氧化还原反应相关计算
氧化还原反应有关的计算
考点7：氧化还原反应相关的计算一、考点综述氧化还原反应计算是化学高考的主题之一。
它的形式很多，如氧化还原产物（或化合价）的判断、反应物或生成物的物质的量或质量（气体体积、溶液浓度等）、电子转移数目等。
几乎所有的计算都会用到得失电子守恒这个规律，因为这是氧化还原计算的核心。
二、考点突破例1 硫代硫酸钠可作为脱氯剂，已知25.0mL 0.100 mol·L-1 Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl－离子，则S2O32－将转化成A．S2－B．S C．SO32－D．SO42－[解析] 设硫代硫酸钠中的硫元素的化合价L高X价，根据氧化还原守恒规律得：25×10-3×0.1×2X == 1×10-2×2×1，解得：X =4 。
[答案] D .[命题意图] 考察学生使用氧化还原守恒原理解决氧化还原产物判断问题的水平。
[变式1] 用0.1mol/L的Na2SO3溶液30mL，恰好将2×10-3mol的XO4-离子还原,则元素X在还原产物中的化合价是A. +1B. +2C. +3D. +4[变式2] 24mL浓度为0.05mol/L的Na2SO4溶液,恰好与20mL浓度为0.02mol/L的K 2Cr2O7溶液完全反应,则元素Cr在被还原的产物中的化合价是A. +6B. +3C. +2D. 0[变式3] 某金属单质跟一定浓度的硝酸反应,假定只产生单一的还原产物.当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为2：1时,还原产物是A. NO2 B. NO C. N2O D. N2例2 38.4 mg铜跟适量的浓硝酸反应 ,铜全部作用后共收集到气体22.4mL(标准状况),反应消耗的HNO3的物质的量可能是A. 1.0×10-3molB. 1.6×10-3molC. 2.2×10-3molD. 2.0×10-3mol[解析] 浓硝酸与铜反应，HNO3被还原产物可能是NO2和NO的混合物，其物质的量为1×10-3mol，另外生成的Cu(NO3)2的物质的量可根据铜原子守恒求出，为0.6×10-3mol，即未被还原的HNO3的物质的量为2×0.6×10-3mol。
有关氧化还原反应的计算
--．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( 。
氧化还原反应规律及计算
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 （ ）C 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 （ C ） A、 1 ： 1 B、 4 ： 1 C、 1： 4 D、 5： 1
6.根据反应剧烈程度判断 例：Cu和浓HNO3反应较剧烈， Cu与稀 HNO3反应较微弱， 所以氧化性浓HNO3 >稀HNO3 7.同种元素价越高，氧化性越强；价越低还原 性越强 3 2 例如：氧化性：Fe Fe Fe
还原性：
但是，氧化性：
H 2 S S SO2
HClO4 HClO3 HClO2 HClO
例：已知2Fe3++2I ==2Fe2++I2 _ 2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl , 则有关离子的还原性由强到弱的顺序是 C ( ) A. Cl > I Cl _ _ _ _ 2+ 2+ C. I >Fe >Cl D.Fe >Cl >I
_
_
Fe2+>
_
_ 2+ B.Fe >2I >
_
4.根据与同种物质反应生成价态不同的生成 物的情况(被氧化或被还原的程度不同)判断
练习：
1.NaOH+HCl==NaCl+H2O,HCl体现 酸 性。
【高中化学】高中化学知识点：氧化还原反应的计算
【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
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。
氧化还原反应的计算
失去电子,化合价升高，被氧化，发生氧化反应
氧化剂+还原剂 ==还原产物 +氧化产物
得到电子，化合价降低，被还原，发生还原反应 【强弱规律】氧化性：氧化剂 ˃ 氧化产物 还原性：还原剂 ˃还原产物 【口诀】：升失氧，降得还。若问剂，两相反
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。
问：①还原剂和氧化剂的物质的量之比为________ 5:1 ②还原产物与氧化产物的物质的量之比为_________ 1:5
得到5×e-
【题型三】求氧化剂、还原剂、氧化产物、 还原产物的化合价 1. 已知3个 SO32-恰好将1个Cr2O72-还原，SO32本身被氧化为SO42- 。则元素 Cr 在还原产物中的化 合价为（ B ） （A）+2 （C）+4
失去5e5 10mol
R2O8n1 5mol
→
2RO42-得2(2-n/2)e2 2(2-n/2) 10(2-n/2)mo
由得失电子守恒得：10(2-n/2) = 10
还原剂 氧化剂
4NH3+5O2
-3
0 催化剂 +2-2
△
4NO+6H2O
-2
20e-
问：①还原剂和氧化剂之比为________ 4:5 ②当反应有10mol的电子转移时，消耗的还原剂和氧化 剂的物质的量分别是________ 2mol 、_________ 2.5mol
氧化还原反应的计算
1）.计算反应中的电子转移
已知氧化还原反应：
ห้องสมุดไป่ตู้
2KMnO4 + 16HCl = 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 2KCl + 8H2O
其中1 mol氧化剂在反应中得到的电子为
A．10 mol
B．5 mol
(B )
C．12 mol
D．13 mol
Cu + 2H2SO4（浓）= CuSO4 + H2O + SO2↑ 2 molH2SO4参加反应，得到的电子数目为？
B. ＋3
C. ＋2
D. 0
变式 3. 向含有 1 mol FeCl2 的溶液中通入 0.2 mol Cl2，再加入含
0.1 mol X2O 27－的酸性溶液，使溶液中 Fe2＋恰好全部被氧化，并使
B X2O 27－还原为 Xn＋，则 n 值为( )
A．2
B．3
C ．4
D．5
例3. 某氮的氧化物和一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生
在KClO3+6HCl（浓）==KCl+3Cl2↑+3H2O中，被氧化与被还
原的氯原子个数比为
( )D
A．1：6 B．6：1 C．1:5
D．5:1
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 （ ）D
A 4：1
B 1：4
C 9：1
[答案] D .
3）计算物质的化合价或化学式
例2. 24 mL浓度为0.05 mol / L的Na2SO3溶液，恰好与20 mL浓 度为0.02 mol / L的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被 K2Cr2O7氧化Na2SO4，为则元素Cr在被还原的产物中的化合价是
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氧化还原反应相关计算
【知识归纳】
1．计算依据：得失电子守恒
2．知识要点与技能
⑴记牢一个公式
n（氧化剂或还原产物）×变价元素的原子个数×化合价的降值＝n（还原剂或氧化产物）×变价元素的原子个数×化合价的升值
⑵运用图形分析
氧化剂→还原产物，化合价↓＊价
还原剂→氧化产物，化合价↑＊价
运用示意图旨在找准关系，条理清晰，从而简化思路，降低错误
⑶善于确定元素的化合价
【题型突破】
1、直接代入数据求解
【例1】（2003全国理综）在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72－和Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（B）
A.3.0 mol
B.1.5 mol
C.1.0 mol
D.0.75 mol
解析:将题意转化为图示:
，化合价↑3价
，化合价↓2价，
则有n（Cr3+）×1×3 = n（PbO2）×1×2
1mol×1×3 = n（PbO2）×1×2
n（PbO2）= 1.5 mol
故选B
2、已知氧化剂或还原剂的体积和物质的量浓度，或者气体在标况下的体积，通过转化先求得其物质的量，再代入公式求解
【例2】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。
已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化成Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（B）
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
解析:将题意转化为图示:
，化合价↑2价
，化合价↓（6—X）价
则有n（Na2SO3）×1×2 = n（K2Cr2O7）×2×（6—X）
24mL×10-3L/mL×0.05mol/L×1×2 = 20mL×10-3L/mL×0.02mol/L×2×（6—X）
X=3
故选B
3、已知氧化剂与还原剂的用量比，求某元素的化合价或某字母的值
【例3】R2O8n-在一定条件下可以把Mn2+氧化成MnO4－，若反应后R2O8n－离子变成RO42－，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为5 ：2，则n的值为（B）
A.+1
B.+2
C.+3
D.+4
解析:将题意转化为图示:
，化合价↓8-n/2-6价
，化合价↑5价
这里氧化剂与还原剂的物质的量是一个比值，不妨设出每一分比例为k，则条件转化为：
n（氧化剂即R2O8n-）= 5k ，n（还原剂即Mn2+）= 2k，代入公式得，
5k×2×（8-n/2-6）= 2k×1×（7-2）
n=2
故选B
4、当变价元素是多原子时，在确定化合价可以整体标价也可平均标价
【例4】Na2S x在碱性溶液中可被NaC1O氧化为Na2SO4，而NaC1O被还原为NaC1，若反应中Na2S x与NaC1O的物质的量之比为1 ：16，则X的值是（D）
A.+2
B.+3
C.+4
D.+5
解析:将题意转化为图示:
，化合价↑6-（-2/x）价
，化合价↓2价
则有1k×x×（6+2/x）= 16k×1×2
X = 5
故选D
注意：这里将Sx 整体看作－2价，那么一个S 就平均显－2/x 价，也可采用整体标价处理。
，化合价↑6x -（-2）价
，化合价↓2价
1k×x×（6x+2）= 16k×1×2
X = 5
注意：这里将Sx 作为一个整体看待，所以变价元素的原子个数为1；X Na 2SO 4中1个S 是+6价，所以X 个S 的总价数应为6x
5、氧化还原反应的过程繁琐，运用得失电子守恒时往往考虑整体思维或终态分析法迅速突破
【例5】(2007四川)足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与1.68LO 2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH 溶液至Cu 2+恰好完全沉淀，则消耗NaOH 溶液的体积是（ A ）
A ．60mL
B ．45mL
C ．30mL
D ．15mL
解析：用整体思想方法，整个过程相当于Cu 在失去电子，O 2在得到电子，故题意表示为：
，化合价↑2价
，化合价↓2价
则有：
n （Cu ）×1×（2-0）= n （O 2）×2×〔0－（－2）〕
解得n （Cu ）=0.15mol
根据化学式Cu （NO 3）2， ，
可知n （NO 3-）= 0.15mol×2，但加NaOH 溶液后，NO 3-最终与Na + 结合，所以n （Na +）= n （NO 3-）=0.3mol ，进而求得所需5mol/L NaOH 溶液的体积是60mL 。
6、部分氧化和部化还原的计算
【例6】根据3BrF 3＋5H 2O ＝HBrO 3＋Br 2＋9HF ＋O 2↑反应，可推知每 3 molBrF 3中被水所还原的BrF 3的物质的量是 ( B )
A. 1 mol
B. 1.33 mol
C. 2 mol
D. 3 mol
解析：3 molBrF 3中有
32BrF 3作还原剂，31BrF 3作氧化剂，32BrF 3被水和31BrF 3所还原，其中，被水还原的占32，3×32×32 =34＝1.33 mol 。
【例7】对反应：CuSO 4＋FeS 2＋H 2O Cu 2S ＋FeSO 4＋H 2SO 4，下列说法正确的是( BC )
A ．氧化剂只有CuSO 4
B ．FeS 2既是氧化剂又是还原剂
C ．被氧化的硫和被还原的硫的质量比为3∶7
D ．1 mol CuSO 4可氧化75 mol 的硫
解析：本题首先是配平，主要是对S 的化合价的升高及降低的处理，可把FeS 2分解为FeS·S ，。