高考化学一轮考点集锦《氧化还原反应的电子转移数目计算》.doc

氧化还原反应的电子转移数目计算【知识点的认识】一、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）计算的依据是：氧化剂得电子数等于还原剂失电子数，列出守恒关系式求解二、氧化还原反应的基本规律：1守恒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）求某一反应中被氧化与被还原的元素原子个数之比，或求氧化剂与还原剂的物质的量之比及氧化产物与还原产物的物质的量之比 （2）配平氧化还原反应方程式 （3）进行有关氧化还原反应的计算：2强弱规律较强氧化性的氧化剂跟较强还原性的还原剂反应，生成弱还原性的还原产物和弱氧化性的氧化产物应用：在适宜条件下，用氧化性较强的物质制备氧化性较弱的物质，或用还原性较强的物质制备还原性较弱的物质，也可用于比较物质间氧化性或还原性的强弱 3价态规律元素处于最高价，只有氧化性；元素处于最低价，只有还原性；元素处于中间价态，既有氧化性又有还原性，但主要表现一种性质物质若含有多种元素，其性质是这些元素性质的综合体现 4转化规律氧化还原反应中，以元素相邻价态之间的转化最容易；不同价态的同种元素之间发生反应，元素的化合价只靠近，不交叉；相邻价态的同种元素之间不发生氧化还原反应如5难易规律越易失去电子的物质，失去后就越难得到电子；越易得到电子的物质，得到后就越难失去电子一种氧化剂同时和几种还原剂相遇时，还原性最强的优先发生反应；同理，一种还原剂同时与多种氧化剂相遇时，氧化性最强的优先发生反应【命题方向】题型：氧化还原反应电子转移数目的计算：典例1在下列反应过程中，有3mol电子转移的是（）A1mol钠与水反应 B27g铝与足量盐酸反应C22.4L氧气（标准状况）与足量镁反应 D1.5molNa2O2与足量水反应分析：A、钠和水反应生成氢氧化钠和水；B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气；C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁；D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气解答：A、2Na+2H2O2NaOH+H2，反应转移2mol电子，lmol钠与水反应，转移1mol电子，故A错误；B、27g（1mol）铝全部转化为三价，转移3mol电子，故B正确；C、22.4L（1mol）氧气全部转化为-2价，转移4mol电子，故C错误；D、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2，该反应转移2mol电子，1.5molNa2O2与足量水反应转移1.5mol电子，故D错误故选B点评：本题考查学生氧化还原反应中的电子转移情况，可以根据所学知识进行回答，难度不大【解题思路点拨】电子转移数目计算步骤：标出发生变化的元素的化合价找化合价升高的元素（注意：如果化合价降低的元素只有一种就用化合价降低的元素进行计算）当升高或降低的元素不止一种时，需要根据不同元素的原子个数比，将化合价变化的数值进行叠加 化合价升高总数计算：化合价变化数乘以原子个数氧化还原反应的电子转移数目计算参考答案与试题解析一、选择题（共14小题）1在下列反应过程中，有3mol电子转移的是（） A 1mol钠与水反应 B 27g铝与足量盐酸反应 C 22.4L氧气（标准状况）与足量镁反应 D 1.5molNa2O2与足量水反应考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 氧化还原反应专题分析： A、钠和水反应生成氢氧化钠和水，；B、铝和盐酸反应生成氯化铝和氢气；C、金属镁在氧气中燃烧生成氧化镁；D、Na2O2与足量水反应生成氢氧化钠和氧气解答： 解：A、2Na+2H2O2NaOH+H2，反应转移2mol电子，lmol钠与水反应，转移1mol电子，故A错误；B、27g（1mol）铝全部转化为三价，转移3mol电子，故B正确；C、22.4L（1mol）氧气全部转化为2价，转移4mol电子，故C错误；D、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2，该反应转移2mol电子，1.5molNa2O2与足量水反应转移1.5mol电子，故D错误故选B点评： 本题考查学生氧化还原反应中的电子转移情况，可以根据所学知识进行回答，难度不大2高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，其与水的离子反应是：4FeO42+10H2O=4Fe（OH）3（胶体）+3O2+8OH工业上先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入一定量的KOH就可制得高铁酸钾制备高铁酸钠的两种方法的主要反应原理如下：湿法制备2Fe（OH）3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O；干法制备2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2下列有关说法中错误的是（） A 高铁酸钾与水反应时，水发生还原反应 B 湿法中每生成1molNa2FeO4共转移3mol电子 C 干法中每生成1molNa2FeO4共转移4mol电子 D K2FeO4处理水时，不仅能杀菌，并使悬浮杂质沉降考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；氧化还原反应专题： 氧化还原反应专题分析： A、化合价降低元素发生还原反应；B、化合价升高数=化合价降低数=转移电子数；C、化合价升高数=化合价降低数=转移电子数；D、氧化剂能杀菌，Fe（OH）3（胶体）具有净水作用解答： 解：A、高铁酸钾与水反应时，水中氧元素化合价升高，所以水发生氧化反应，故A错误；B、反应2Fe（OH）3+3ClO+4OH=2FeO42+3Cl+5H2O中，化合价升高数=化合价降低数=转移电子数=6mol，生成了2molNa2FeO4，所以当生成1molNa2FeO4共转移3mol电子，故B正确；C、反应2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2中，每生成2molNa2FeO4，转移电子数=化合价升高数=化合价降低数=8mol，还有Na2O2中的氧由1价升高到0价的O2，所以每生成1molNa2FeO4共转移电子应该为4+1=5mol，故C错误；D、K2FeO4具有氧化性所以能杀菌，高铁酸钾与水反应时生成的Fe（OH）3（胶体）具有净水作用，故D正确故选AC点评： 本题考查学生氧化还原反应的有关知识，是对所学知识的考查，难度不大3FeS与足量的稀硝酸反应，生成Fe（NO3）3、S、NO和H2O若反应中有0.3mol的电子转移，则参加反应的硝酸中未被还原的硝酸的物质的量为（） A 0.9mol B 0.45mol C 0.3mol D 0.1mol考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；硝酸的化学性质专题： 氧化还原反应专题分析： 根据反应情况书写化学方程式，可以找出参加反应的硝酸的量，做氧化剂的硝酸氮元素化合价降低，在反应中被还原解答： 解：依题可知FeS中铁元素化合价由+2价升到+3价，失去一个电子，S从2价升高到0价，失去两个电子，一个硝酸根中的氮元素从+5价降到+2价，得到3个电子，根据电子守恒配平方程式即为：FeS+4HNO3=Fe（NO3）3+S+NO+2H2O，消耗硝酸共4mol，转移电子3mol，有1mol被还原的硝酸，3mol未被还原的硝酸，当反应中有0.3mol的电子转移时，未被还原的硝酸为0.3mol故选C点评： 本题考查学生氧化还原反应的有关知识，注意电子转移数的确定，是对教材知识的考查，难度不大4将二氧化硫通入溴水中发生如下的反应：SO2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4，反应中转移的电子数和还原剂是（） A 2e，H2SO4 B 4e，SO2 C 2e，Br2 D 2e，SO2考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；氧化还原反应专题： 氧化还原反应专题分析： 化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，化合价升高元素所在的反应物是还原剂，根据化合价的升降来确定转移电子情况解答： 解：在反应Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr中，化合价降低元素Br所在的反应物Br2 是氧化剂，化合价升高元素S所在的反应物SO2是还原剂，化合价升高值=化合价降低值=2，所以反应转移电子2mol故选D点评： 本题考查学生氧化还原反应的基本知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大5下列反应中，电子转移方向和数目正确的是（） A B C D 考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 氧化还原反应专题分析： 氧化还原反应中失电子的元素化合价升高，得电子的元素化合价降低，化合价降低数目=化合价升高数目=转移的电子数目解答： 解：硫和氧气的反应中，硫元素失电子化合价升高，氧元素得电子化合价降低，转移电子数=化合价降低总数目=化合价升高总数目，故A正确；B、根据化合价不交叉的原则，硫化氢中硫元素化合价从2价应升高到0价，硫酸中硫元素的化合价从+6价降到+4价，转移电子2mol，故B错误；C、铁元素化合价升高失去电子，氢元素化合价降低得到电子，故C错误；D、盐酸中的氯元素化合价升高应是失去电子，重铬酸钾中铬元素化合价降低应是得到电子，得失电子数目为6，故D错误故选A点评： 本题考查氧化还原反应的特征和实质知识，是对教材知识的考查，难度不大6在一定条件下，RO3n和I可发生如下反应：RO3n+6I+6H+=R+3I2+3H2O，则RO3n中R元素的化合价为（） A +1 B +3 C +5 D +7考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；根据化学式判断化合价专题： 氧化还原反应专题分析： 根据离子方程式的电荷守恒以及化合价规则来计算解答： 解：离子方程式前后遵循电荷守恒，所以n=1，根据化合价规则，RO3中氧元素化合价为2价，所以R元素的化合价为+5价故选C点评： 本题考查离子方程式中的电荷守恒以及化合价的有关计算知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大7ClO2是一种消毒杀菌效率高、二次污染小的水处理剂实验室可通过以下反应制得ClO2：2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O，下列说法正确的是（） A KClO3在反应中失去电子 B ClO2是氧化产物 C 1个KClO3参加反应有2个电子转移 D H2C2O4在反应中被氧化考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；氧化还原反应专题： 氧化还原反应专题分析： A、化合价升高的元素在反应中失去电子；B、化合价升高的元素所在的反应物是还原剂，得到的产物是氧化产物；C、根据化学方程式确定转移电子数和消耗的氯酸钾之间的关系；D、还原剂在反应中被氧化解答： 解：A、反应2KClO3+H2C2O4+H2SO4=2ClO2+K2SO4+2CO2+2H2O中，化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素，在反应中失去电子，故A错误；B、化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素，所在的反应物H2C2O4是还原剂，得到的产物CO2是氧化产物，故B错误；C、根据化学方程式，反应转移电子为2mol，消耗的氯酸钾为2mol，所以1个KClO3参加反应有1个电子转移，故C错误；D、化合价升高的元素是H2C2O4中的碳元素，所在的反应物H2C2O4是还原剂，还原剂在反应中被氧化，故D正确故选D点评： 本题考查学生氧化还原反应的基本概念和电子转移知识，可以根据所学知识进行回答，难度不是很大8下列化学方程式中，表示电子转移的方向和数目都正确的是（） A B C D 考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 氧化还原反应专题分析： 化合价升高的元素的原子失去电子，化合价降低的元素的原子得到电子，得失电子数目相等，失去多少电子化合价就升高几价，得到多少电子化合价就降低几价解答： 解：A、根据化合价不能交叉的原则，氯酸钾中氯元素的化合价应从+5价降到0价，盐酸中氯元素的化合价应从1价升高到0价，转移电子数是5mol，即，故A错误；B、锰元素化合价降低2价，氯元素化合价升高2价，反应转移电子2mol，故B正确；C、所有碳元素共失去4mol的电子，所有氧元素共得到4mol的电子，故转移电子是应为4mol，不是2mol，故C错误；D、汞和硫元素化合价均升高均失去电子，氧元素化合价降低得到电子，故D错误故选B点评： 本题考查氧化还原反应的实质有关知识，可以根据所学知识进行回答，难度不大9a mol Cu与含b mol HNO3的溶液恰好完全反应，被还原的HNO3的物质的量一定是（） A （b2a）mol B bmol C amol D 2amol考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；硝酸的化学性质专题： 守恒法分析： Cu与硝酸反应时生成硝酸铜，硝酸铜中的硝酸根离子没有被还原，再利用恰好完全反应及氮原子守恒可计算被还原的HNO3的物质的量解答： 解：因a molCu与含b molHNO3的溶液恰好完全反应，则生成amolCu（NO3）2中的2amol硝酸根离子没有被还原，由氮原子守恒可知，被还原的HNO3的物质的量为bmol2amol=（b2a）mol，故选A点评： 本题考查氧化还原反应中氧化剂的物质的量的计算，明确硝酸在该反应中的作用，利用硝酸铜的化学式及氮原子守恒是解答本题的关键10在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72和Pb2+，则与1mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为（） A 3.0mol B 1.5mol C 1.0mol D 0.75mol考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 计算题；守恒思想；化学实验与化学计算分析： 根据氧化还原反应中电子守恒思想：得失电子数目相等知识来解答解答： 解：利用电子守恒，当1molCr3+被氧化为Cr2O72（0.5mol）时，所失去的电子数为3mol，这些电子被PbO2得到，而1mol PbO2被还原只得到2mol电子，因此需要PbO2的物质的量为1.5mol故选B点评： 本题主要考查学生氧化还原反应中电子守恒思想的应用，是考试的热点11将3.48gFe3O4完全溶解于100mL1mol/L硫酸中，然后加入K2Cr2O7溶液25mL，恰好使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+，Cr2O72全部还原为Cr3+，则K2Cr2O7溶液的物质的量浓度为（） A 0.05mol/L B 0.1mol/L C 0.2mol/L D 0.3mol/L考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；物质的量浓度的相关计算专题： 氧化还原反应专题分析： 根据方程式：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+3H2O，计算四氧化三铁和硫酸的反应情况，得出生成的亚铁离子的量，加入K2Cr2O7溶液使溶液中Fe2+全部转化为Fe3+，根据电子守恒计算K2Cr2O7的物质的量，进而计算K2Cr2O7溶液的物质的量浓度解答： 解：3.48gFe3O4为0.015mol，100ml1mol/L的硫酸中硫酸的含量为0.1mol，根据方程式：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+3H2O，3.48gFe3O4完全反应需要硫酸0.015mol4=0.06mol，硫酸过量，生成Fe2+0.015mol，Fe3+0.03mol，在氧化还原反应中，0.015molFe2+变为Fe3+，电子转移0.015mol，Cr2O72全部还原为Cr3+，Cr由原来的+6价降为+3价，所以参加反应的Cr为：mol=0.005mol，而K2Cr2O7的物质的量就应该为0.005mol2=0.0025mol，物质的量浓度：=0.1mol/L故选B点评： 本题考查学生氧化还原反应的基本概念和电子转移知识，可以根据所学知识进行回答，难度不是很大12离子M2O7X与S2能在酸性溶液中发生如下反应：M2O7X+3S2+14H+2M3+3S+7H2O，则M2O7X中M的化合价为（） A +4 B +5 C +6 D +7考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算；根据化学式判断化合价专题： 氧化还原反应专题分析： 根据电荷守恒确定x值，根据化合价规则来判断元素的化合价解答： 解：反应M2O7X+3S2+14H+2M3+3S+7H2O中，根据电荷守恒可知，右边含有6个正电荷，则（x）+3（2）+14（+1）=+6，解得x=2，根据化合价规则，M2O72中氧元素是2价，设M的化合价为n，则n2+（2）7=2，解得n=+6故选C点评： 根据化学式来判断化合价时，要注意电子守恒思想和电荷守恒思想的运用，难度不大131.92g Cu投入到一定量的浓HNO3中，Cu完全溶解，生成气体颜色越来越浅，共收集到标准状况下672mL气体，将盛有此气体的容器倒扣在水槽中，通入标准状况下一定体积的O2，恰好使气体完全溶于水，则通入O2的体积为（） A 504mL B 336mL C 224mL D 168mL考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 压轴题；守恒思想；氧化还原反应专题分析： 根据电子守恒计算，已知HNO3NO、NO2HNO3，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，以此进行计算解答： 解：1.92g Cu的物质的量为n（Cu）=0.03mol，反应时失去电子数目为20.03mol=0.06mol，反应整个过程为HNO3NO、NO2HNO3，反应前后HNO3的物质的量不变，而化合价变化的只有铜和氧气，则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目，所以消耗氧气的物质的量为n（O2）=0.015mol，V（O2）=0.015mol22400ml/mol=336ml，所以通入O2的体积为336ml，故选B点评： 本题考查氧化还原反应电子转移数目的计算，本题难度不大，根据HNO3NO、NO2HNO3，得出Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目是解答本题的关键1424毫升浓度为0.05摩/升的Na2SO3溶液，恰好与20毫升浓度为0.02摩/升的K2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是（） A +6 B +3 C +2 D 0考点： 氧化还原反应的电子转移数目计算专题： 守恒法分析： Na2SO3溶液与K2Cr2O7溶液发生氧化还原反应时，Na2SO3中的硫元素被氧化，K2Cr2O7中的铬元素被还原，得失电子的总数相等解答： 解：根据题目已知条件：Na2SO3的物质的量是0.0012