. 氧化数的计算规则如下:- 单质元素的氧化数为0(如O2、H2、Na等)。
- 氧的氧化数通常为-2,但在过氧化物(如H2O2)中为-1,在过氧根离子(如O2-)中为-1/2。
- 氢的氧化数通常为+1,但在金属氢化物(如NaH)中为-1。
- 碱金属(如Na、K)的氧化数通常为+1,碱土金属(如Ca、Mg)的氧化数通常为+2。
- 氟的氧化数为-1,其他卤素(如Cl、Br、I)的氧化数通常为-1,除非它们与氧素或更电负性的元素结合。
- 复合离子的氧化数等于它所带电荷的数值。
有了以上的基础知识,我们可以通过以下步骤来计算氧化还原反应方程:步骤一:确定反应物和生成物中的氧化还原物种。
在化学反应中,氧化还原物种是发生氧化还原反应的物质。
一般来说,带电离子和气体通常是氧化还原物种,但并非所有的离子和气体都属于氧化还原物种。
通过观察反应物和生成物中的元素的氧化数变化,确定氧化还原物种。
步骤二:对氧化还原物种的氧化还原状态进行计算。
根据氧化数的计算规则,计算氧化还原物种中每个元素的氧化数。
根据氧化还原反应的定义,电子的转移导致某些原子的氧化数增加,某些原子的氧化数减少。
步骤三:写出氧化还原反应方程。
根据氧化还原反应的定义,电子的转移意味着有某些物质失去电子并被氧化,同时有某些物质获得电子并被还原。
根据氧化还原物种的氧化还原状态变化,写出氧化还原反应方程。
例如,在以下反应中:2Al + 3CuSO4 -> Al2(SO4)3 + 3Cu步骤一:氧化还原物种是Al和Cu。
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。
氧化还原反应的计算氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应,涉及到电子的转移与载体的变化。
在氧化还原反应中,容易发生的是母体向外捐赠电子被称为还原,而接受电子的是氧化。
这种反应是化学常见的一种形式,被广泛应用于化学工业、生物科学和环境科学中。
对于氧化还原反应,常常需要进行计算以确定各种物质在反应中的反应性和相对浓度。
计算方法有多种,以下通过一些例子来说明。
首先,考虑一个简单的例子:氯化铁(FeCl3)和亚硫酸钠(Na2SO3)在水溶液中的氧化还原反应。
首先需要用化学方程式表示反应:2FeCl3 + 3Na2SO3 → Fe2(SO3)3 + 6NaCl在这个反应中,氯化铁(FeCl3)发生了还原,而亚硫酸钠(Na2SO3)发生了氧化。
为了计算这个反应的浓度和反应性,需要知道初始条件和反应物浓度。
假设我们要计算的反应是在 100mL 水溶液中进行的,其中氯化铁(FeCl3)的初始摩尔浓度为 0.1 mol/L,亚硫酸钠(Na2SO3)的初始摩尔浓度为 0.2 mol/L。
那么,根据上述化学方程式的配平系数,可以确定反应物的摩尔比例为 2:3。
利用这些信息,我们可以用摩尔浓度计算反应物的数量,并确定反应的浓度变化。
将摩尔浓度与体积结合,可以计算反应物的质量变化和反应物的摩尔比例。
在本例中,首先计算反应物的摩尔数。
氯化铁(FeCl3)的摩尔数为 0.1 mol/L × 0.1 L = 0.01 mol,亚硫酸钠(Na2SO3)的摩尔数为 0.2 mol/L × 0.1 L = 0.02 mol。
根据配平系数,可以确定反应物的摩尔比例为 2:3。
因此,氯化铁(FeCl3)的摩尔数应为 0.01 mol × (2/3) = 0.0067 mol,亚硫酸钠(Na2SO3)的摩尔数应为 0.02 mol × (3/3) = 0.02 mol。
根据这些数据,可以确定反应物的摩尔浓度。
氧化还原反应计算氧化还原反应是化学反应中最基本也是最重要的一类反应类型。
在氧化还原反应中,电子的转移是关键,一个物质失去电子被氧化,而另一个物质获得电子被还原。
本文将介绍氧化还原反应的计算方法和相关的计算实例。
1. 氧化还原反应的基本概念氧化还原反应是指化学反应中发生电子转移的过程。
其中,氧化剂是指能进行氧化反应,得到更高的氧化态的物质;还原剂是指能进行还原反应,得到较低氧化态的物质。
氧化还原反应的特点是电子的转移,因此电子数目的改变是反应进行的关键。
2. 氧化还原反应的计算方法氧化还原反应的计算主要包括氧化数的计算、电子转移数的计算和平衡条件的确定。
2.1 氧化数的计算氧化数是指一个原子在化合物中的氧化状态。
在氧化数的计算中,需要根据元素的电子亲和势、电子电负性等因素来确定。
常见元素的氧化数规则如下:- 单质元素的氧化数为0;- 单原子离子的氧化数等于离子的电荷;- 氢的氧化数为+1,氧化时也可能为-1;- 氧的氧化数为-2,除在过氧化物中为-1。
2.2 电子转移数的计算电子转移数是氧化还原反应中电子的转移数量。
在计算电子转移数时,需要根据氧化数的变化来确定。
一般来说,氧化剂的氧化数减小,还原剂的氧化数增加,差值即为电子转移数。
2.3 平衡条件的确定氧化还原反应的平衡条件是指在反应过程中,参与的物质的物质的摩尔数之比与其系数之比相等。
在计算平衡条件时,可以通过平衡反应方程中的系数来确定。
3. 氧化还原反应的计算实例下面以以下反应为例进行氧化还原反应的计算:2KMnO4 + 3H2O2 + H2SO4 -> 2MnSO4 + 2KOH + 3O2 + 2H2O3.1 氧化数的计算在该反应中,氧化剂是KMnO4,还原剂是H2O2。
根据前述规则,氧的氧化数为-2,氢的氧化数为+1。
因此,可得:- KMnO4中,K的氧化数为+1,Mn的氧化数为+7,O的氧化数为-2;- H2O2中,H的氧化数为+1,O的氧化数为-1。
氧化还原反应的计算!1.典型的计算类型: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或还原剂的量,确定反应前后某一元素的价态变化等.2.计算的依据:氧化剂得电子数=还原剂失电子数,列出守恒关系式求解.3.基本方法——得失电子守恒法:依据得失电子守恒,列出守恒关系求解:n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
【例题】题型1:氧化还原反应电子转移数目的计算1、三氟化氮(NF3)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体.它无色、无臭,在潮湿的空气中能发生下列反应:3NF3+5H2O═2NO+HNO3+9HF(已知NO遇到空气会变为红棕色气体).下列有关说法正确的是()A.反应中NF3是氧化剂,H2O是还原剂B.反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为2:1C.若反应中生成0.2mol HNO3,则反应共转移0.2mol e﹣D.NF3在潮湿的空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象【解析】A.只有N元素的化合价发生变化,自身发生氧化还原反应,故A错误;B.当有3molNF3参加反应,生成2molNO,1molHNO3,反应中被氧化与被还原的原子的物质的量之比为1:2,故B错误;C.若反应中生成0.2molHNO3,N元素化合价由+3价升高到+5价,则反应共转移0.4mole﹣,故C错误;D.反应中生成NO,与氧气反应生成红棕色的NO2,同时生成硝酸,易与空气中的水蒸气结合形成白雾,故D正确.故选D.2(2012·上海)、火法炼铜首先要焙烧黄铜矿,其反应为:2CuFeS2+O2→Cu2S+2FeS+SO2下列说法正确的是( )A.SO2既是氧化产物又是还原产物B.CuFeS2仅作还原剂,硫元素被氧化C.每生成1molCu2S,有4mol硫被氧化D.每转移1.2mol电子,有0.2mol硫被氧化E.此反应转移电子个数为4mol【解析】A.2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2中,Cu元素由+2价降低为+1价,S元素由-2价升高到+4价,氧气中O元素由0降低为-2价,则SO2既是氧化产物又是还原产物,故A正确;B.2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2中,Cu元素由+2价降低为+1价,S元素由-2价升高到+4价,硫元素失电子被氧化,但该反应中CuFeS2既是氧化剂又是还原剂,故B错误;C.被氧化的S元素由-2价升高到+4价,每生成1 molCu2S,则生成1mol二氧化硫,有1mol硫被氧化,故C错误;D.2CuFeS2+O2=Cu2S+2FeS+SO2中,S元素由-2价升高到+4价,该反应中转移电子数是6,所以每转移1.2 mol电子,则有0.2 mol硫被氧化,故D正确;故选AD.题型2:计算参加反应的氧化剂或还原剂的量1、(2008•海南)锌与很稀的硝酸反应生成硝酸锌、硝酸铵和水.当生成1mol硝酸锌时,被还原的硝酸的物质的量为()A.2molB.1molC.0.5molD.0.25mol【解析】因为硝酸很稀,所以硝酸被氧化成NH3(氨气)而不是NO2(二氧化氮),然后氨气极易溶于水,就与稀硝酸反应生成硝酸铵,所以没有NO2 就只生成硝酸锌、硝酸铵和水,反应的方程式可以表达为:4Zn+10HNO3(稀)=4Zn(NO3)2 +NH4NO3+3H2O,所以被还原的硝酸就是被还原成氨气的那部分,也就是生成硝酸铵的那份,所以生成1mol的硝酸锌,相对应的生成硝酸铵物质的量就是0.25mol,所以硝酸还原成氨气的部分就是0.25mol.故选:D.2、在3S+6KOH==2K2S+K2 SO3 +3H2 O的反应中,被还原的硫比被氧化的硫多3.2 g,则参加反应的物质的量为()A.0.1 mol B.0.2 mol C.0.3mol D.0.4 mol【解析】由化学反应方程式可得,硫在反应中既被氧化又被还原,其中每3 mol硫参与反应,则有1 mol S被氧化,2 mol S被还原,被还原的硫比被氧化的硫多32g,现被还原的硫比被氧化的硫多3.2 g,则有0.2 mol S被还原,0.1 mol硫被氧化,共有0.3 mol硫参加反应,故C项正确。
氧化还原反应的计算氧化还原反应是化学反应中常见的一类反应类型,指的是物质中的电子在转移过程中发生的变化。
在氧化还原反应中,原子、离子或者分子会失去或者获取电子,从而形成被氧化的物质和被还原的物质,同时伴随着电荷的转移。
针对氧化还原反应的计算,通常可以通过以下几个方面进行:1. 计算氧化还原反应的氧化数:氧化数是描述原子在化合物或者反应中带电性质的一个概念,用来表示一个元素在化合物中失去或者获取的电子数。
计算氧化数可以根据不同元素在化合物中的电负性来确定。
一般而言,氧元素的氧化数为-2,氢元素的氧化数为+1(在大多数情况下),能够单独存在的原子的氧化数为0。
通过计算不同元素在化合物中的氧化数,可以帮助确定氧化还原反应的过程。
2. 均衡氧化还原反应方程:根据氧化数的计算结果,可以进一步推导出氧化还原反应的方程式。
在方程式中,被氧化的物质(还原剂)和被还原的物质(氧化剂)都应该被明确地表示出来。
同时,方程式中需要保证原子数目的平衡,并且电荷数的平衡,以体现反应的整体性质。
通过均衡反应方程,可以更好地理解氧化还原反应的过程和涉及的化学物质。
3. 计算反应的电子转移数目:在氧化还原反应中,电子的转移是关键的步骤之一。
通过计算反应中电子的转移数目,可以评估反应的强度和程度。
一般而言,电子的转移数目等于被氧化物质和被还原物质中电子数目的差值。
通过计算电子转移数目,可以进一步理解反应的性质和特点。
4. 计算反应的摩尔比例和物质转化量:根据均衡的氧化还原反应方程,可以计算反应物和生成物之间的摩尔比例关系。
通过计算摩尔比例,可以帮助确定反应中不同化学物质的消耗量和产生量。
同时,可以通过反应物质的摩尔比例计算反应的物质转化量,从而进一步分析和预测反应的效果和结果。
5. 计算反应的氧化还原电势:氧化还原电势是描述氧化还原反应强弱的一个物理量,也被称为氧化还原电位。
通过计算反应物和生成物的标准氧化还原电势,可以估计反应的发生性和方向性。
氧化还原反应计算在化学领域中,氧化还原反应是一种常见的反应类型。
该反应涉及物质的电荷转移过程,其中一个物质被氧化,失去电子,而另一个物质被还原,获得电子。
在本文中,将探讨氧化还原反应的计算方法和示例。
一、氧化还原反应计算方法氧化还原反应的计算方法基于以下几个关键概念:氧化态、还原态、氧化数和电子转移数。
下面将详细介绍这些概念的含义和计算方法。
1. 氧化态和还原态在氧化还原反应中,物质的氧化态表示它所带的电荷量。
当物质失去电子时,其氧化态增加;当物质获得电子时,其氧化态减少。
与之相反,还原态表示物质获得的电荷量。
在氧化态和还原态之间存在严格的关系,它们的和应该等于零。
2. 氧化数氧化数是表示一个原子、离子或分子中某个特定元素的氧化态的具体数值。
氧化数可以用来确定元素在反应中失去或获得的电子数目。
氧化数的计算方法根据不同元素有所差异,一般遵循一些基本规则:- 原子的氧化数为0。
- 单一原子离子的氧化数等于其电荷数。
- 氧的氧化数通常为-2,在过氧化物中为-1。
- 氢的氧化数通常为+1,在金属化氢中为-1。
- 纯碱金属离子的氧化数为+1。
- 卤素通常在化合物中的氧化数为-1。
3. 电子转移数电子转移数代表氧化还原反应中电子的转移数量。
它等于被氧化物质失去的电子数或被还原物质获得的电子数。
电子转移数是氧化还原反应的一个重要参数,用来确定不同物质之间的摩尔比例。
二、氧化还原反应计算示例为了更好地理解氧化还原反应的计算方法,下面将通过一个示例来演示。
示例:氯化铁和亚硫酸钠反应生成二氧化硫和铁离子的反应方程式。
首先,需要找出反应物和生成物中的氧化态和还原态。
在氯化铁(FeCl2)中,铁的氧化态为+2,氯的氧化态为-1。
而在亚硫酸钠(Na2SO3)中,钠的氧化态为+1,硫的氧化态为+4,氧的氧化态为-2。
根据氧化态和还原态的变化,可以确定该反应的电子转移数。
在这个示例中,铁离子从氧化态+2减少到0,因此它失去了2个电子。
氧化还原反应的计算氧化还原反应是化学反应中一种重要的类型。
它涉及到电子的转移和原子的氧化还原状态的改变。
计算氧化还原反应的关键是确定反应中每个物种的氧化还原数和平衡反应的系数。
本文将详细介绍氧化还原反应计算的方法和步骤,在不同情况下给出具体的案例。
1. 氧化还原数的确定氧化还原数是指在化学反应中,一个原子的氧化态和还原态发生变化的程度。
根据氧化规则和还原规则,可以通过以下步骤来确定氧化还原数:(1) 原子处于单质状态时,其氧化还原数为0;(2) 单质原子中,电负性较小的原子的氧化还原数为正值,电负性较大的原子的氧化还原数为负值;(3) 在化合物中,氧化还原数的和等于化合物的电荷。
正离子的氧化还原数等于其离子的电荷,负离子的氧化还原数等于其离子的电荷的负值。
2. 平衡反应的系数确定平衡反应的系数表示了化学反应中物质的摩尔比例关系。
在计算氧化还原反应时,需要根据氧化还原数的变化来确定平衡反应的系数。
以下是两种情况下平衡反应系数的确定方法:(1) 在反应中某个元素的氧化还原数不发生变化时,该元素的系数为1;(2) 在反应中某个元素的氧化还原数发生变化时,需要通过将系数调整为最小整数比例来保持反应平衡。
举例说明:例一:氯化铁和硫酸铜反应生成亚硝酸铁和二氧化硫。
计算该反应的平衡化学方程式。
首先确定氧化还原数:Fe的氧化还原数由0变为+3,氯的氧化还原数由-1变为0,所以Cl 的系数为1,Fe的系数为2。
Cu的氧化还原数由+2变为+3,S的氧化还原数由+6变为+4,所以Cu的系数为1,S的系数为1。
因此,平衡化学方程式为:2FeCl3 + 3CuSO4 → 2Fe(NO2)3 + 3SO2 + 3CuCl2例二:在碱性条件下,氧化亚铁可以被氯气氧化成铁离子和氯化物离子。
计算该反应的平衡化学方程式。
首先确定氧化还原数:Fe的氧化还原数由+2变为+3,Cl的氧化还原数由0变为-1,所以Fe的系数为2,Cl的系数为6。
如何进行氧化还原反应的平衡计算氧化还原反应是化学反应中常见的一种类型。
在氧化还原反应中,物质的电荷状态会发生变化,其中一个物质失去电子,被氧化,而另一个物质得到电子,被还原。
为了进行氧化还原反应的平衡计算,我们需要了解一些基本的概念和方法。
首先,让我们回顾一下氧化还原反应的基本方程式。
一个典型的氧化还原反应可以写为:\[ A + B \rightarrow C + D \]在这个反应中,A和B被认为是还原剂,它们参与反应而被氧化,而C和D被认为是氧化剂,它们参与反应而被还原。
在这个反应中,还原剂失去电子,因此氧化数增加;氧化剂获得电子,因此氧化数减少。
在氧化还原反应中,氧化数是一个重要的概念。
氧化数是一个物质中原子的电荷状态。
例如,氧原子在大多数化合物中的氧化数为-2,氢原子的氧化数为+1,氧化数可以通过以下规则推导得出:1. 单质元素的氧化数为0。
例如,金属铁的氧化数为0,氧气的氧化数为0。
2. 在化合物中,非金属元素的氧化数通常为负数。
例如,在H2O中,氧的氧化数为-2。
3. 在化合物中,金属元素的氧化数通常为正数。
例如,在MgCl2中,镁的氧化数为+2。
有了这些基本概念,我们可以进行氧化还原反应的平衡计算。
平衡计算是为了确定反应中不同物质的摩尔比例。
平衡计算通常包括以下几个步骤:1. 编写氧化还原反应的方程式。
确保方程式中的氧化数平衡,并确保反应前后的总电荷也平衡。
2. 确定每个物质的氧化数。
根据上述规则确定每个物质的氧化数。
3. 使用氧化数来确定每个原子的电荷变化量。
根据物质的氧化数差异,计算每个原子失去或获得的电荷数目。
4. 使用电荷变化量来确定反应的摩尔比例。
将每个原子的电荷变化量转化为摩尔数目,从而确定摩尔比例。
5. 如果反应中有未知物质的摩尔比例,可以使用其他已知物质的摩尔比例来推导。
通过这些步骤,我们可以得到氧化还原反应的平衡计算结果。
这些计算结果可以帮助我们理解反应的细节,并为实际的实验设计提供指导。
氧化还原反应计算
思路:电子守恒、原子守恒、电荷守恒
主要类型:
1、氧化还原反应中各中量比例的计算
例1:在反应KClO3+6HCl=KCl+3Cl2↑+3H2O中氧化产物和还原产物的物质的量之比为()A、1:3 B、1:5 C、5:1 D、1:1
例2、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 4:1
B 1:4
C 9:1
D 1:9
2、得失电子守恒
例3、实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4溶液,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为()
A Cl2
B Cl2O
C ClO2
D Cl2O3
例4、在某温度下氯气和氢氧化钠溶液反应,在其产物中NaClO、NaClO3、NaCl、H2O经过分析,ClO—、ClO3—物质的量之比为1:3,则被氧化的氯和被还原的氯的物质的量之比为
A、1:1
B、4:1
C、1:4
D、5:1
3、氧化还原的顺序问题:
例5:某溶液中Cl-、Br-、I-三者个数之比是1:2:3,通入一定量的Cl2,当反应完成后,该比值变为3:2:1,则反应的Cl2与原溶液中I-的个数之比是
A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:6
例6:在100mL含等物质的量的 HBr和H2SO3的溶液里通入0.01mol Cl2,有一半Br- 变为Br2(已知Br2能氧化H2SO3)。
原溶液中HBr和H2SO3的浓度都等于()
A.0.0075 mol/L
B.0.008 mol/L
C.0.075 mol/L
D.0.08 mol/L
4、同种元素高价低价间氧化还原
例7、关于反应K37ClO3+6H35Cl=KCl+3Cl2↑+3H2O的有关叙述中,正确的是()A. KCl中含有35Cl B. KCl中含有37Cl
C. 生成物Cl2的相对分子质量大于71
D. 该反应转移的电子数为6e-
例8:(2000上海24)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。
其变化可个表述为:KClO3+ HCl(浓)=KCl + ClO2↑+ Cl2↑+ ()
(1)请完成该化学方程式并配平(未知物化学式填入括号内)
(2)浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
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0.1molCl2,则转移的电子的物质的量为_________mol.
强化训练:
1、(2002广东12)在一定条件下,分别以高锰酸钾、氯酸钾、过氧化氢为原料制取氧气,当制得同温、同压下相同体积的氧气时,三个反应中转移的电子数之比为()
A.1︰1︰1
B.2︰2︰1
C.2︰3︰1
D.4︰3︰2
2、实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4溶液,产生棕黄色的气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为()A Cl2 B Cl2O C ClO2 D Cl2O3
3、某溶液中Cl-、Br-、I-三者物质的量之比是2:1:6,通入一定量的Cl2,当反应完成后,该比值变为4:1:4,则反应的Cl2与原溶液中I-的物质的量之比是()A.1:2 B.1:3 C.1:4 D.1:6
4、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
5、用0.1 mol / L的Na2SO3溶液30 mL,恰好将2×10-3 mol的XO4—还原,则元素X在还原产物中的化合价是()
A. +1
B. +2
C. +3
D. +4
6、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是()
A. 1∶3
B. 2∶3
C. 1∶1
D. 4∶3
13、已知Cl2与NaOH溶液反应产物有NaClO、NaClO3、NaCl,若生成的NaClO与NaClO3的物质的量之比为4:1时,则被氧化与被还原的氯元素的物质的量之比为()
A.5:1 B.1:5 C.5:9 D. 9:5。