依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒，可以計(jì)算化學(xué)反應(yīng)中某物質(zhì)的化合價(jià)、溶液中溶質(zhì)的濃度、反應(yīng)中各物質(zhì)的比值、電化學(xué)中求某元素的相對(duì)原子質(zhì)量、溶液的pH值等。這部分內(nèi)容是高考中的常規(guī)考點(diǎn)，在各種題型中都可以出現(xiàn)。

　　解題方法：氧化劑得到電子化合價(jià)降低轉(zhuǎn)變?yōu)檫�原產(chǎn)物，還原劑失去電子化合價(jià)升高轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸�產(chǎn)物。在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，即化合價(jià)升高總價(jià)數(shù)等于化合價(jià)降低總價(jià)數(shù)。

　　【例題1】(NH4)2SO4在強(qiáng)熱條件下分解，生成NH3、SO2、N2、H2O，反應(yīng)中生成的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為A. 1 : 3 B. 2 : 3 C. 1 : 1 D. 4 : 3

　　解析：(NH4)2SO4在強(qiáng)熱條件下分解，氧化產(chǎn)物為N2，還原產(chǎn)物為SO2，依據(jù)化合價(jià)升降相等原則有3×2↑×x = 2↓×y，故有x : y = 1 : 3答案：A

　　【例題2】R2O8n-在一定條件下可把Mn2+氧化為MnO4-，若反應(yīng)中R2O8n-變?yōu)镽O42-，又知反應(yīng)中氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5:2，則n值為：

　　A. 4 B. 3 C. 2 D. 1

　　解析：依題意有5R2O8n- + 2Mn2+ === 2MnO4- + 10RO42-，設(shè)R2O8n-中R的化合價(jià)為x，依據(jù)化合價(jià)升降相等原則有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

　　【例題3】(NH4)2PtCl6在強(qiáng)熱條件下分解，生成N2、HCl、NH4Cl、Pt反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為A. 1 : 2 B. 1 : 3 C. 2 : 3 D. 3 : 2

　　解析：(NH4)2PtCl6在強(qiáng)熱條件下分解，氧化產(chǎn)物為N2，還原產(chǎn)物為Pt，依據(jù)化合價(jià)升降相等原則有3×2↑×x = 4↓×y，故有x : y = 2 : 3答案：C

　　【例題4】Cl2與NaOH(70℃)的溶液中，能同時(shí)發(fā)生兩個(gè)自身氧化還原反應(yīng)，完全反應(yīng)后，測(cè)得溶液中NaClO、NaClO3之比4 : 1，則溶液中NaCl和NaClO的物質(zhì)的量之比為A. 11:2 B. 1:1 C. 9:4 D. 5:1

　　解析：Cl2中氯元素的化合價(jià)為0價(jià)，而在NaClO、NaClO3中氯元素的化合價(jià)分別為+1、+5價(jià)，設(shè)NaCl和NaClO的物質(zhì)的量分別為x和y，依據(jù)化合價(jià)升降相等原則有1↓×x = 1↑×y + 5↑××y，故有x : y = 9 : 4答案：C

　　【例題5】含n克HNO3的稀溶液恰好與m克Fe完全反應(yīng)，若HNO3只被還原為NO，則n : m可能是①5 : 1、②9 : 2、③3 : 1、④2 : 1、⑤4 : 1A. ②③⑤　　　　　B. ①③④　　　　　 C. ②③④　　　　　D. ①③解析：當(dāng)Fe恰好完全轉(zhuǎn)變?yōu)?2價(jià)時(shí)，3Fe + 8HNO3 === 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O，有 =　解得：n : m = 3 : 1當(dāng)Fe恰好完全轉(zhuǎn)變?yōu)?3價(jià)時(shí)，F(xiàn)e + 4HNO3 === Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O，有=　解得：n : m = 9 : 2

　　結(jié)合選項(xiàng)分析n : m的取值范圍在4.5至3之間。

　　答案：A

　　【例題6】Zn與HNO3反應(yīng)，Zn和被還原的HNO3的物質(zhì)的量之比為4 : 1則HNO3的還原產(chǎn)物可能為A. NO2　　　　　　 B. NO C. N2O D. NH4NO3解析：設(shè)還原產(chǎn)物中氮元素的化合價(jià)為x，依據(jù)化合價(jià)升降相等原則有4×2↑=1↓×(5-x) 解得：x = -3

　　答案：D

　　【例題7】將Mg和 Cu的合金2.64克，投入適量的稀HNO3中恰好反應(yīng)，固體全部溶解時(shí)，收集的還原產(chǎn)物為NO，體積為0.896L(SPT)，向反應(yīng)后的溶液中加入2mol/L NaOH溶液60mL時(shí)，金屬離子恰好完全沉淀，則形成沉淀的質(zhì)量為A. 4.32克　　　　　 B. 4.68克　　　　　　　C. 5.36克　　　　　D. 6.38克解析：依據(jù)在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等原則，解得Mg和 Cu共失去n(e-) = ×3 = 0.12 mol，由電荷守恒知Mg和Cu共需要結(jié)合0.12 mol OH-，故形成沉淀的質(zhì)量m = 2.64g + 0.12 mol×17g/mol = 4.68g答案：B

　　【例題8】取x克Mg和 Cu的合金完全溶于濃HNO3中，反應(yīng)過(guò)程中HNO3被還原只產(chǎn)生8960 mL NO2和672 mL N2O4氣體(SPT)，向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，形成沉淀質(zhì)量為17.02克，則X的值為A. 8.64克　　　　　B. 9.20克　　　　　　C. 9.00克　　　　 D. 9.44克解析：依據(jù)在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等原則，解得Mg和 Cu共失去n(e-) = ×1 = 0.46 mol，由電荷守恒知Mg和 Cu共需要結(jié)合0.46 mol OH-，因此有17.02g= x + 0.46 mol×17g/mol ，解得x = 9.20g答案：B

　　【例題9】將14克Ag和Cu的合金與一定濃度的HNO3反應(yīng)，全部溶解后，產(chǎn)生的氣體再通入1.12 L(SPT)O2，恰好完全吸收，求合金中各成分的含量?

　　解析：Ag和Cu失去電子的總數(shù)等于O2得到電子的總數(shù)，依題意有108n(Ag) + 64n(Cu) =14

　　n(Ag) + 2n(Cu) = ×4 = 0.2

　　解得n(Ag)= 0.1mol　　　　n(Cu)=0.05mol

　　w(Ag) = ×100% = 77.14%

　　w(Cu) = 1-77.14% = 22.86%

　　答案：合金中w(Ag)為77.14%，w(Cu)為 22.86%。

　　【例題10】將51.2 g Cu 完全溶于適量濃硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、 N2O4 、NO2)的混合物共0.8 mol，這些氣體恰好能被500 mL 2 mol/L的NaOH溶液完全吸收，生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，其中生成的NaNO3的物質(zhì)的量為(已知NO+NO2+2NaOH === 2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH === NaNO3 +NaNO2 +H2O )A. 0.2 mol B. 0.4 mol C. 0.6 mol D. 0.8 mol解析：51.2 g Cu即為0.8 mol Cu，失去的電子等于NaNO2 生成時(shí)得到的電子，則NaNO2 為0.8 mol，由Na+守恒知：n(Na+) = n(NaNO2)+ n(NaNO3)，得NaNO3為0.2 mol。

　　答案：A

　　【練習(xí)1】9.8g鎂、鋁混合物溶解在一定量的熱濃硝酸中，當(dāng)金屬完全溶解后收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下8.96 L NO2和2.24 L N2O4氣體，向反應(yīng)的溶液中加入足量的氨水，則生成的沉淀有A. 18克　　　　　 B. 20克　　　　　　　C. 22克　　　　　D. 24克解析：依據(jù)在同一個(gè)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等原則，解得Mg和 Al共失去n(e-)=×1 + ×2 = 0.6 mol。由電荷守恒知Mg和 Al共需要結(jié)合0.6 mol OH-，故形成沉淀的質(zhì)量m = 9.8g + 0.6 mol×17g/mol = 20g答案：B

　　將11.2g的Mg和Cu的混合物完全溶解于足量的硝酸中，收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體X，再向所得溶液中加入適量的NaOH溶液，產(chǎn)生21.4g沉淀，根據(jù)題意推斷氣體X的成分可能是A. 0.3mol NO2和0.3mol NO B. 0.2mol NO2和0.1mol N2O4C. 0.1mol NO、0.2mol NO2和0.05mol N2O4　　　D. 0.6mol NO解析：根據(jù)Mg、Cu的變化：Mg～Mg2+～2OH-～Mg(OH)2～2e-、Cu～Cu2+～2OH-～Cu(OH)2～2e-知增加的質(zhì)量為OH-的質(zhì)量，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與OH-的物質(zhì)的量相等，則有n(OH-)=21.4g-11.2 g/17g·mol-1=0.6 mol，故反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量也為0.6 mol。選項(xiàng)A轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.3mol×1+ 0.3mol×3 = 1.2 mol，不正確;選項(xiàng)B轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.2mol×1+ 0.1mol×2 = 0.4 mol，不正確;選項(xiàng)C轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.1mol×3+ 0.2mol×1+ 0.05mol×2 = 0.6 mol，正確;選項(xiàng)D轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為0.6mol×3=1.8 mol，不正確.

　　答案：C

　　

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