例1、高锰酸钾和氢溴酸溶液可以发生下列反应:
KMnO4+HBr——Br2+MnBr2+kBr+H2O若消耗0.1mol氧化剂,则被氧化的还原剂的物质的量是多少。
解此类题不需要配平方程式。如采用先配平方程式再计算就陷入了误区。
解法如下:此反应中氧化剂是KMnO4,还原剂是HBr。写出两个关系式。
KMnO4——Mn2+——得7-2()e-HBr——Br——[o-(-1)]e-设被氧化的还原剂物质的量为X
依据氧化剂得到总电子数=还原剂失去的总电子数,
建立方程0.1mol·(7-2)=X·1解之X=0.5mol
例2、在处理废水时某反应体系中有6种粒子:N2、HCO3-、ClO-、CNO-、H2O、Cl-,在反应过程中部分离子浓度与反应进程关系如图所示。
在标准状况下,转移0.8mol电子时,产生N2的体积是多少?
解析:由上述图像知:碳酸氢根的浓度增大,它是生成物,是由CNO-被氧化得到的产物,其中CNO-中氮(N)的化合价为-3,由质量守恒与电子守恒建立等式。
即2CNO-——N2+2HCO3-——6e-
由关系式知:每生成标准状况下22.4L(1mol)氮气,转移电子为6mol。设产生氮气的体积为XL,列方程22.4L:6mol=XL:0.8mol解之X=2.99L
例3.若(NH4)2SO4在强热时分解的产物是SO2、N2、NH3和H2O,则该反应中二氧化硫与氮气的物质的量之比为( )
A.1∶4B.1∶2C.3∶1D.4∶1
解析:,电子守恒不必把方程式配平。设生成二氧化硫物质的量为Xmol,N2的物质提量为Ymol。生成二氧化硫得的电子数与生成氮气失的电子数相等,依据电子守恒列方程式X·6-4)=Y·[0-(3)]·2X/y=3:1答案为C
例4、在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中,每摩尔CuSO4能氧化P的物质的量为( )
A.1/5molB.2/5molC.3/5molD.11/5mol
解:依据反应前后元素化合价的变化,结合题意建立关系式CuSO4——Cu+——e-P——H3PO4。设氧化磷酸为nmol依据电子守恒建立方程.(Cu3P中铜为+1价)
1molX(2-1)=nx(5-0)n=1/5mol