2020版新一线高考化学(鲁科版)一轮复习教学案:专项突破6 电子守恒法的应用计算
展开专项突破(六) 电子守恒法的应用计算
应用1 电子守恒法的一般计算
[典例导航]
Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应中Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为________。
[思路点拨]
答案:5
[对点训练]
1.(2018·贵阳期末)NaNO2是一种食品添加剂,能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的离子方程式是MnO+NO+―→Mn2++NO+ (未配平)。下列叙述中正确的是( )
A.该反应中NO作还原剂,由此推知HNO2只具有还原性
B.反应过程中溶液的pH减小
C.生成2 mol NaNO3需消耗0.8 mol KMnO4
D.氧化产物与还原产物物质的量之比为2∶5
C [该反应中NO转化为NO,NO作还原剂,但HNO2中氮元素的化合价为+3,氮元素还有-3价、0价、+1价、+2价,故HNO2不仅具有还原性,还具有氧化性,A项错误;配平离子方程式为2MnO+5NO+6H+===2Mn2++5NO+3H2O,反应过程中消耗H+,溶液的pH增大,B项错误;2 mol NaNO3生成转移电子2×(5-3)mol=4 mol,0.8 mol KMnO4消耗转移电子0.8×(7-2) mol=4 mol,符合电子守恒,C项正确;氧化产物与还原产物分别为NO与Mn2+,根据电子守恒n(NO)×2=n(Mn2+)×5,故n(NO)∶n(Mn2+)=5∶2,D项错误。]
2.(1)(2016·全国卷Ⅱ)联氨(N2H4)是一种常用的还原剂。其氧化产物一般为N2。
联氨可用于处理高压锅炉水中的氧,防止锅炉被腐蚀。理论上1 kg的联氨可除去水中溶解的O2________kg。
(2)(2015·全国卷Ⅱ)工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为________。
(3)(2014·全国卷Ⅰ)H3PO2是一元中强酸,H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。
①H3PO2中,P元素的化合价为________。
②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为________(填化学式)。
解析:(1)×4=×(2-0)×2,m(O2)=1 kg。
(2)n(KClO3)×(5-4)=n(Na2SO3)×(6-4),=。
(3)②4×(1-0)=1×(n-1),n=5,故氧化产物为H3PO4。
答案:(1)1 (2)2∶1 (3)①+1价 ②H3PO4
应用2 电子守恒法在多步氧化还原反应中的应用
多步连续进行的氧化还原反应,只要中间各反应过程中电子没有损耗,可直接找出起始物和最终产物,删去中间产物,建立二者之间的电子守恒关系,快速求解。
(1)SO22Fe2+MnO
(2)O22MnO(OH)22I2,4e-4S2O
(3)2Fe3+I2SO
[对点训练]
3.羟胺(NH2OH)是一种还原剂,能将某些氧化剂还原。现用25.00 mL 0.049 mol·L-1羟胺的酸性溶液与足量的硫酸铁溶液在煮沸条件下反应,生成的Fe2+恰好与24.55 mL 0.020 mol·L-1酸性KMnO4溶液完全反应。已知(未配平):FeSO4+KMnO4+H2SO4―→Fe2(SO4)3+K2SO4+MnSO4+H2O,则羟胺的氧化产物是( )
A.N2 B.N2O
C.NO D.NO2
B [根据两步反应:NH2OHFe2+Fe3+,故可以认为羟胺被酸性KMnO4氧化,羟胺中N元素的化合价是-1,设羟胺的氧化产物中N元素的化合价是x,根据得失电子守恒,存在25.00×10-3 L×0.049 mol·L-1×(x+1)=24.55×10-3 L×0.020 mol·L-1×5,解得x=1,故羟胺的氧化产物为N2O。]