电子守恒法在氧化还原反应中的应用

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翻新时间：2023-04-16

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电子守恒法在氧化还原反应中的应用

在氧化还原反应中遵循电子守恒，即氧化剂得到的电子的物质的量（或个数）等于还原剂失去的电子的物质的量（或个数）。若将电子守恒规律应用来解题，可以大大简化我们的计算过程，收到事半功倍的效果。

解析根据A、B可形成化合物AB3，及A单质与足量B的气态氢化物水溶液反应产生H2，可知A为金属元素且在上述反应中化合价表现为+3，n（H2）=0.5 mol，n（金属）=[9M]mol （M为该金属的摩尔质量）代入上述公式：[9M]×3=0.5 mol×2，得M=27，所以A为Al元素，进一步确定B为Cl元素。

2. 在金属与硝酸反应中的应用

计算O2的物质的量，并求出其体积，此方法运算量大，中间计算多且复杂，容易出错，用电子守恒法综合考虑，可省去中间的各步计算。

例2 3.84 g铜和一定质量的浓硝酸反应，当铜反应完时，共收集到标准状况时的气体2.24 L，若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽中，需通入多少升标况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？

解析铜失去的电子数=被还原的硝酸得到的电子数=还原产物NO、NO2消耗的氧气得到的电子数，略去中间计算，即铜失去的电子数=氧气得到的电子数。

3. 在判断氧化产物或还原产物化合价中的应用

4. 在判断不熟悉反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比的应用

例4 （NH4）2SO4在强热条件下分解，生成NH3、SO2、N2和H2O，试求反应中生成的SO2和N2的物质的量之比。

解析常规的解法是先写出（NH4）2SO4在强热条件下的分解反应方程式，然后配平，最后求解。这种解法耗时比较多。仔细分析不难发现，SO2是还原产物，N2是氧化产物，那么生成SO2得到电子的物质的量应等于生成N2失去电子的物质的量，所以SO2与N2的物质的量之比为3∶1。

5. 在产物不确定中的应用

例5 15 g Mg-Fe合金溶解在一定量某浓度的稀硝酸中，当金属完全反应后，收集到标准状况下5.6 L NO气体（设硝酸的还原产物只有NO），在反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，可得到多少克沉淀？