双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用实例怎么画？

问题描述

精选答案

双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用实例究竟该怎么画呢？

原理理解

双线桥法是用于表示氧化还原反应中电子转移情况的一种方法。它通过两条线桥分别连接反应物和生成物中发生化合价变化的元素，以体现电子得失与化合价升降的关系。

步骤示例

以反应$Cu+4HNO_3(浓)=Cu(NO_3)_2+2NO_2↑+2H_2O$为例：

1. 标价态：确定反应物和生成物中各元素的化合价。$Cu$为$0$价，$HNO_3$中$N$为$+5$价；$Cu(NO_3)_2$中$Cu$为$+2$价，$NO_2$中$N$为$+4$价。
2. 连双线：
   • 一条线桥从$Cu$指向$Cu(NO_3)_2$中的$Cu$。
   • 另一条线桥从$HNO_3$中的$N$指向$NO_2$中的$N$。
3. 注得失：
   • 从$Cu$到$Cu(NO_3)_2$，$Cu$元素化合价升高$2$，失去$2$个电子，在线桥上注明“失$2e^-$”。
   • 从$HNO_3$到$NO_2$，$N$元素化合价降低$1$，因为有$2$个$N$原子发生变化，共得到$2$个电子，在线桥上注明“得$2e^-$”。

复杂反应示例

对于反应$3Cu_2S+22HNO_3=6Cu(NO_3)_2+3H_2SO_4+10NO↑+8H_2O$：

1. 标价态：$Cu_2S$中$Cu$为$+1$价，$S$为$-2$价；$HNO_3$中$N$为$+5$价；$Cu(NO_3)_2$中$Cu$为$+2$价，$H_2SO_4$中$S$为$+6$价，$NO$中$N$为$+2$价。
2. 连双线：
   • 一条线桥从$Cu_2S$中的$Cu$和$S$指向$Cu(NO_3)_2$中的$Cu$和$H_2SO_4$中的$S$。
   • 另一条线桥从$HNO_3$中的$N$指向$NO$中的$N$。
3. 注得失：
   • $Cu_2S$中$2$个$Cu$化合价升高$1$，共失去$2$个电子，$S$化合价升高$8$，失去$8$个电子，总共失去$2+8=10$个电子，在线桥上注明“失$10e^-$”。
   • $HNO_3$中$10$个$N$化合价降低$3$，共得到$3\times10=30$个电子，但因为是$3$个$Cu_2S$参与反应，所以整体电子得失守恒，线桥上注明“得$30e^-$”（这里实际是$3$个$Cu_2S$反应时$N$得到的电子总数）。

通过以上步骤和实例，你可以更好地掌握双线桥法在复杂氧化还原反应中的应用及画法。