氧化還原反應(yīng)計(jì)算題中重要的解題思想----電子守恒

對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個(gè)方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。守恒法解題的思維流程

(1)找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物。

(2)找準(zhǔn)一個(gè)原子或離子得失電子數(shù)。(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)數(shù))

(3)根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式。

n(氧化劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個(gè)數(shù)×(高價(jià)—低價(jià))。

1.簡單反應(yīng)的得失電子守恒問題

    例： Na₂S_x在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na₂SO₄，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na₂S_x與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為                   (　　)

A．2           B． 3            C．4           D．5

解析　本題考查在氧化還原反應(yīng)中利用得失電子守恒進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。

S: -2/x→+6   Cl:+1→-1

 得關(guān)系式1×[6-（-2/x)]＝16×[1-(-1)]            x＝5

     2.多元素參與反應(yīng)的得失電子守恒問題

     例： 在P＋CuSO₄＋H₂O―→Cu₃P＋H₃PO₄＋H₂SO₄(未配平)的反應(yīng)中，7.5 mol CuSO₄可氧化P的物質(zhì)的量為________mol。生成1 mol Cu₃P時(shí)，參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為________mol。答案　1.5　2.2

解析　設(shè)7.5 mol CuSO₄氧化P的物質(zhì)的量為x；生成1 mol Cu₃P時(shí)，被氧化P的物質(zhì)的量為y根據(jù)電子守恒得：7．5 mol×(2－1)＝x·(5－0)

x＝1.5 mol

1 mol×3×(2－1)＋1 mol×[0－(－3)]＝y·(5－0)

y＝1.2 mol

所以參加反應(yīng)的P的物質(zhì)的量為1.2 mol＋1 mol＝2.2 mol。

   3.多步反應(yīng)的得失電子守恒問題

有的試題反應(yīng)過程多，涉及的氧化還原反應(yīng)也多，數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜，若用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系，則解題就變得很簡單。解這類試題時(shí)，注意不要遺漏某個(gè)氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過程，分析在整個(gè)反應(yīng)過程中化合價(jià)發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目。

     例：14 g銅銀合金與足量的某濃度的硝酸反應(yīng)，將放出的氣體與1.12 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氧氣混合，通入水中恰好全部被吸收，則合金中銅的質(zhì)量為                      (　　)

A．9.6 g          B．6.4 g          C．3.2 g           D．1.6 g

解析　根據(jù)得失電子守恒規(guī)律可直接找出已知量(O₂)與未知量(Cu、Ag)之間的物質(zhì)的量關(guān)系。HNO₃中的元素相當(dāng)于電子的“二傳手”，先得到Cu、Ag失去的電子，再傳給O₂，最后恢復(fù)原貌，Cu、Ag失去的電子最終傳給了O₂，所以根據(jù)得失電子守恒規(guī)律，得m/64×2 + 14-m/108=1.12/22.4×4

解得：m(Cu)＝3.2 g。