得失电子守恒法的应用

策略36 守恒法的应用技巧金点子：“守恒法”广泛应用于高考及各类竞赛试题的解题中，它既可使繁乱的问题化难为易，又可使复杂的计算化繁为简，因而备受广大中学生的青睐。

但在使用中，由于对题意理解不清、条件分析不透，也时常出现滥用守恒的现象，故正确把握守恒原理，学会守恒方法，是高考化学解题之必备。

学会守恒方法，是高考化学解题之必备。

守恒法包括：元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。

守恒法包括：元素守恒、电荷守恒、电子守恒、质量守恒等。

1．在化学反应前后，物质中的各元素原子的物质的量始终保持守恒，这就是元素守恒。

如在复杂的变化过程中，能充分利用某些元素原子的物质的量守恒解题，不仅思路清晰，而且计算简便。

思路清晰，而且计算简便。

2．根据电解质溶液总是呈电中性，从而利用电解质溶液中的阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。

总数与阴离子所带的负电荷总数相等来进行解题的方法称电荷守恒法。

3．在氧化还原反应中，还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等，这是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。

是运用得失电子数守恒进行化学计算的主要依据。

4．质量守恒普遍存在于整个物理、质量守恒普遍存在于整个物理、化学变化过程中（核反应除外）化学变化过程中（核反应除外），如反应前后物质的质量守恒，质的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，反应过程中催化剂的质量守恒，溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。

溶液稀释与混合时溶质的质量守恒等。

经典题： 例题1 ：（2001年全国高考）在无土栽培中，需配制一定量含50 mol NH 4Cl 、16 mol KCl 和24molK 2SO 4的营养液。

的营养液。

若用若用KCl 、NH 4Cl 和(NH 4)2SO 4三种固体为原料来配制，三者的物质的量依次是（单位为mol ） （ ）A ．2、64、24 B ．64、2、24 C ．32、50、12 D ．16、50、24 方法：利用元素守恒求解。

详说方程式配平方程式配平贯穿整个中学化学学习的始终，是化学学习的基点和难点。

每年中、高考化学与方程式配平相关的试题占有相当大的比例。

中学阶段常见的方程式有化学方程式和离子方程式，每种方程式都满足一定的守恒定律。

笔者依据方程式配平第一步所依据的守恒定律将方程式的配平分为原子守恒（质量守恒）法、化合价升降守恒（得失电子守恒）法、电荷守恒法三种。

一、三大守恒定律在方程式配平中的应用（一）原子守恒法1．适用范围：方程式一定满足原子守恒定律，所以从理论上讲原子守恒法适合于所有的方程式配平。

2．配平要点：因为反应物和生成物之间满足质量守恒即原子守恒，所以原子守恒法配平化学方程式的第一步在化学方程式的两边同时进行，其要点为选准原子。

3．选准原子标准：（两选原则）（1）该原子在化学方程式左右两边均只出现在一个化学式中；（2）选左右系数之比最复杂的原子。

4．配平步骤：（1）选准原子；（2）交叉相配；（3）依据原子守恒配平剩下的化学式；（4）将方程式系数化为最简整数比；（5）用未参与配平的原子检验是否已配平。

5．典例讲解：例1. KClO3—KCl+O2解析：K、Cl、O在化学方程式左右两边均只出现在一个化学式中，化学方程式左右两边原子个数比分别为1∶1、1∶1、3∶2，O的个数比最复杂，故配平的第一步以O为准，交叉相配，则KClO3前的系数为2，O2前的系数为3，根据K原子守恒则KCl前的系数为2，系数已是最简整数比，Cl原子未参与配平，用Cl检验，Cl原子已经守恒，配平正确。

答案：2KClO3 2KCl+3O2↑例2.FeS2+O2—Fe3O4+SO2解析：O在化学方程式右边出现在2个化学式中，不能作为第一步配平标准，Fe、S在化学方程式左右两边均只出现在1个化学式中，其原子个数比分别为1∶3，1∶2，1∶3较1∶2复杂，配平第一步以Fe为准，交叉相配，则FeS2，Fe3O4前的系数分别为3、1，根据S守恒，则SO2前的系数为6，根据O守恒，则O2前的系数为8，系数已是最简整数比。

浅谈如何用“得失电子守恒法”巧解高中化学计算题作者：惠忠艳来源：《中学课程辅导·教学研究》2020年第08期摘要：得失电子守恒法是中学化学计算中一种很重要的方法与技巧，也是高考试题中应用最多的方法之一，其特点是抓住有关变化的始态和终态，忽略中间过程，利用其中某种不变量建立关系式，从而简化思路，快速解题。

關键词：得失电子守恒法；高中化学；计算题中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）04-0130“得失电子守恒法”是依据氧化还原反应的本质：电子转移（即电子的得失与偏移），同一氧化还原反应中转移电子的总数的守恒，凡是属于氧化还原反应或电化学中的计算习题，均可采用“得失电子守恒法”进行计算。

“得失电子守恒法”的理论依据为：“氧化剂得到的电子总数=还原剂失去的电子总数”。

化学计算是从量的方面来反应物质的组成、结构、性质及变化规律，它具有情境新颖、信息量大、化学知识丰富、综合性强等特点，它不仅能用来考查学生的思维能力和自学能力，还可以用来考查学生应用各方面知识进行判断、推理和分析、综合的能力、逻辑思维、抽象思维的能力。

因此，这类试题区分度较大，具有选拔优秀学生的功能。

选用合适的方法解计算题，不但可以缩短解题的时间，还有助于减小计算过程中的运算量，尽可能地降低运算过程中出错的机会。

而化学计算往往离不开“三大守恒”定律，即原子守恒（质量守恒）、得失电子守恒、电荷守恒。

守恒的实质就是利用物质变化过程中某一特定的量固定不变而找出量的关系，基于宏观统揽全局而避开细枝末节，简化步骤，方便计算。

通俗地说，就是抓住一个在变化过程中始终不变的特征量来解决问题，其目的是简化步骤，方便计算。

一、与电化学结合原电池的负极和电解池的阳极失去电子发生氧化反应；原电池的正极和电解池的阴极得电子发生还原反应；正极与负极，阴极与阳极得失电子相等。

在书写电极反应式时，还应该注意原子守恒，得失电子守恒，电荷守恒。

灵活应用电子得失守恒是解答的关键，得失电子守恒是氧化还原反应计算的核心思想：得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数.得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。

电子守恒法解题的步骤是：首先找出氧化剂、还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂、还原剂得失电子的量，然后根据电子守恒列出等式。

计算公式如下：n(氧化剂）×得电子原子数×原子降价数=n(还原剂）×失电子原子数×原子升价数。

利用这一等式,解氧化还原反应计算题，可化难为易，化繁为简.【典例】物质的量之比为2∶5的锌与稀硝酸反应,若HNO3被还原的产物为N2O，反应结束后锌没有剩余，则该反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是A．1∶4 B．1∶5 C．2∶3 D．2∶5【答案】A【解析】方法一根据得失电子守恒法求解。

设锌的物质的量为2 mol,HNO3的物质的量为5 mol ,生成N2O的物质的量为x（被还原的HNO3的物质的量为2x).该反应中化合价变化情况：Zn→Zn2+（价差为2)，23NO →N2O(价差为8)，则由化合价升降相等，可得x× 8 =2 mol ×2，解得x=0.5 mol,则被还原的HNO3的物质的量(2x)为1 mol，未被还原的HNO3的物质的量为4 mol。

故反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。

方法二根据题意写出锌与稀硝酸反应的化学方程式并配平：4Zn+10HNO34Zn（NO3）2+N2O↑+5H2O，从化学方程式可看出反应中被还原的HNO3与未被还原的HNO3的物质的量之比是1∶4。

1．PbO2是褐色固体，受热分解为Pb的+4和+2价的混合氧化物,+4价的Pb能氧化浓盐酸生成Cl2，+4价的Pb还原成+2价的Pb；现将1 mol PbO2加热分解得到O2，向剩余固体中加入足量的浓盐酸得到Cl2，O2和Cl2的物质的量之比为3∶2,则剩余固体的组成及物质的量比是A．1∶1混合的Pb3O4、PbOB．1∶2混合的PbO2、Pb3O4C．1∶4∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbOD．1∶1∶1混合的PbO2、Pb3O4、PbO【答案】A【解析】本题考查氧化还原反应的电子守恒规律。

“守恒法”在化学计算中的应用——得失电子守恒说明：本部分内容是高中化学守恒法计算中的一部分重要知识，不仅在元素化合物的分析中很重要，更重要应用于化学方程式、离子方程式的分析和书写。

可以说这部分知识贯穿于整个高中化学的学习，因此非常适用于高二下学期或高三的一轮复习。

一、教学背景（1）设计背景：《“守恒法”在化学计算中的应用——得失电子守恒》这一部分内容贯穿于整个高中化学的学习，重要性不仅是对元素化合物的分析，更是对化学方程式、离子方程式的书写，在学生的化学学习中占有重要地位。

通过微课的学习，掌握得失电子守恒在化学计算中的常见的类型，不仅进一步复习了元素化合物的知识，同时剖析典型例题时教学生如何利用“得失电子守恒法”来简化解题的过程，从而提高解题的技巧和能力。

在遵循新课程的教学理念前提下，从“知识技能、过程方法、情感态度与价值观”三维目标出发，设计相应的例题，引导学生如何去分析问题、解决问题，培养他们的化学素养。

（2）学情背景：微课内容是在前面学习了氧化还原反应的基本概念、元素化合物知识及化学原理等。

因此，学生已不仅掌握化学的基本知识和基础的原理，同时也掌握氧化还原反应的分析、配平及应用，有一定的化学学习能力。

为此，通过微课的学习可以进一步提高学生分析问题、解决问题的能力，同时也有助于建立“守恒”思想，建构核心知识。

教师只有做到心中有教材，心中有学生，教师的教学更具有针对性，教学效果更具有有效性。

二、教学目标知识与技能1、通过对例题的分析，掌握得失电子守恒在化学计算中的常见解题类型；2、进一步巩固元素化合物及反应原理的基础知识。

过程与方法1、通过例题的分析，培养学生分析问题、解决问题的能力；2、通过习题的分析，建立学生的“守恒”思想和建构核心知识的方法。

情感态度与价值观1、用化学的学科思想解决实际问题，培养学生学习化学的素养；2、通过一题解一类，培养了学生融会贯通、举一反三的能力。

三、教学方法微课主要采用讲授法、分析法和归纳法等教学手段，让学生从感性认识到理性分析，循序渐进，归纳总结，使知识点得以巩固和落实。

守恒法在化学计算中的应用【高考展望】“守恒法”是中学化学经常采用的技巧性解题方法之一，是高考中常用的一种解题方法和解题技巧。

系统学习守恒法的应用，对提高解题速率和破解高考难题都有很大的帮助。

【方法点拨】一、守恒法的概念守恒法名目繁多，在不同版本的教辅材料中，有多种表述形式，如物料守恒、质量守恒、元素守恒、原子守恒、离子守恒、电荷守恒、电子守恒、物质的量守恒、体积守恒等等。

但本质上守恒法不外乎质量守恒、得失电子守恒、电荷守恒等。

化学反应的实质是原子间的重新结合，所以一切化学反应都存在着物料守恒（质量守恒，微粒个数守恒）；宏观上各元素质量反应前后相等即质量守恒，微观上任一微观粒子（如原子、分子、离子等）反应前后个数相等。

得失电子守恒是针对氧化还原反应，氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等。

电荷守恒一般是指在电解质溶液中阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等，溶液呈电中性。

一般情况下，能用“守恒法”解答的题目也能用其它方法解决，但较费时且易出错。

而“守恒法”则是利用物质变化过程中某一特定量固定不变来解决问题，其特点是不纠缠于细枝末节，只关注始态和终态，寻找变化前后特有的守恒因素，快速建立等式关系，巧妙作答，可节省做题时间，能提高解题速率和准确率。

二．守恒法的选取在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。

首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。

1．在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的计算题可考虑质量守恒法。

2．在溶液中存在着离子的电荷守恒和物料守恒。

因此涉及到溶液（尤其是混合溶液）中离子的物质的量或物质的量浓度等问题可考虑电荷守恒法、物料守恒法。

3．在氧化还原反应中存在着得失电子守恒，因此涉及到氧化还原反应中氧化剂、还原剂得失电子数目及反应前后化合价变化等问题可考虑电子守恒法。

浅谈如何用电子得失守恒来配平溴化亚铁与氯气的离子反应作者：龙桂兵来源：《新教育时代》2014年第09期摘要：用电子得失守恒法来配平溴化亚铁与氯气的反应的离子反应，特别是氯气的量只能氧化一部分溴离子时，用电子得失守恒法来配平其离子反应会带来很大的方便。

关键词：溴化亚铁离子反应与量有关的配平电子得失守恒新课改后的教材中，离子反应与氧化还原反应的知识是学生学习的难点，同时也是教材中重点内容，学生学习起来很吃力。

特别是氧化还原反应中与量有关的配平就更加吃力了。

要很好掌握并快速配平这类化学反应方程式，需要一定知识积累和较好技巧和方法。

[1]用电子得失守恒来配平溴化亚铁与氯气的反应。

因为亚铁离子的还原性大于溴离子的还原性（2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-利用氧化还原中的强弱规律进行判别），所以在溴化亚铁中通入氯气时，氯气优先把亚铁离子氧化生成铁离子，待亚铁离子全部被氧化为铁离子时，氯气才能把溴离子氧化成溴单质。

当氯气不足时，氯气只能够把亚铁离子氧化成铁离子，即氯气的量只够氧化亚铁离子，用得失电子守恒很快就能够把化学方程式配平，反应方程式为：3Cl2+6FeBr2=4FeBr3+2FeCl3离子方程式为：Cl2 + 2Fe2+ = 2Fe3+ + 2Cl-当氯气足量时，亚铁离子和溴离子都能被氯气氧化成铁离子和溴单质，把FeBr2的系数定“1”，它会失去3mol电子，那需要Cl2的物质的量为3/2mol来得电子。

配平后系数都乘以2后得：化学反应方程式为：3Cl2 + 2FeBr2 = 2FeCl3 + 2Br2离子方程式：3Cl2+2Fe2++4Br-=2Fe3++6Cl-+2Br2子全部氧化。

[2]这两种情况还比较好把握，但如果氯气的物质的量界于两者之间，要配平其离子反应就有一定的难度。

当氯气的物质的量界于上叙两者之间时，用电子得失守恒来进行配平就显得非常的方便了：例如现有4molFeBr2 的溶液中通入4molCl2 的离子方程式：4Fe2+ + 4Br- + 4Cl2=4Fe3++2Br2+8Cl-（先确定亚铁离子和氯气的系数，再根据得失电子守恒来确定溴离子的系数，然后乘以或除以相应的系数）。

守恒法在解题中的应用之五电子得失守恒电子得失守恒，是指在氧化还原反应中，氧化剂得到的电子数一定等于还原剂失去的电子数。

无论是自发进行的氧化还原反应，还是原电池或电解池中，均如此。

它广泛应用于氧化还原反应中的各种计算，甚至还包括电解产物的计算。

例1、7.68g铜和一定量的浓硝酸反应，当铜反应完全时，收集到标准状况下的气体4.48L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标准状况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？例2、已知某强氧化剂[RO(OH)2]+能被硫酸钠还原到较低价态，如果还原含2.4×10-3mol[RO(OH)2]-的溶液到低价态，需12mL0.2mol/L的亚硫酸钠溶液，那么R元素的最终价态为（）（A）+3（B）+2（C）+1（D）-1练习：1、某氧化剂中，起氧化作用的是X2O72－离子，在溶液中0.2 mol该离子恰好能使0.6molSO32－离子完全氧化，则X2O72－离子还原后的化合价为（）A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋42、一定条件下ＮＨ4ＮＯ３受热分解的未配平的化学方程式为：ＮＨ4ＮＯ３＝ＨＮＯ３＋Ｎ2＋Ｈ2Ｏ在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（）Ａ．５∶３Ｂ．５∶４Ｃ．１∶１Ｄ．３∶５3、将5．6克铁粉溶于过量的稀硫酸中，在加热条件下加入1．01克KNO3晶休氧化溶液中的Fe2+，待反应完全后，剩余的Fe2+尚需0．2mol/L的KMnO4mol/L溶液70mL才能完全氧化（已知KMnO4的还原产物为Mn2+）求KNO3的还原产物。

4、将1．36克铁粉和氧化铁粉末的混合物，投入50ml的稀H2SO4中，恰好完全反应并放出标况下1．12L氢气，反应后的溶液中不含Fe和Fe3+。

求混合物中的Fe和氧化铁的质量。

5、将X molMg溶于含Y molHNO3的稀硝酸溶液中，生成N2O。

求此时X与Y的比值为多少？6、A、B、C三个电解槽，A槽是CuCl2作电解液，纯铜片作阴极，B、C两槽以AgNO3溶液作电解液，纯银丝作阴极，先将A、B槽并联，再与C槽串联进行电解，其B槽中银丝质量增加0.108g，C槽银丝增加0.216g，则A槽Cu片质量增加( )A.0.216gB.0.108gC.0.064gD.0.032g。