電子得失守恒巧解氧化還原反應的相關計算題

1、巧用電子得失守恒解氧化還原反應的相關計算題 電子得失守恒規(guī)律是指在任何氧化還原反應中，氧化劑得到電子的數目與還 原劑失去電子的數目相等。 由于氧化還原反應中氧化劑和還原劑元素種類和數目 的復雜性，使電子守恒關系式具有一定的靈活性和難度。 在高考命題中， 用得失 電子守恒法求解的題型有確定氧化劑、 還原劑、氧化產物和還原產物的量的多少 或量的比例，確定氧化劑、還原劑、氧化產物或還原產物中元素的價態(tài)或種類， 有關電化學及其他有關氧化還原反應的計算等。一、電子守恒法的解題原理 在氧化還原反應中，元素得失電子數目是守恒的， 利用得失電子守恒來建立 等式是快速解決氧化還原反應計算題的基本方法。在利用電子

2、守恒法解題時， 一 般分為三個步驟： 找出氧化劑和還原劑以及各自的還原產物和氧化產物， 找 準 1 個原子或離子得失電子數 （ 注意: 化學式中粒子的個數 ） ，由題中物質的物 質的量，根據電子守恒列等式：n（氧化劑）x變價原子個數x化合價變化值=n（還 原劑）x變價原子個數x化合價變化值。二、利用電子守恒解常見題型的方法1、簡單反應的電子得失守恒問題 在任何一個氧化還原反應中電子得失總是相等的， 解這類問題的關鍵是找出 還原劑（或氧化產物）中被氧化的元素以及氧化劑（或還原產物）中被還原的元 素，然后從元素化合價升高（降低）確定失（得）電子的總數。根據氧化劑得電 子總數與還原劑失電子總數相等求

3、解，這種題型除了可以確定化學式和化合價 外，還可以確定具體的氧化產物和還原產物、氧化劑和還原劑及它們的比值?！纠?】（2011 大綱版全國卷）某含鉻Cr2O72-廢水用硫亞鐵銨FeSQ（NH4）2 SO46H2O處理，反應中鐵元素和鉻元素完全轉化為沉淀。該沉淀干燥后得到n molFeO FeyCrxO3。不考慮處理過程中的實際損耗，下列敘述錯 誤的是A 消耗硫酸亞鐵銨的物質的量為 n（2- x）molB 處理廢水中CtO72一的物質的量為molC.反應中發(fā)生轉移的電子為 3nx molD .在 FeO FeyCrxO3 中 3x=y解析：該反應中鐵元素的化合價由 +2升高到+3，鉻元素的化合價

4、由 +6降到 +3。由鉻元素守恒知廢水中Cr2O72一的物質的量為mol，反應中轉移的電子為6 x mol = 3nx mol。由得失電子守恒知y= 3x,而由鐵兀素守恒知消耗硫酸亞鐵銨 的物質的量為nx( 1+y) mol = n(3x+1)mol，因此選項A是錯誤的。答案：A2. 電化學中的電子得失守恒問題電化學反應就是氧化還原反應。在電解池中，陽極失電子數目與陰極得電子數目一定相等。在原電池中，負極失電子數目與正極得電子數目也一定相等。無論是電解池還是原電池，在進行計算時均可以依據這個原則列出等式求解。這類試題可以求解電解后某物質溶液濃度的變化，也可以求解析出物質的質量或氣體的體積，還可

5、以求解加入物質恢復原濃度需要的質量，但最本質的一點是要遵循電子守恒規(guī)律?！纠?】一燒杯中盛有一定量的硫酸鈉飽和溶液，將兩根銅電極插入該溶液 中進行電解。當陰極逸出a mol氣體，燒杯中有 Wg NaSQ?10HO析出，保持溫 度不變，此時剩余溶液中硫酸鈉的質量分數是?！窘馕觥恳蜚~是活性電極，故陽極反應為Cu-2e=cU+,陰極反應為2H+2e = H2 T，總反應為電解Cu+2H:0 Cu(OH);+H2 t，陽極失電子數目與陰極得電子數目相等。陰極逸出a mol H 2，被電解的水為2a mol。因為被電解的水和析出的 Na2SO4?10H2O的組成仍為飽和溶液，則剩余硫酸鈉溶液的質量分 數

6、可以從被電解的水和析出的Na2SO4?10H2O來求解，剩余溶液中硫酸鈉的質量分數為=(142 W/322 ) / (W + 36a) X00%=-|T -。值得一提的是如果將本題改為將兩根惰性電極插入該溶液中進行電解，則根據電子守恒得硫酸鈉的質量分數為液十侶町 答案:xlOO%3、多元素參與反應的電子得失守恒問題某些氧化還原反應中組成氧化劑或還原劑的元素種類超過一種，這類氧化還原反應具有復雜性。它可以是兩種元素氧化一種元素、一種元素氧化兩種元素、 或二種元素氧化二種元素等。這種題型的解法，不要被表面現象迷惑，一定用認 真分析氧化劑和還原劑所對應的元素，一定要明確題意指定的對象哪種元素氧化 哪

7、種元素，根據題意用電子守恒解題才能不出差錯?！纠?】在P+ CuS觸H0 CU3P+ HPQ+ HSQ(未配平)的反應中，7.5 mol CuSO可氧化P的物質的量為 mol 。生成1 mol CuP時，參加反應的P的物 質的量為 mol 。【解析】該反應的氧化劑為P、CuSQ還原劑為P，本題強調CuSQ氧化P的 物質的量，設7.5 mol CuSO4氧化P的物質的量為x mol，P被氧化為HPQ。由 電子守恒得7.5 X (2 1) = XX (5 0)，x = 1.5 。生成1 mol CmP時，氧化劑 共得電子3X 1+1X3=6 (mol)。根據電子得失守恒知 P被氧化時失去的電子為

8、6mol,則作還原劑的P的物質的量為6/5=1.2(mol),所以參加反應的P的物質的量為 1.2+仁2.2 ( mol)。答案：1.5 2.24、微粒先后反應時電子守恒的問題當一種物質同時氧化兩種以上的微粒時，則強還原劑先被氧化。一種物質同 時還原兩種以上微粒時，則強氧化劑先被還原。被氧化和被還原到何種程度，要 以還原劑和氧化劑的物質的量多少來決定，具體計算時用電子守恒規(guī)律，但是對氧化還原反應過程中對應的每個階段要分析清楚，電子守恒在對應的階段同樣適用?！纠?】下列微粒在溶液中的還原性和氧化性強弱如下： 還原性HSO>I ,氧 化性1。3一>I2>SO2-。在含有x mol

9、 NaHSO勺溶液中逐滴加入 KIQ溶液。加入KIQ 和析出I2的物質的量的關系曲線如圖所示，貝U x= mol 。【解析】開始加入KIQ溶液時，最先與IO3 反應的微粒是HSOT，其還原產 物為I 一，氧化產物為SO"。當HSGT反應完后，b點到c點發(fā)生反應的離子方程 式為1。3一+5 I耳6H=3l2+3HQ所以0點到b點參加反應的HSGT的物質的量可利 用電子守恒求解，n(HSOJ X 2=1molX 6,所以x= 3 mol答案：35. 多步反應電子得失守恒問題有的試題反應過程多，涉及的氧化還原反應也多，數量關系較為復雜，若用 常規(guī)方法求解和化學方程式求解比較困難， 若抓住失

10、電子總數等于得電子總數這 一關系，則解題就變得很簡單。解這類試題時，注意不要遺漏某個氧化還原反應， 要理清具體的反應過程，分析在整個反應過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數 目和失電子數目?！纠?】現有鐵粉和氧化鐵的混合物共 27.2 g，加入足量的稀硫酸使之充分 反應。當固體粉末完全溶解時，收集到 224 L標準狀況下 氣體，當向溶液中滴 加KSCN溶液時，溶液不顯血紅色。試求原樣品中氧化鐵的質量分數。解析：設FezQ的物質的量為xmol,由電子得失守恒關系有：n Fe x 2= n FqQ X 2+ nH2 x 2。即(27.2-160 x) - 56=x+(2.24/22.4)，解得 x = 0 1,則氧化