化学备考学案

31种解题方法让你考试无忧（26）

一类氧化还原反应的妙解

复杂氧化还原反应，氧化(或还原)数值的计算较难，但学会了本篇介绍的方法，它又显得很容易。

●难点磁场

请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

对于反应：

14CuSO₄＋5FeS₂＋12H₂O====7Cu₂S＋5FeSO₄＋12H₂SO₄

下列各项判断正确的是(   )

A.反应中的氧化剂只有CuSO₄

B.7 mol CuSO₄能氧化5 mol －1价的硫

C.被氧化的硫和被还原的硫物质的量之比是3∶7

D.FeS₂既是氧化剂，又是还原剂

●案例探究

[例题]白磷放入热的CuSO₄(aq)中发生如下反应

P＋CuSO₄＋H₂OCu₃P↓＋H₃PO₄＋H₂SO₄

试计算160 g CuSO₄所氧化磷的质量。

命题意图：在多氧化剂的氧化还原反应中，还原剂不是由一种氧化剂氧化的。本题已知一种氧化剂的质量，考查学生由这种氧化剂质量计算它能氧化的还原剂质量的能力。

知识依托：氧化还原反应。

错解分析：认为所有还原剂都是由CuSO₄氧化的，忽略白磷的歧化作用，从而得出错误答案。

不进行有效计算也是一种常见错误。

解题思路：题给反应方程式未配平是显而易见的。

标出反应中P元素的化合价

＋CuSO₄＋H₂OCu₃＋H₃O₄＋H₂SO₄

可知，P发生了自身氧化还原反应。此条件隐蔽性较强。

注意：本题只求CuSO₄氧化磷的质量，不求磷自身氧化的质量，也不求反应中被氧化的磷的总质量。欲求CuSO₄氧化磷的质量，无须写出配平的化学方程式，只须找出CuSO₄和被其氧化的磷的关系即可，其依据自然是二者氧化还原时得失电子总数相等。具体方法如下：

①写出如下关系式，并根据题给反应标出Cu元素化合价的降低及P元素化合价的升高；

②根据氧化还原方程式的配平原则，得出CuSO₄和P的化学计量数5和1；

③计算出160 g CuSO₄所氧化的磷的质量

5CuSO₄                   ～           P

800 g                        31 g

160 g                        m(P)

m(P)=6.20 g。

答案：6.20 g

●锦囊妙计

氧化还原反应中，求一种物质氧化(或还原)的另一种物质的质量，有一种快捷方式：只须找出已知量和欲求量的关系即可，这种关系寻找的依据是化合价的升降总值相等。一般无须写出配平的化学方程式。

●歼灭难点训练

1.(★★★)高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应：

KMnO₄＋HBrBr₂＋MnBr₂＋KBr＋H₂O

其中还原剂是_____。若消耗0.1 mol 氧化剂，则被氧化的还原剂的物质的量是____mol。

2.(★★★★)根据例题反应，试求31.0 g磷做氧化剂时，所能氧化的磷的质量。

3.(★★★★)用热的稀HNO₃与适量的Fe粉反应，反应后溶液中加入KSCN(aq)不显红色，收集到标准状况下的N₂O气体4.48 L，试求被氧化Fe粉的质量。

4.(★★★★★)三氟化溴溶于水可发生如下反应：

BrF₃＋H₂OHBrO₃＋Br₂＋HF＋O₂↑

(1)其中发生自身氧化还原反应的物质是____________；

(2)当有5.0 mol水参加反应时，由水还原的BrF₃的物质的量为____________，由BrF₃还原的BrF₃的物质的量为____________；

(3)当有5.0 mol水作还原剂参加化学反应时，由水还原的BrF₃的物质的量为____________，由BrF₃还原的BrF₃的物质的量为____________；

(4)当有5.0 mol水未参加氧化还原反应时，由水还原的BrF₃的物质的量为____________，由BrF₃还原的BrF₃的物质的量为____________。

难点磁场

1.提示：标出发生变化的元素化合价

    由于反应前后SO的化学计量数分别为14和17(5＋12)，因此反应物中的SO并没有发生氧化还原反应，产物中多出的SO是FeS₂中－1价的S被氧化的产物，可见FeS₂发生了自身氧化还原反应，因此氧化剂不只是CuSO₄，还有Fe₂。可见，D可选，A不可选。

从化合价的升降来看，7×2 mol CuSO₄能氧化1 mol 的FeS₂，因为：

反应新产生的SO与产物Cu₂S的物质的量关系，即是被氧化的硫和被还原的硫的物质的量的关系，由反应方程式知，其比为(5＋12－14)∶7=3∶7，C可选。

答案：CD

歼灭难点训练

1.解析：从化合价的升降变化(Mn:＋7→＋2，Br:－1→0)，可迅速作出判断：HRr是还原剂。

设消耗0.1 mol 氧化剂被氧化的HBr的物质的量为x，则：

答案：18.6 g

答案：44.8 g

4.提示：(1)标出化合价可得答案。

(2)配平后的化学方程式为：

3BrF₃＋5H₂O====HBrO₃＋Br₂＋9HF↑＋O₂↑

当有5.0 mol 水参加反应时，只有2.0 mol 水作还原剂，发生氧化还原反应的水与BrF₃的关系为：

由反应方程式可知，5.0 mol 水参加反应，共有2.0 mol BrF₃被还原，则题设条件下被BrF₃还原的BrF₃的物质的量为：2.0 mol－1.3 mol=0.7 mol。

(3)由上分析：

被BrF₃还原的BrF₃的物质的量等于被还原的BrF₃的总物质的量减去3.3 mol，即：5.0 mol－3.3 mol=1.7 mol。

[将(2)的结果放大2.5倍，得答案3.3 mol 和1.8 mol亦可]

(4)参加氧化还原反应的水与未参加氧化还原反应水的物质的量之比为2∶3。据此和(1)可得答案。

答案：(1)BrF₃             (2)1.3 mol      0.67 mol (3)3.3 mol  1.7 mol(或1.8 mol)

(4)2.2 mol  1.1 mol

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