得失电子守恒法在化学解题中的应用

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1、得失电子守恒法在化学解题中的应用何雨昊成都市玉林中学宜二摘要：在学习高中化学知识的过程中，我们会遇到各式各样的问题，如何把这些问题归类，获得简洁、高效的求解方法至关重要，得失电子守恒法在化学解题中就具有这样的特点。基于此，本文简单地分析了得失电子守恒在氧化还原反应范畴卜*相关计算问题的求解，并结合一些实际算例，阐述了得失电子守恒法在化学解题中的应用价值。关键词：高屮化学：电子守恒;氧化还原反应;1概述自然界中的氧化还原反应，其发生反应的本质是反应物中的物质元素发生了电子转移，有失去电子的还原剂，也有获得电子的氧化剂，但是他们转移的电

2、子数目是相等的，即为电子得失守恒规律。考虑到氧化还原反应中氧化剂同还原剂元素类别具有较复杂的特征，电子守恒关系存在一定的复杂性和难度。笔考在学习中将遇到的相关题型归类处理，有助于牢岡掌握该知识点和以后的学习和复习，主要有以下三类：（1）求解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的物质量和它们之间的比例；（2）求解氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物中包含的元素以及它们的化合价；（3）求解电化学题目和氧化还原反应计算屮的计算问题。2得失电子守恒规律运用原理探宄氧化还原反应的本质，氧化剂和还原剂发生电子转移，总量是相等的，求解该类题型的根木出

3、发点是基于此建立数学方程式。求解步骤如下:第一，精确辨识还原剂、氧化剂、还原产物、氧化产物;第二，计算发生电子转移的原子以及粒子数;最后，结合题目屮的物质量列出恒等式求解。3利用电子守恒求解题目类型3.1简单反应的电子得失守恒问题电子得失在氧化还原反应中始终是对应和等的，求解题目前必须先找到在反应中发生化合价变化的元素，发生电子转移的总数则要通过化合价升高或者降低的全部个数来确定。求解题0的原则算出还原剂失去的电子，也就是氧化剂得到的电子，通过求解这类题目，可获得以下几个方面的答案:确定化学式、化合价、氧化产物、还原产物、氧化剂、还

4、原剂；以及求解他们之间的数值关系。以下题为例说明：例一、工厂废水中含有Cr2O7，考虑到对环境的影响，相关部门提出用硫亚铁铵[FeSO,-(NH,)2S0.,*6H20]对其浄化处理，经处理后得到含铁和铬的沉淀物，假设Fe和Cr都己经完全析出，将其烘干以后，称得nmolFe0•FeyCrxO3。假定整个过程都是理想状态，请分析以下几个问题。(1)求解废水中Cr207的物质量？(2)求解转移电子的物质量？⑶求解沉淀物Fe0•FeyCrx03中x和y的关系？解:根据题意可知，氧化还原反应过程中，Fe元素由+2价变为到+3价，失去电子，C

5、r元素+6价降到+3价，获得电子。结合反应前后元素守恒得知废水屮CnO7的物质的量为nxmol,电子转移总数是3nxmol,结合得失电子守恒原理有y=3x,Fe元素守恒可以得出需要硫酸亚铁铵的物质的量为n(3x+l)mol。3.2电化学中的得失电子守恒问题电化学是基于氧化还原反应原理，利用氧化剂和还原剂发生电子转移对电极进行电解，阳极失去电子，而阴极得到电子，发生转移的电子数保持一致，电化学的求解都是依据这个原则来求解的。以下题为例说明：例二、将若干量的Na2S0/泡和游液找一烧杯放罝，并将W根铜电极插入其中。若阴极收集到xmol气

6、体的情况下,烧杯底部出现MgNa2S0410H20沉淀,温度保持恒定，求剩余溶液屮Na2S0,的质量分数？解:根据题意可知，铜为活性电极，阳极有:Cu-2e=Cu，阴极有:2H++2e-=ll2t，结合阳极和阴极得失电子数一致规律，当阴极有brnolH2时，那么被电解掉的水为2bmol。结晶Na2S04•10H20是由电解掉的水和饱和溶液中的Na2S04组成，依然是饱和溶液，由此可以得出MSOi液的质量分数可以转换为求Na2S(V10HA结合以上分析有，剩余溶液中Na2SO,的质量分数如下：3.3微粒先后反应时电子守恒的问题由于物质

7、的化学属性不同，若存在一种氧化物氧化好儿种微粒的情况，那么根据还原属性的强弱强进行反应排序。氧化性和还原性强的物质反应结束后，依次反应，计算中依然遵循得失电子守恒规律。分阶段该原则均成立。例三、有以下几种微粒在溶液屮的氧化性和还原性有以下顺序:氧化性103—〉12〉SOb还原性HSO3—〉1—。向ymolNaHSO3溶液中一滴一滴加入KI03溶液。滴入的KI0:和混合溶液中析出的12的物质的量如图1所示，求X?图1下载原图解:滴入K103溶液，根据题意有，HS03_优先与103—发生反应，反应后的还原产物为I'SO,是氧化产物。等H

8、SOr耗尽后，从b到C点发生的反应离子方程式是:IO3+5I+6H=3I2+3H2O。而从0点到b点，结合电子守恒定律得出参与反应的I1S0厂物质的量为:n(HSO3_)X2=lmolX6,因此x=3mol。3.4多种物质参与反应电子