1．電子守恒法計(jì)算的原理

氧化劑得電子總數(shù)＝還原劑失電子總數(shù)。

2．電子守恒法計(jì)算的流程

(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)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(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)原子個數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))＝n(還原劑)×變價(jià)原子個數(shù)×化合價(jià)變化值(高價(jià)－低價(jià))。

題組一　確定元素價(jià)態(tài)或物質(zhì)組成

1．現(xiàn)有24 mL濃度為0.05 mol·L^－1的Na₂SO₃溶液恰好與20 mL濃度為0.02 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇溶液完全反應(yīng)。已知Na₂SO₃可被K₂Cr₂O₇氧化為Na₂SO₄，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為________。

答案?。?span style="font-family:"Times New Roman","serif"">3

解析　題目中指出被還原的元素是Cr，則得電子的物質(zhì)是K₂Cr₂O₇，失電子的物質(zhì)是Na₂SO₃，其中S元素的化合價(jià)從＋4→＋6，Cr元素的化合價(jià)將從＋6→＋n。根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒規(guī)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．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________。

答案　5

解析　，

得關(guān)系式1×·x＝16×2，x＝5。

題組二　電子守恒在未配平方程式中的應(yīng)用

3．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，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，被氧化的P的物質(zhì)的量為y，

根據(jù)得失電子守恒得：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。

題組三　多步反應(yīng)得失電子守恒問題

4．取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO₂氣體和672 mL的N₂O₄氣體(均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀的質(zhì)量為17.02 g。則x等于________。

答案　9.20

解析　反應(yīng)流程為

x g＝17.02 g－m(OH^－)，

而OH^－的物質(zhì)的量等于鎂、銅失去電子的物質(zhì)的量，等于濃HNO₃得電子的物質(zhì)的量，即：

n(OH^－)＝×1＋×2×1＝0.46 mol，所以x g＝17.02 g－0.46 mol

×17 g·mol^－1＝9.20 g。

5．足量銅與一定量濃硝酸反應(yīng)，得到硝酸銅溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合氣體，將這些氣體與1.68 L O₂(標(biāo)準(zhǔn)狀況)混合后通入水中，所有氣體完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸銅溶液中加入5 mol·L^－1 NaOH溶液至Cu^2＋恰好完全沉淀，則消耗NaOH溶液的體積是________mL。

答案　60

解析　由題意可知，HNO₃CuO2、H2O，則Cu失去的電子數(shù)與O₂得到的電子數(shù)相等。即n(Cu)＝2n(O₂)＝2×＝0.15 mol。根據(jù)質(zhì)量守恒及NaOH和Cu(NO₃)₂的反應(yīng)可得關(guān)系式：n(NaOH)＝2n[Cu(NO₃)₂]＝2n(Cu)＝0.3 mol，則V(NaOH)＝＝0.06 L＝60 mL。

題組四　氧化還原滴定中的計(jì)算

6．某廢水中含有Cr₂O，為了處理有毒的Cr₂O，需要先測定其濃度：取20 mL廢水，加入適量稀硫酸，再加入過量的V₁ mL c₁mol·L^－1 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液，充分反應(yīng)(還原產(chǎn)物為Cr^3＋)。用c₂ mol ·L^－1 KMnO₄溶液滴定過量的Fe^2＋至終點(diǎn)，消耗KMnO₄溶液V₂ mL。則原廢水中c(Cr₂O)為____________________________。

答案　 mol·L^－1

解析　Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O,5Fe^2＋＋MnO＋8H^＋===5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O。利用得失電子守恒列等式：c₁mol·L^－1×V₁mL×10^－3L ·mL^－1＝20 mL×10^－3L·mL^－1

×6c(Cr₂O)＋5c₂mol·L^－1×V₂ mL×10^－3 L·mL^－1，解得：c(Cr₂O)＝ mol·L^－1。