一、在“活潑金屬與酸或水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣”類題中的應(yīng)用
活潑金屬與酸或水反應(yīng)產(chǎn)生氫氣這類題很常見,很多學(xué)生認(rèn)為解這類題比較難,我認(rèn)為根本原因是沒有弄清這類反應(yīng)的實(shí)質(zhì):活潑金屬失去電子,+1價的氫得到電子,而金屬失去電子的物質(zhì)的量等于生成氫氣所需得到電子的物質(zhì)的量,即n(金屬)xAn==n(氫氣)x2(n(金屬):金屬的物質(zhì)的量,An:金屬變化的化合價,n(氫氣):氫氣的物質(zhì)的量)
例1A、B是同一短周期的兩種元素,9gA單質(zhì)跟足量的B的氣態(tài)氫化物水溶液反應(yīng),產(chǎn)生11.2L氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),A和B可形成化合物AB,,A原子核里中子數(shù)比質(zhì)子數(shù)多1,通過計(jì)算確定A、B各為哪種元素。
解析:根據(jù)A、B可形成化合物AB,及A單質(zhì)與足量的B的氣態(tài)氫化物水溶液反應(yīng)產(chǎn)生H2,可知A為金屬元素且在上述反應(yīng)中化合價表現(xiàn)為+3,n(H:)一11.2L+22.4L/mol-=0.5mol,n(金屬)一9g~Mg·rnol代入上述公式:9g~Mg·molx3-~-0.5molx2,得M一27g/mol,所以A為A1元素,可以進(jìn)一步確定B為C1元素。
二、在金屬與硝酸反應(yīng)類題中的應(yīng)用
例25.12g銅和一定質(zhì)量的濃硝酸反應(yīng),當(dāng)銅反應(yīng)完時,共收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體3.36L,若把裝有這些氣體的集氣瓶倒立在盛水的水槽中,需要通入多少升標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氧氣才能使集氣瓶充滿溶液?
解析:銅失去電子的物質(zhì)的量==被還原的硝酸得到電子的物質(zhì)的量=氧化硝酸的還原產(chǎn)物NO、NO:消耗的氧氣的物質(zhì)的量,省去中間計(jì)算,即銅失去電子的物質(zhì)的量=氧氣得到電子的物質(zhì)的量。則有:n(Cu)x2=n(O:)×4,則n(O0=5.12g+64g/molx2x1/4=0.04mol。v(o2)=0.04molx22.4L/mol=0.896L
若用常規(guī)解法,應(yīng)先求出NO、NO:的物質(zhì)的量,再根據(jù):4NO2+O2+2H2O=4HNO3,
4NO+30:+2H:O--4HNO,,計(jì)算氧氣物質(zhì)的量,并求出其體積,此方法運(yùn)算量大,計(jì)算步驟多且容易出錯,用電子守恒法綜合考慮,使計(jì)算大大簡化。
三、在判斷氧化產(chǎn)物或還原產(chǎn)物化合價類題中的應(yīng)用
例312mL濃度為0.10mol/L的Na2SO,溶液,恰好與10mL濃度為0.04mol/L的K~Cr207溶液完全反應(yīng),通過計(jì)算確定元素在還原產(chǎn)物中的化合價。
解析:-在Na:SO3與K~Cr20,發(fā)生的氧化一還原反應(yīng)中,Na2SO,充當(dāng)還原劑,lmolNa:SO,失去2mol電子,I~Cr20,充當(dāng)氧化劑得到電子,兩者得失電子的物質(zhì)的量應(yīng)相等,即12x10—3Lx0.1Omol/Lx2=lOx10.3Lx0.04mol/Lx2xAn(An為Cr在反應(yīng)中降低的化合價),即An=3,所以Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價為:+63=+3。
四、在判斷不熟悉反應(yīng)中氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比類題中的應(yīng)用
例4(NH):SO在強(qiáng)熱條件下分解,生成NH、SO:、N:和H:O,試求反應(yīng)中生成的SO:和N:的物質(zhì)的量之比。
解析:常規(guī)的解法是先寫出(NH4):SO在強(qiáng)熱條件下的分解反應(yīng)方程式,然后配平,最后求解。這種解法耗時比較多,其氧化還原反應(yīng)方程式的配平是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn),其二此類題也常出現(xiàn)在學(xué)配平方法之前,仔細(xì)分析不難發(fā)現(xiàn),SO:是還原產(chǎn)物,N2是氧化產(chǎn)物,那么生成SO:得到電子的物質(zhì)的量應(yīng)等于生成N2失去電子的物質(zhì)的量,又生成lmolSO:得到2mol電子,生成lmolN:失去6mol電子,所以SO:與N:的物質(zhì)的量之比為3.1
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