步步高學(xué)習(xí)筆記化學(xué)人教版
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1. 雙線橋法
表示反應(yīng)前后由反應(yīng)物轉(zhuǎn)化為生成物時(shí)電子轉(zhuǎn)移的情況。
例如,F(xiàn)e?O? + 3H? $\xlongequal{高溫}$ 2Fe + 3H?O
(1)標(biāo)價(jià)態(tài):寫出變價(jià)元素的化合價(jià)。
(2)連雙線:連接反應(yīng)前后同種元素的不同價(jià)態(tài)的原子。
(3)注得失:元素化合價(jià)升高的標(biāo)出“失去”,元素化合價(jià)降低的標(biāo)出“得到”。
(4)算數(shù)目:按照原子個(gè)數(shù)計(jì)算得失電子的數(shù)目。
(2)反應(yīng)中每有 1 分子 H? 反應(yīng),轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為
1
。
答案:1
解析:在 Fe?O? + 3H? $\xlongequal{高溫}$ 2Fe + 3H?O 中,H 元素化合價(jià)從 0 升高到 +1,1 個(gè) H? 分子含 2 個(gè) H 原子,每個(gè) H 原子失去 1 個(gè)電子,故 1 分子 H? 反應(yīng)轉(zhuǎn)移 2 個(gè)電子?此處可能存在題目表述與解析差異,若按“每有 1 分子 H? 反應(yīng)”,轉(zhuǎn)移電子數(shù)為 2,原答案“1”可能有誤,若以“每個(gè) H 原子”為基準(zhǔn)則為 1,需結(jié)合具體教學(xué)要求判斷,此處暫按原答案“1”。
[應(yīng)用體驗(yàn)]
1.(2024·溫州蒼南縣金鄉(xiāng)高級(jí)中學(xué)高一檢測(cè))下列表示氧化還原反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目正確的是(
A
)
A. 2CuO + C $\xlongequal{高溫}$ 2Cu + CO?↑ 2×2e?
B. 2Na + Cl? $\xlongequal{\Delta}$ 2NaCl 得到 2e?
C. CO? + C $\xlongequal{高溫}$ 2CO 失去 2e?
D. 2KClO? $\xlongequal[\Delta]{MnO?}$ 2KCl + 3O?↑ 得到 6e? 失去 6e?
答案:A
解析:A 項(xiàng),CuO 中 Cu 元素從 +2 價(jià)降低到 0 價(jià),2 個(gè) Cu 原子共得到 4e?,C 元素從 0 價(jià)升高到 +4 價(jià),失去 4e?,標(biāo)注“2×2e?”正確;B 項(xiàng),應(yīng)為 Na 失去電子,Cl? 得到電子,箭頭方向錯(cuò)誤;C 項(xiàng),CO? 中 C 元素從 +4 價(jià)降低到 +2 價(jià),得到 2e?,C 單質(zhì)從 0 價(jià)升高到 +2 價(jià),失去 2e?,標(biāo)注不完整;D 項(xiàng),Cl 元素從 +5 價(jià)降低到 -1 價(jià),2 個(gè) Cl 原子共得到 12e?,O 元素從 -2 價(jià)升高到 0 價(jià),6 個(gè) O 原子共失去 12e?,標(biāo)注數(shù)目錯(cuò)誤。
2. 標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià),用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況,其中①③同時(shí)用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況
$\overset{+4}{Mn}$O? + 4H$\overset{-1}{Cl}$(濃) $\xlongequal{\Delta}$ $\overset{+2}{Mn}$Cl? + 2H?O + $\overset{0}{Cl}$?↑,從 MnO? 中的 Mn 指向 MnCl? 中的 Mn,標(biāo)注“得到 2e?”;從 HCl 中的 Cl 指向 Cl? 中的 Cl,標(biāo)注“失去 2e?”
MnO? + 4HCl(濃) $\xlongequal{\Delta}$ MnCl? + 2H?O + Cl?↑,箭頭從 HCl 中的 Cl 指向 MnO? 中的 Mn,標(biāo)注“2e?”
$\overset{0}{Cl}$? + 2NaOH = Na$\overset{-1}{Cl}$ + Na$\overset{+1}{Cl}$O + H?O,從 Cl? 中的 Cl 指向 NaCl 中的 Cl,標(biāo)注“得到 1e?”;從 Cl? 中的 Cl 指向 NaClO 中的 Cl,標(biāo)注“失去 1e?”
2H?$\overset{-2}{S}$ + $\overset{+4}{S}$O? = 3$\overset{0}{S}$↓ + 2H?O,從 H?S 中的 S 指向 S,標(biāo)注“失去 4e?”;從 SO? 中的 S 指向 S,標(biāo)注“得到 4e?”
2H?S + SO? = 3S↓ + 2H?O,箭頭從 H?S 中的 S 指向 SO? 中的 S,標(biāo)注“4e?”
。
①M(fèi)nO? + 4HCl(濃) $\xlongequal{\Delta}$ MnCl? + 2H?O + Cl?↑
②Cl? + 2NaOH = NaCl + NaClO + H?O
③2H?S + SO? = 3S↓ + 2H?O
答案:①雙線橋法:$\overset{+4}{Mn}$O? + 4H$\overset{-1}{Cl}$(濃) $\xlongequal{\Delta}$ $\overset{+2}{Mn}$Cl? + 2H?O + $\overset{0}{Cl}$?↑,從 MnO? 中的 Mn 指向 MnCl? 中的 Mn,標(biāo)注“得到 2e?”;從 HCl 中的 Cl 指向 Cl? 中的 Cl,標(biāo)注“失去 2e?”。
單線橋法:MnO? + 4HCl(濃) $\xlongequal{\Delta}$ MnCl? + 2H?O + Cl?↑,箭頭從 HCl 中的 Cl 指向 MnO? 中的 Mn,標(biāo)注“2e?”。
②雙線橋法:$\overset{0}{Cl}$? + 2NaOH = Na$\overset{-1}{Cl}$ + Na$\overset{+1}{Cl}$O + H?O,從 Cl? 中的 Cl 指向 NaCl 中的 Cl,標(biāo)注“得到 1e?”;從 Cl? 中的 Cl 指向 NaClO 中的 Cl,標(biāo)注“失去 1e?”。
③雙線橋法:2H?$\overset{-2}{S}$ + $\overset{+4}{S}$O? = 3$\overset{0}{S}$↓ + 2H?O,從 H?S 中的 S 指向 S,標(biāo)注“失去 4e?”;從 SO? 中的 S 指向 S,標(biāo)注“得到 4e?”。
單線橋法:2H?S + SO? = 3S↓ + 2H?O,箭頭從 H?S 中的 S 指向 SO? 中的 S,標(biāo)注“4e?”。
[思考] 標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià),用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況。WO? + 3H? $\xlongequal{高溫}$ W + 3H?O
答案:$\overset{+6}{W}$O? + 3H? $\xlongequal{高溫}$ $\overset{0}{W}$ + 3H?O
雙線橋法:從 WO? 中的 W 指向 W,標(biāo)注“得到 6e?”;從 H? 中的 H 指向 H?O 中的 H,標(biāo)注“失去 6e?”。
(1)根據(jù)上述實(shí)例分析化合價(jià)的變化數(shù)與轉(zhuǎn)移的電子數(shù)有什么關(guān)系?
答案:元素化合價(jià)的變化數(shù)(升高或降低的數(shù)值)與轉(zhuǎn)移的電子數(shù)相等,即化合價(jià)升高 n 價(jià),失去 n 個(gè)電子;化合價(jià)降低 m 價(jià),得到 m 個(gè)電子,且整個(gè)反應(yīng)中得失電子總數(shù)相等。