依据氧化还原反应的电子守恒,可以计算化学反应中某物质的化合价、溶液中溶质的浓度、反应中各物质的比值、电化学中求某元素的相对原子质量、溶液的pH值等。这部分内容是高考中的常规考点,在各种题型中都可以出现。
解题方法:氧化剂得到电子化合价降低转变为还原产物,还原剂失去电子化合价升高转变为氧化产物。在同一个氧化还原反应中得失电子数相等,即化合价升高总价数等于化合价降低总价数。
【例题1】(NH4)2SO4在强热条件下分解,生成NH3、SO2、N2、H2O,反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为
A. 1 : 3 B. 2 : 3 C. 1 : 1 D. 4 : 3
解析:(NH4)2SO4在强热条件下分解,氧化产物为N2,还原产物为SO2,依据化合价升降相等原则有3×2↑×x = 2↓×y,故有x : y = 1 : 3
答案:A
【例题2】R2O8n-在一定条件下可把Mn2+氧化为MnO4-,若反应中R2O8n-变为RO42-,又知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:2,则n值为:
A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
解析:依题意有5R2O8n- + 2Mn2+ === 2MnO4- + 10RO42-,设R2O8n-中R的化合价为x,依据化合价升降相等原则有
5×2×↓(x-6) = 2×↑(7-2),解得x = 7,因此有
2×7 + 8×(-2) = -n,解得n = 2.
答案:C
【例题3】(NH4)2PtCl6在强热条件下分解,生成N2、HCl、NH4Cl、Pt反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为
A. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 2 : 3 D. 3 : 2
解析:(NH4)2PtCl6在强热条件下分解,氧化产物为N2,还原产物为Pt,依据化合价升降相等原则有3×2↑×x = 4↓×y,故有x : y = 2 : 3
答案:C
【例题4】Cl2与NaOH(70℃)的溶液中,能同时发生两个自身氧化还原反应,完全反应后,测得溶液中NaClO、NaClO3之比4 : 1,则溶液中NaCl和NaClO的物质的量之比为
A. 11:2 B. 1:1 C. 9:4 D. 5:1
解析:Cl2中氯元素的化合价为0价,而在NaClO、NaClO3中氯元素的化合价分别为+1、+5价,设NaCl和NaClO的物质的量分别为x和y,依据化合价升降相等原则有1↓×x = 1↑×y + 5↑××y,故有x : y = 9 : 4
答案:C
【例题5】含n克HNO3的稀溶液恰好与m克Fe完全反应,若HNO3只被还原为NO,则n : m可能是①5 : 1、②9 : 2、③3 : 1、④2 : 1、⑤4 : 1
A. ②③⑤ B. ①③④ C. ②③④ D. ①③
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