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1.电子守恒法计算的原理
氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数
2.电子守恒法计算的流程
(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的得失电子数(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)。
;例1现有24mL0.05mol·L-1的Na2SO3溶液与20mL0.02mol·L-1的K2Cr2O7溶液恰好完全反应。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化为Na2SO4,则元素Cr在还原产物中的化合价为______。
【解析】根据氧化还原反应中得失电子守恒:0.05mol·L-1×0.024L×(6-4)=0.02mol·L-1×0.020L×2×(6-n),解得n=3。
;例2将一定质量的镁、铜合金加到稀硝酸中,两者恰好完全反应,假设反应过程中还原产物全部是NO,向所得溶液中加入物质的量浓度为3mol·L-1的NaOH溶液至沉淀完全,测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1g。则下列有关叙述正确的是()
A.开始加入合金的质量可能为16.4g
B.参加反应的硝酸的物质的量为0.1mol
C.沉淀完全时消耗NaOH溶液的体积为100mL
D.标准状况下产物NO的体积为22.4L
;[归纳总结]
电子守恒法的应用
(1)确定元素价态或物质组成。
(2)利用电子守恒配平方程式。
(3)多步反应得失电子守恒问题。
(4)氧化还原滴定中量的计算。
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1.2025·缙云中学模拟S8在液态SO2中被AsF5氧化成,反应的化学方程式为S8+3AsF5===S8(AsF6)2+AsF3,下列说法正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)()
A.还原产物为AsF3
B.氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶1
C.S8(AsF6)2中阴、阳离子个数比为1∶4
D.1molS8参与反应转移电子的数目为16NA
;【解析】该反应中S的化合价升高,发生氧化反应,S8为还原剂,S8(AsF6)2为氧化产物;As的化合价降低,发生还原反应,则AsF5为氧化剂,AsF3为还原产物。由分析可知,还原产物为AsF3,故A项正确;AsF5为氧化剂,AsF3为还原产物,3molAsF5中只有1molAsF5被还原,则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶1,故B项错误;S8(AsF6)2中阴、阳离子个数比为2∶1,故C项错误;由化学方程式可知,1molS8参与反???转移2mol电子,则转移电子的数目为2NA,故D项错误。
;2.2025·玉环中学模拟足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,将这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5mol/LNaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()
A.20mL B.40mL
C.60mL D.80mL
;3.2025·衢州二中模拟ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上常通过如下反应制取:NaClO3+Na2SO3+H2SO4―→Na2SO4+ClO2↑+H2O(未配平)。下列说法正确的是()
A.NaClO3被氧化
B.氧化性:ClO2NaClO3
C.氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1
D.每生成1molNa2SO4转移2mol电子
;【解析】NaClO3中Cl元素化合价降低,NaClO3被还原,故A错误;NaClO3中Cl元素化合价降低,NaClO3是氧化剂,氧化性:ClO2NaClO3,故B错误;NaClO3中Cl元素化合价由+5价降低为+4价,NaClO3是氧化剂,Na2SO3中S元素化合价由+4价升高为+6价,Na2SO3是还原剂,根据得失电子守恒,氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶1,故C正确;根据得失电子守恒配平方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4===2Na2SO4+2ClO2↑+H2O,每生成1molNa2SO4转移1mol电子,故D错误。