❶ 氧化还原反应的电子转移怎么计算
氧化还原反应的实质是电子的转移,在宏观上表现为化合价的升降,根据得失电子守恒,转移的电子数既等于还原剂失去的电子数,也等于氧化剂得到的电子数(不是两者之和)
公式:转移的电子数=还原剂(氧化剂)化合价升高数(降低数) x 变价原子个数,在应用中具体有以下几种情况:
1. 化合价升高的元素与化合价降低的元素不同
( 1 ) 变价原子完全变价
例:Fe + 2HCI == H2↑ + FeCl2
参与反应的还原剂铁全部变成了二价铁离子,氧化剂氯化氢中的氢离子全部变成 了零价的氢气,参与反应的铁与氢离子没有不变价的,可直接用公式 1molFe参与反 应转移2mol电子(2 x 1mol)
(2)部分原子没有变价
例:2KMnO4 + 16HCI == 2MnCI2 + 2KCI + 5CI2 + 8H2O
反应中锰元素完全变价,可以按照第一种类型算,如果要从氯元素出发,必须要找变价的氯原子,有部分没有变价(只是做了酸),以氯化钾的形式存在 ,所以2molKMnO4完全反应时,从氯元素分析的化转移的电子数为 1 x 10mol
2. 化合价升高的元素与化合价降低的元素不同
(1)岐化反应
例:CI2 + H2O == HCI + HCIO
岐化反应是指氧化与还原作用于同一分子,使该分子部分化合价升高,部分化合价降低的特殊反应,分析转移电子数时一定要注意化合价变价要满足“不交叉,不重叠”
这里1molCI2参与反应的电子转移数是1 x 1mol(只看升高或只看降低)
( 2 ) 归中反应
例:SO2 + 2H2S == 3S↓ + 2H2O
归中反应是指同种元素的两种物质发生氧化还原,生成中间价态物质的特殊反应,分析时遇到归中反应,如果没有归中到同一价态,一定要注意同一元素化合价变化“不交叉,不重叠”,这里1molSO2参与反应转移的电子数是4 x 1mol(从SO2看)=2 x 2mol(从H2S看)
❷ 高一化学必修一氧化还原反应的计算要领
其实氧化还原反应本质上来说就是有电子转移的反应 可以从电子转移角度考虑问题
在5KCl+KClO3+3H2SO4=3Cl2↑+3K2SO4+3H2O中 是-1价的氯被+5价的氯氧化为0加 同时+5价的氯还原为0价 可以简单的从化学方程式来看 KCl和KClO3的化学计量数比就是5:1那么被氧化的氯元素与被还原的氯元素的质量比当然就是5:1了 也可以说因为+5价的氯到0价的氯需要获得5个电子 而-1价的氯到0价的氯要失去一个电子 难么只有让5个-1价的氯失去电子给1个+5价的氯了 还是5:1
同理 从得失电子角度考虑PbO2与Cr3+反应 1molCr3+变成Cr2O7需要失去3mol电子 因为Cr2O7中Cr是+6价 而1molPbO2变为Pb2+ 只能得到2mol电子 所以需要1.5molPb2+了
这类题只要找准氧化剂 还原剂 氧化产物 还原产物这四点 然后判断电子转移情况就很清楚了 貌似没什么窍门 根据电子守恒这一点来解或许会简单些吧
❸ 氧化还原反应怎么计算电子转移的数目
先标出发生变化的化合价
1、可以看出,Mn化合价降低,氧化合价升高
2、用Mn来算,反应前的2个Mn都是+7价,一个变成+6,降1
另一个变成+4,降3,共降4,所以得到4电子
3、如果用氧算,反应前-2价,反应后为0价,发生变化的是2个原子,共升高4,失4个电子
可以看出,用氧算比较简便,便请注意反应前的8个原子中,只有2个原子化合价变化了。
❹ 求高中氧化还原反映的化学公式
“强氧化剂制弱氧化剂”,“强还原剂制弱还原剂”,如
铝可以置换铁,铁可以置换铜
举例!
氧化性:f2>cl2>br2>fe3+>i2>so2>s
高锰酸钾溶液的酸性越强,氧化性越强。
还原性:s2->so3(2-)>i->fe2+>br->cl->f-
推荐:
常见的氧化剂有:1活泼的金属单质,如x2(卤素)、o2、o3、s等
2高价金属阳离子,如cu²+,fe3+等或h+
3高价过较高价含氧化合物,如mno2、kmno4、k2cr2o7、hno3、h2so4(浓)、kclo3、hclo等
4过氧化物,如na2o2、h2o2等
常见的还原剂有
1活泼或较活泼的的金属,如k,na,mg,al,zn,fe等
2低价金属阳离子,如fe3+,sn2+等
3非金属阳离子,如cl-,b-,i-,s2-等
4某些非金属单质,如h2,c,si
在含可变化合价的化合物中,具有中间价态元素的物质(单质或化合物)即可作氧化剂,又可做还原剂,例如cl2,h2o2,fe2+,h2so3等既具有氧化性,又具有还原性。
(1)根据化学方程式判断氧化性、还原性的强弱
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
(2)根据物质活动顺序判断氧化性、还原性的强弱
1金属活动顺序
k
ca
na
mg
al
zn
fe
sn
pb
(h)
cu
hg
ag
pt
au
原子还原性逐渐减弱,对应阳离子氧化性逐渐增强。
(金属还原性与溶液有关,如在稀盐酸,稀硫酸中al比cu活泼,但在浓硝酸中cu比al活泼
2非金属活动顺序
f
cl
br
i
s
原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阳离子还原性逐渐增强。
(3)根据反应条件判断氧化性和还原性的强弱
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,若氧化剂价态相同,可根据反应条件的高、低来进行判断,例如:
16hcl+2kmno4=2kcl+2mncl2+8h2o+5cl2(1)
4hcl+mno2=(加热)mncl2+2h2o+cl2(2)
4hcl+o2=(cucl2,500摄氏度)2h2o+2cl2(3)
上述三个反应中,还原剂都是浓盐酸,氧化产物都是cl2,而氧化剂分别是kmno4,mno2,o2,(1)式中kmno4常温下就可以把浓盐酸中的氯离子氧化成氯原子,(2)式中mno2需要在加热条件下才能完成,(3)式中o2不仅需要加热,而且还需要cucl2做催化剂才能完成,由此可以得出氧化性kmno4>mno2>o2
(4)根据氧化产物的价态高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时,可根据氧化产物价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱,如:
2fe+3cl=(加热)2fecl3
fe+s=(加热)fs
可以判断氧化性:cl2>s.
(5)根据元素周期表判断氧化性,还原性的强弱
1同主族元素(从上到下)
f
cl
br
i
非金属原子(或单质)氧化性逐渐减弱,对应阴离子还原性逐渐增强。
li
na
k
rb
cs
金属原子还原性逐渐增强,对应阳离子氧化性逐渐减弱。
2同周期主族元素(从左到右)
na
mg
al
si
p
s
cl
单质还原性逐渐减弱,氧化性逐渐增强
阳离子氧化性逐渐增强,阴离子还原性逐渐减弱
(6)根据元素最高价氧化物对应水化物酸碱性的强弱判断氧化性,还原性的强弱
例如,酸性:hclo4>h2so4>h3po4>h2co3
可判断氧化性:cl>s>p>c
(7)根据原电池、电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱
1两中不同的金属构成原电池的两极。负极金属是电子流出的极,正极金属是电子流入的极,其还原性:负极>正极。
2用惰性电极电解混合溶液时,在阴极先放电的阳离子的氧化性较强,在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(8)根据物质浓度的大小判断氧化性、还原性的强弱。
具有氧化性(或还原性)的物质的浓度越大,其氧化性(或还原性)越强,反之,其氧化性(或还原性)越弱。如氧化性:hno3(浓)>hno3(稀),还原性:hcl(浓)>hcl(稀)
❺ 高一化学有关氧化还原反应的计算方法窍门
首先求Cl2物质的量=71g÷71g/mol=1mol
标化合价 0 -3 0 -3 -1
3Cl2 + 8NH3 = N2 + 6NH4Cl
比例关系 3 : 8 : 1 : 6
实际的量 1mol 8/3mol 1/3mol 2mol
从化合价的变化可以看得出Cl2是氧化剂,被还原成还原产物NH4Cl,NH3是还原剂,被氧化成氧化产物N2。
从方程式可以看出,要生成1/3molN2,需要2/3molNH3,那么m(NH3)=2/3mol×17g/mol=34/3g
同样的方式算出还原产物的质量,你自己算算试一试把,按着步骤来!
❻ 氧化还原反应计算方法
氧化剂的物质的量×变价原子个数×价态变化=还原剂的物质的量×变价原子个数×价态变化
❼ 氧化还原反应的计算技巧
明确氧化剂和氧化产物,还原剂和还原产物。明确电子转移的数目。抓住反应中简单的物质,比方说一个氧还反应中有两种物质被氧化,一种物质被还原,则我们可以用被还原的物质计算相对简单。
祝进步~
❽ 氧化还原反应怎么计算
氧化还原反应方程式的配平是正确书写氧化还原反应方程式的一个重要步骤,是中学化学教学要求培养的一项基本技能。
氧化还原反应配平原则
反应中还原剂化合剂升高总数(失去电子总数)和氧化剂化合价降低总数(得到电子总数)相等,
反应前后各种原子个数相等。
下面介绍氧化-还原反应的常用配平方法
观察法
观察法适用于简单的氧化-还原方程式配平。配平关键是观察反应前后原子个数变化,找出关键是观察反应前后原子个数相等。
例1:Fe3O4+CO ¾ Fe+CO2
分析:找出关键元素氧,观察到每一分子Fe3O4反应生成铁,至少需4个氧原子,故此4个氧原子必与CO反应至少生成4个CO2分子。
解:Fe3O4+4CO¾ ® 3Fe+4CO2
有的氧化-还原方程看似复杂,也可根据原子数和守恒的思想利用观察法配平。
例2:P4+P2I4+H2O ¾ PH4I+H3PO4
分析:经观察,由出现次数少的元素原子数先配平。再依次按元素原子守恒依次配平出现次数较多元素。
解:第一步,按氧出现次数少先配平使守恒
P4+P2I4+4H2O ¾ PH4I+H3PO4
第二步:使氢守恒,但仍维持氧守恒
P4+P2I4+4H2O¾ ® PH4I+H3PO4
第三步:使碘守恒,但仍保持以前调平的O、H
P4+5/16P2I4+4H2O ¾ 5/4PH4I+H3PO4
第四步:使磷元素守恒
13/32P4+5/16P2I4+4H2O ¾ ® 5/4PH4I+H3PO4
去分母得
13P4+10P2I4+128H2O¾ ® 40PH4I+32H3PO4
2、最小公倍数法
最小公倍数法也是一种较常用的方法。配平关键是找出前后出现“个数”最多的原子,并求出它们的最小公倍数
例3:Al+Fe3O4 ¾ Al2O3+Fe
分析:出现个数最多的原子是氧。它们反应前后最小公倍数为“3´ 4”,由此把Fe3O4系数乘以3,Al2O3系数乘以4,最后配平其它原子个数。
解:8Al+3Fe3O4¾ ® 4Al2O3+9Fe
3:奇数偶配法
奇数法配平关键是找出反应前后出现次数最多的原子,并使其单(奇)数变双(偶)数,最后配平其它原子的个数。
例4:FeS2+O2 ¾ Fe2O3+SO2
分析:由反应找出出现次数最多的原子,是具有单数氧原子的FeS2变双(即乘2),然后配平其它原子个数。
解:4FeS2+11O2¾ ® 2Fe2O3+8SO2
4、电子得失总数守恒法
这种方法是最普通的一方法,其基本配平步骤课本上已有介绍。这里介绍该配平时的一些技巧。
(栈┱�宸?/P>
对某些较复杂的氧化还原反应,如一种物质中有多个元素的化合价发生变化,可以把这种物质当作一个整体来考虑。
例5:
FeS+H2SO4(浓) ¾ ® Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
分析:先标出电子转移关系
FeS+H2SO4¾ ® 1/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
该反应中FeS中的Fe,S化合价均发生变化,可将式中FeS作为一个“整体”,其中硫和铁两元素均失去电子,用一个式子表示失电子总数为3e。
2FeS+3H2SO4¾ ® Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O
然后调整未参加氧化还原各项系数,把H2SO4调平为6H2SO4,把H2O调平为6H2O。
解: 2FeS+6H2SO4¾ ® Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O
(二)零价法
对于Fe3C,Fe3P等化合物来说,某些元素化合价难以确定,此时可将Fe3C,Fe3P中各元素视为零价。零价法思想还是把Fe3C,Fe3P等物质视为一整价。
例7:
Fe3C+HNO3 ¾ Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
Fe3C+HNO3 ¾ ® Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
再将下边线桥上乘13,使得失电子数相等再配平。
解:
Fe3C+22HNO3(浓)¾ ® 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O
练习:
Fe3P+HNO3 ¾ ® Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20
得3Fe3P+41HNO39Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H2O
(三)歧化反应的配平
同一物质内同一元素间发生氧化-还原反应称为歧化反应。配平时将该物质分子式写两遍,一份作氧化剂,一份作还原剂。接下来按配平一般氧化-还原方程式配平原则配平,配平后只需将该物质前两个系数相加就可以了。
例8:
Cl2+KOH(热)¾ KClO3+KCl+H2O
分析:将Cl2写两遍,再标出电子转移关系
3Cl2+6KOH ¾ ® KClO3+5KCl+3H2O
第二个Cl2前面添系数5,则KCl前需添系数10;给KClO3前添系数2,将右边钾原子数相加,得12,添在KOH前面,最后将Cl2合并,发现可以用2进行约分,得最简整数比。
解:
3Cl2+6KOH ¾ ® KClO3+5KCl+3H2O
(四)逆向配平法
当配平反应物(氧化剂或还原剂)中的一种元素出现几种变价的氧化—还原方程式时,如从反应物开始配平则有一定的难度,若从生成物开始配平,则问题迎刃而解。
例9:
P+CuSO4+H2O ¾ ® Cu3P+H3PO4+H2SO4
分析:这一反应特点是反应前后化合价变化较多,在配平时可选择变化元素较多的一侧首先加系数。本题生成物一侧变价元素较多,故选右侧,采取从右向左配平方法(逆向配平法)。应注意,下列配平时电子转移都是逆向的。
P+CuSO4+H2O ¾ ® Cu3P+H3PO4+H2SO4
所以,Cu3P的系数为5,H3PO4的系数为6,其余观察配平。
解:
11P+15CuSO4+24H2O ¾ ® 5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4
5、原子个数守恒法(待定系数法)
任何化学方程式配平后,方程式两边各种原子个数相等,由此我们可以设反应物和生成物的系数分别是a、b、c¼ ¼ 。
然后根据方程式两边系数关系,列方程组,从而求出a、b、c¼ ¼ 最简数比。
例10:KMnO4+FeS+H2SO4¾ K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O
分析:此方程式甚为复杂,不妨用原子个数守恒法。设方程式为:
aKMnO4+bFeS+cH2SO4¾ ® d K2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O
根据各原子守恒,可列出方程组:
a=2d (钾守恒)
a=e(锰守恒)
b=2f(铁守恒)
b+c=d+e+3f+g(硫守恒)
4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒)
c=h(氢守恒)
解方程组时,可设最小系数(此题中为d)为1,则便于计算:得a=6,b=10,d=3,
e=6,f=5,g=10,h=24。
解:6KMnO4+10FeS+24H2SO4¾ ® 3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
例11:Fe3C+HNO3 ¾ CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O
分析:运用待定系数法时,也可以不设出所有系数,如将反应物或生成物之一加上系数,然后找出各项与该系数的关系以简化计算。给Fe3C前加系数a,并找出各项与a的关系,得
aFe3C+HNO3 ¾ ® aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O
依据氧原子数前后相等列出
3=2a+3´ 3´ 3a+2´ (1-9a)+1/2 a=1/22
代入方程式
1/22 Fe3C+HNO3¾ ® 1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O
化为更简整数即得答案:
Fe3C+22HNO3¾ ® CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O
6、离子电子法
配平某些溶液中的氧化还原离子方程式常用离子电子法。其要点是将氧化剂得电子的“半反应”式写出,再把还原剂失电子的“半反应”式写出,再根据电子得失总数相等配平。
例11、KMnO4+SO2+H2O ¾ K2SO4+MnSO4+H2SO4
分析:先列出两个半反应式
KMnO4- +8H+ +5e ¾ ® Mn2+ + 4H2O ¬
SO2 + 2H2O - 2e ¾ ® SO42- + 4H+
将¬ ´ 2, ´ 5,两式相加而得离子方程式。
2KMnO4+5SO2+2H2O ¾ ® K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
下面给出一些常用的半反应。
1)氧化剂得电子的半反应式
稀硝酸:NO3- +4H+ + 3e ¾ ® NO + 2H2O
浓硝酸:NO3- +2H+ + e ¾ ® NO2 + H2O
稀冷硝酸:2NO3- +10H+ + 8e ¾ ® N2O + H2O
酸性KMnO4 溶液:MnO4- + 8H+ + 5e ¾ ® Mn2+ + 4H2O
酸性MnO2:MnO2 +4H+ + 2e ¾ ® Mn2+ + 2H2O
酸性K2Cr2O7溶液:Cr2O72- +14H+ + 6e ¾ ® 2Cr3+ + 7H2O
中性或弱碱性KMnO4 溶液:MnO4- + 2H2O + 3e ¾ ® MnO2¯ + 4OH-
2)还原剂失电子的半反应式:
SO2 + 2H2O - 2e ¾ ® SO42- + 4H+
SO32- + 2OH- - 2e ¾ ® SO42- + H2O
H2C2O4 - 2e ¾ ® 2CO2 +2H+
7、分步配平法
此方法在浓硫酸、硝酸等为氧化剂的反应中常用,配平较快,有时可观察心算配平。先列出“O”的设想式。
H2SO4(浓)¾ ® SO2 + 2H2O +[O]
HNO3(稀)¾ ® 2 NO+H2O +3[O]
2HNO3(浓)¾ ® 2 NO2+H2O + [O]
2KMnO4+ 3H2SO4 ¾ ® K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5[O]
K2Cr2O7+ 14H2SO4 ¾ ® K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 [O]
此法以酸作介质,并有水生成。此时作为介质的酸分子的系数和生成的水分子的系数可从氧化剂中氧原子数目求得。
例12: KMnO4+ H2S + H2SO4 ¾ K2SO4+2MnSO4+ S + H2O
分析:H2SO4为酸性介质,在反应中化合价不变。
KMnO4为氧化剂化合价降低“5”, H2S化合价升高“2”。它们的最小公倍数为“10”。由此可知,KMnO4中氧全部转化为水,共8个氧原子,生成8个水分子,需16个氢原子,所以H2SO4系数为“3”。
❾ 关于氧化还原反应的有关计算
1、在KClO3+6HCl===KCl+3Cl2↑+3H2O中,氧化剂是氯酸钾 还原剂是盐酸 氧化产物和还原产物都是氯气 从反应中可以看到6mol盐酸中的氯离子有1mol是没有被氧化的 而是形成了氯化钾 所以被氧化的就是5mol 而氯酸钾中的氯完全被还原了 所以是1mol 答案D 除此之外还可以用化合价来判断 +5价的氯变成0价需要得到5个电子 而-1价的氯变成0价需要失去1个电子 所以可以就可以知道是1:5
2、同上 氧化产物和还原产物都是氮气 分别是由+5价的氮和-3价的氮反应而来 所以被氧化和被还原的氮原子数比为5:3
3、你反应方程式写错了 应该是3Cl2+6KOH===KClO3+5KCl+3H2O 在这个反应中氧化剂和还原剂都是氯 最终生成了1个+5价的氯原子和5个-1价的氯原子 实际上转移的电子都是在氯原子之间 就是说6个氯原子中的5个原子 这5个原子中每个原子都失去一个电子变成-1价 而这些电子都给另外的一个电子 那么另外的那个就变成+5价了 所以是转移了5mol电子
第2题中的NH4NO3就既是氧化剂又是还原剂
❿ 怎么计算置换反应是否进行
置换反应进行的判断方法:一、按元素的性质划分,金属与非金属单质间的置换。
1、金属置单质换金属单质
2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
(铝热反应。Al还可与V2O5、CrO3、WO3、MnO2等发生置换) Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
2、金属单质置换非金属单质
2Na+2H2O 2NaOH+H2 2Mg+CO2 2MgO+C 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2
3、非金属单质置换金属单质
H2+CuO Cu+H2O C+FeO Fe+CO Si+2FeO 2Fe+SiO2
4、非金属单质置换非金属单质
2F2+2H2O 4HF+O2 2C+SiO2 Si+2CO
C+H2O CO+H2 2H2+SiCl4 Si+4HCl
二、按元素在周期表的位置划分,同族元素单质间的置换与不同族元素单质间的置换。
1、同主族元素单质间的置换
Na+KCl NaCl+K 2Na+2H2O 2NaOH+H2
2H2S+O2 2S+2H2O 2C+SiO2 Si+2CO
Cl2+2HI 2HCl+I2 F2+2HCl 2HF+Cl2
2、不同主族元素单质间的置换
Mg+2HCl MgCl2+H2 2Mg+CO2 2MgO+C
2Al+6HCl 2AlCl3+3H2 2F2+2H2O 4HF+O2
C+H2O CO+H2 2H2+SiCl4 Si+4HCl
H2S+Cl2 S+2HCl 3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2 4NH3+3O2 2N2+6H2O
3、主族元素单质置换副族元素的单质
H2+CuO Cu+H2O 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C+CuO Cu+CO 2Al+3Hg2+ 2Al3++3Hg Na+TiCl4 4NaCl+Ti
4、副族元素的单质置换主族元素单质
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 Zn+2H+ Zn2++H2
5、副族元素的单质置换副族元素的单质
Fe+CuSO4 FeSO4+Cu
三、按物质类别划分,单质与氧化物间的置换和单质与非氧化物间的置换。
1、单质与氧化物发生置换反应
2Na+2H2O 2NaOH+H2 2Mg+CO2 2MgO+C
3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 H2+CuO Cu+H2O
C+FeO Fe+CO 2F2+2H2O 4HF+O2
2C+SiO2 Si+2CO 2Al+Fe2O3 Al2O3+2Fe
C+H2O CO+H2 2H2+SiCl4 Si+4HCl
Si+2FeO 2Fe+SiO2 3H2+Fe2O3 2Fe+3H2O
2、单质与非氧化物发生置换反应
2H2+SiCl4 Si+4HCl H2S+Cl2 S+2HCl
3Cl2+8NH3 6NH4Cl+N2 4NH3+3O2 2N2+6H2O
Mg+2HCl MgCl2+H2 2Al+6HCl 2AlCl3+3H2