得失电子守恒原理在氧化还原计算中的应用.

氧化还原反应中的电子守恒规律在氧化还原反应中，氧化剂所得到的电子来自于还原剂所失去的电子，即氧化剂所得到电子的总数等于还原剂所失去电子的总数----电子守恒。

这是一条任何氧化还原反应都遵循的规律，也是有关氧化还原反应计算的重要依据。

应用电子守恒解决某些氧化还原反应问题，可以避免书写繁琐的化学方程式，做到事办功倍的效果。

下面以几个实例体会该规律在解题中的应用。

【例1】一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Pb2+和Cr2O72-，则与1 mol Cr3+反应所需PbO2的物质的量为（）A．1.5 mol B．3.0 mol C．1.0 mol D．0.75 mol【解析】设所需PbO2的物质的量为x molPbO2→Pb2+：得电子：x mol × (4 - 2)Cr3+→Cr2O72-：失电子：1 mol × (6 - 2)根据电子的得失相等，得x mol × (4 - 2) = 1 mol × (6 - 3)解得，x = 1.5 mol【答案】A【例2】24 mL 浓度为0.05 mol/L的Na2SO3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol/L 的K2Cr2O7溶液完全反应，已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（）A．+2价B．+3价C．+4价D．+5价【解析】设Cr元素在还原产物中的化合价为xK2Cr2O7→Cr ：得电子：20 × 10-3 L × 0.02 mol/L × 2 ×(6 - x) Na2SO3→Na2SO4：失电子：24 × 10-3 L × 0.05 mol/L × (6 - 4) 根据得失电子相等，得20 ×10-3L×0.02 mol/L×2×(6 - x)=24×10-3 L×0.05 mol/L × (6 - 4)解得，x = 3注意：K2Cr2O7中含有两个Cr，每mol K2Cr2O7反应有2 mol Cr 得电子。

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。

电子得失守恒规律是指在任何氧化还原反应中，氧化剂得到电子的数目与还原剂失去电子的数目相等。

由于氧化还原反应中氧化剂和还原剂元素种类和数目的复杂性，使电子守恒关系式具有一定的灵活性和难度。

在高考命题中，用得失电子守恒法求解的题型有确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的量的多少或量的比例，确定氧化剂、还原剂、氧化产物或还原产物中元素的价态或种类，有关电化学及其他有关氧化还原反应的计算等。

一、电子守恒法的解题原理在氧化还原反应中，元素得失电子数目是守恒的，利用得失电子守恒来建立等式是快速解决氧化还原反应计算题的基本方法。

在利用电子守恒法解题时，一般分为三个步骤：①找出氧化剂和还原剂以及各自的还原产物和氧化产物，②找准1个原子或离子得失电子数 (注意:化学式中粒子的个数)，③由题中物质的物质的量，根据电子守恒列等式：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。

二、利用电子守恒解常见题型的方法1、简单反应的电子得失守恒问题在任何一个氧化还原反应中电子得失总是相等的，解这类问题的关键是找出还原剂（或氧化产物）中被氧化的元素以及氧化剂（或还原产物）中被还原的元素，然后从元素化合价升高（降低）确定失（得）电子的总数。

根据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等求解，这种题型除了可以确定化学式和化合价外，还可以确定具体的氧化产物和还原产物、氧化剂和还原剂及它们的比值。

【例1】(2011·大纲版全国卷)某含铬Cr2O72－废水用硫亚铁铵［FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O］处理，反应中铁元素和铬元素完全转化为沉淀。

该沉淀干燥后得到n molFeO·Fe y Cr x O3。

不考虑处理过程中的实际损耗，下列叙述错误的是A．消耗硫酸亚铁铵的物质的量为n(2-x)molB．处理废水中Cr2O72－的物质的量为molC．反应中发生转移的电子为3nx molD．在FeO·Fe y Cr x O3中3x=y解析：该反应中铁元素的化合价由+2升高到+3，铬元素的化合价由+6降到+3。

得失电子守恒在化学计算中的应用陕西咸阳中学 郑敏 712000氧化还原反应的计算是高考的热点，同时也是学生的难点，现几个例题说明得失电子守恒在氧化还原反应中的应用。

得失电子守恒指在氧化还原反应中，失去电子和得到电子的总数相等。

一、取合金（Fe 2Al ）2.78g 溶于100ml 某硝酸溶液中，待反应完全后得到1.12L （标准状况）NO 气体（设两者恰好完全反应），则原硝酸溶液的物质的量浓度是多少？分析：mol NO n molA e n 05.0)(02.01F 2==）（∴ n(A1)=0.02mol n(Fe)=0.04mol反应过程中：l A 0 l A 3+ ↑3e -e F 0 Fe x+ ↑-xe35HNO +NO 2+ ↓ -e 3 由得失电子守恒可知：0.02×3+0.04·X=0.05×3X=2.25∴n(HNO 3) =n(NO)+3n(Al)+Xn(Fe)=0.05+3×0.02+2.25×0.04=0.2mol∴n(HNO 3)=1.21.02.0-=L mol L mol二、铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO 2、N 2O 4、NO 的混合气体，这些气体与5.6LO 2（标准状况）混合后通入水中，原有气体完全被水吸收生成硝酸，则消耗铜的质量为 g 。

分析：反应过程中，失去电子的是Cu ，最终得电子的是O 2，浓HNO 3相当于转移电子的载体。

设：耗Cu 为Xgu 0C ——u 2C + ↑-e 220O ——O 22- ↑-e 4由得失电子守恒得： 44.226.5264⨯=⨯xx=32(g)三、现有一包铝热剂是铝粉和氧化铁粉末的混合物，在高温下使之充分反应，将反应后的固体分为两等份，进行如下实验（计算pH 时假定溶液体积没有变化）： ①向其中一份固体中加入100mL 2.0mol/L 的NaOH 溶液，加热使其充分反应后过滤，测得滤液的 pH =14；②向另一份固体中加入140mL4.0mol/L 的HCl 的溶液，使固体全部溶解，测得反应后所得溶液中只有H +、 Fe 2+和 Al 3+ 三种阳离子且 pH=0.计算实验②产生气体的体积（标准状况）。

电子守恒思想在氧化还原反应计算中的应用1.对于氧化还原反应的计算，要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等，即得失电子守恒。

利用守恒思想，可以抛开繁琐的反应过程，可不写化学方程式，不追究中间反应过程，只要把物质分为始态和终态，从得电子与失电子两个方面进行整体思维，便可迅速获得正确结果。

2.守恒法解题的思维流程(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。

(2)找准一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。

(3)根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。

n (氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)＝n (还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)。

题组一 常规计算1.现有24 mL 浓度为0.05 mol·L －1的Na 2SO 3溶液恰好与20 mL 浓度为0.02 mol·L －1的K 2Cr 2O 7溶液完全反应。

已知Na 2SO 3可被K 2Cr 2O 7氧化为Na 2SO 4，则元素Cr 在还原产物中的化合价为( )A.＋2B.＋3C.＋4D.＋5 答案 B解析 题目中指出被还原的物质是Cr ，则得电子的物质必是K 2Cr 2O 7，失电子的物质一定是Na 2SO 3，其中S 元素的化合价从＋4→＋6；而Cr 元素的化合价将从＋6→＋n (设化合价为＋n )。

根据氧化还原反应中得失电子守恒规律，有0.05 mol·L －1×0.024 L ×(6－4)＝0.02 mol·L －1×0.020 L ×2×(6－n )，解得n ＝3。

2.Na 2S x 在碱性溶液中可被NaClO 氧化为Na 2SO 4，而NaClO 被还原为NaCl ，若反应中Na 2S x 与NaClO 的物质的量之比为1∶16，则x 的值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 答案 D解析 本题考查在氧化还原反应中利用得失电子守恒进行相关的计算。