守恒思想在多步氧化还原反应中的应用.doc

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1、守恒思想在多步氧化还原反应中的应用四川省什邡市七一中学黄良华有的试题反应过程多，涉及的氧化还原反应也多，数量关系较为复杂，若用常规方法求解比较困难，若抓住失电子总数等于得电子总数（或某些元素的质量守恒）这一关系，则解题就变得很简单。解这类试题时，注意不要遗漏某个化学反应，要理清具体的反应过程，分析在整个反应过程中化合价发生变化的元素得电子数目、失电子数目以及哪些元素在反应前后的质量保持不变。例1：（2013年四川）1.52g铜镁合金完全溶于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2、N2O4的混合气体1120mL（标准

2、状况），向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。下列说法不正确的是（）A、该合金中铜与镁的物质的量之比为2：1B、该浓硝酸中硝酸的物质的量浓度为14mol/LC、NO2、N2O4的混合气体中NO2的体积分数为80%D、得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积为600mL解析：分析清楚反应过程，充分利用守恒思想来解决问题。A项向反应后溶液中加入NaOH，生成Mg(OH)2和Cu(OH)2沉淀，固体质量增加的是OH－的质量，且有n(OH－)＝n(e－)，设合金中镁、铜的物质的量分别为x、y，则有

3、解得，则该合金中铜、镁的物质的量之比为2∶1。B项该硝酸的浓度c＝＝＝14.0mol·L－1。C项NO2和N2O4都来自硝酸，设混合气体中NO2的物质的量为x，根据电子守恒得x＋(0.05mol－x)×2＝0.06mol，x＝0.04mol，NO2的体积分数为80%。D项得到2.54g沉淀后，溶液中的溶质只有NaNO3，故n(NaOH)＝0.7mol－0.04mol－0.02mol＝0.64mol，则NaOH溶液的体积是640mL。本题选D。例2：(2012年四川)向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5L，固体物质完全反应，

4、生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0mol·L－1的NaOH溶液1.0L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g。下列有关说法不正确的是(　　)A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1B．硝酸的物质的量浓度为2.6mol·L－1C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48LD．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2mol解析:解题的关键是会利用守恒法解题，包括元素守恒和得失电子守恒。Cu(OH)2的质量为39.2g，其物质的量为0.4mol，设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y，则x＋2y＝0.4mol，6

5、4g·mol－1·x＋144g·mol－1·y＝27.2g，解得：x＝0.2mol，y＝0.1mol，故A正确；Cu和Cu2O中的Cu都变成了＋2价，转移的电子的物质的量为(0.4＋0.2)mol＝0.6mol，根据得失电子守恒可知，生成的NO应为0.2mol，故C正确；n(NaOH)＝1mol，生成0.4molCu(OH)2时消耗了0.8molNaOH，另外0.2molNaOH中和了硝酸，故D正确；硝酸总的物质的量为0.2mol(剩余的)＋0.2mol(表现氧化性的)＋0.8mol(表现酸性的)＝1.2mol，其物质的量浓度为2.4mol·L－

6、1，故B错。本题选B。例3：（2014届绵阳二诊）将11.9gMg、Al、Fe组成的合金溶于足量NaOH溶液中，产生的气体在标准状况下体积为3.36L。另取等质量合金溶于过量稀硝酸中，生成NO气体，向反应后的溶液中加入过量NaOH溶液，得到沉淀19.4g，则上述反应中生成NO气体的体积为（标准状况下）A．6.72LB．11.2LC．22.4LD．4.48L解析：由3.36L氢气得到11.9g合金中含Al0.1mol即2.7g，Mg、Fe的质量之和为9.2g，19.4g沉淀中OH-的物质的量为0.6mol即Mg、Fe的失电子总数为0.6mol，合金

7、的失电子总数为0.6mol+0.1mol×3=0.9mol。由合金的失电子总数等于N元素从+5价变成+2价的得电子数，从而得到NO的物质的量为0.3mol。本题选A。例4：足量Cu与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO、NO2、N2O4的混合气体，这些气体与1.68LO2（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得的硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，则消耗5mol/LNaOH溶液的体积是（）A、60mLB、45mLC、30mLD、15mL解析：本题抓住1.68LO2的得电子总数等于Cu的失电子

8、总数，等于Cu（OH）2沉淀中OH-所带的负电荷总数即为0.3mol，进而知OH-的物质的量为0.3mol，从而得到NaOH的物质的量为