氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律VIP免费

氧化还原反应计算中巧用得失电子守恒规律浠水县团陂高中高友红得失电子守恒是指在氧化还原反应中，还原剂失电子总数与氧化剂得电子总数相等的规律。在利用得失电子守恒规律时，一般步骤为①找出氧化剂与还原剂，以及与它们对应的还原产物及氧化产物；②找准一个原子或离子得失电子数；③由题中物质的量，根据守恒可以列出等式：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。用这种方法解题的最大优点在哪里呢？就是抓住氧化还原反应的始态和终态，忽略中间过程，利用得失电子总数相等建立关系式，从而简化过程，快速解题。例1：向1L0.5mol/L的FeBr2溶液中通入标准状况下一定量的Cl2,完全反应后测得溶液中的Br—有一半被氧化，试求通入标准状况下Cl2的体积为多少？分析：将Cl2通入FeBr2溶液中，由于Fe2+和Br—都具有还原性，故Cl2与Fe2+和Br—均可反应。但是，由于还原性Fe2+强于Br—，所以Cl2必须先与Fe2+反应，过量的Cl2再氧化Br—。依据题意，有一半Br—被氧化，则Fe2+已完全被氧化。解法一：由2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl—可知，氧化Fe2+消耗Cl2的物质的量为1/2×0.5mol/L×1L＝0.２5mol由2Br—+Cl2=Br2+2Cl—可知，Br—被氧化一半时消耗Cl2的物质的量为1/2×1/2×0.5mol/L×1L×２＝0.２5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：（0.２5＋0.２5）mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ解法二：反应开始时为FeBr2和Cl2，反应的终态为FeBr3FeCl3Br2,且原溶液中有一半Br—被氧化，由得失电子守恒，Cl2得电子的总数与Fe2+和Br—失电子的总数应相等。设通入Cl2为Xmol,则Xmol×2=0.5mol/L×1L×1+0.5mol/L×1L×２×1/2×1X=0.5mol故通入标准状况下Cl2的体积为：0.5mol×２２．４Ｌ／mol＝１１．２Ｌ比较这两种方法，方法二比方法一步骤少，且简便快捷，能快速解题。例2：将51.2g铜恰好溶于Vml10mol/L硝酸中，得到硝酸铜溶液并收集到氮的氧化物（NONO2N2O4）的混合物17.92L(标准状况下),这些气体恰好被500ml2.0mol/L的NaOH溶液全部吸收，得到NaNO3和NaNO2的混合溶液500ml，试计算该混合溶液中NaNO3的物质的量浓度。分析：解答这个题目时，若使用常规计算方法，过程是很复杂的，而且容易出错。但是，如果巧妙的使用得失电子守恒法，则可以简化过程，快速解答。这个反应的始态为Cu和HNO3,最终状态为Cu(NO3)2NaNO3和NaNO2,由元素价态分析，只有Cu价态升高，HNO3转化为NaNO2时N元素价态是降低的，则由得失电子守恒，Cu失电子总数与转化为NaNO2的这部分HNO3中N原子的电子总数应相等。n(Cu)×2=n(NaNO2)×2则n(NaNO2)=n(Cu)=51.2g/64g.mol=0.8mol由Na+守恒可知n(NaNO3)=n(NaOH)－n(NaNO2)=2.0mol/L×0.5L－0.8mol=0.2mol则混合溶液中NaNO3的物质的量浓度为0.2mol÷0.5L=4mol/L所以在做化学计算题时，只要我们能找出化学反应整体变化中某一特定的等量关系，运用守恒法解题，就可避免书写很多的化学方程式（如例题2），避免在复杂的解题背景中寻找关系式，从而提高解题的速度和准确度。