摘 要： 電子守恒就是化學(xué)反應(yīng)中氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)，表現(xiàn)在元素化合價(jià)升降總數(shù)相等。利用該規(guī)律可求物質(zhì)的物質(zhì)的量之比、確定元素化合價(jià)及做綜合性的計(jì)算題。

關(guān)鍵詞： 守恒 得失電子總數(shù)相等 元素化合價(jià)升降總數(shù)相等

守恒是化學(xué)的一大精髓，包括質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒等，尤其是得失電子守恒，在氧化還原反應(yīng)中應(yīng)用廣泛。電子守恒就是化學(xué)反應(yīng)中氧化劑所得電子總數(shù)等于還原劑所失電子總數(shù)，表現(xiàn)在元素化合價(jià)升降總數(shù)相等。這種利用電子守恒的題目經(jīng)常出現(xiàn)，但往往很多學(xué)生感到很棘手，無(wú)從下手，容易出錯(cuò)，就是因?yàn)樗麄儧](méi)有真正掌握利用電子守恒的解題技巧，下面簡(jiǎn)單匯總利用電子守恒解題的方法。

一、利用電子守恒求物質(zhì)的物質(zhì)的量之比

例1：（NH）SO在強(qiáng)熱條件下分解，生成NH、SO、N和HO，則反應(yīng)中生成的SO和N的物質(zhì)的量之比是？搖 ？搖。

解析：常規(guī)的解法是先寫(xiě)出（NH）SO在強(qiáng)熱條件下的分解反應(yīng)方程式，然后配平，最后求解。這種解法耗時(shí)比較多，其一，氧化還原反應(yīng)方程式的配平是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)；其二，此類(lèi)題也常出現(xiàn)在學(xué)配平方法之前。故需用守恒法分析。SO是還原產(chǎn)物，N是氧化產(chǎn)物，那么生成SO得到電子的物質(zhì)的量應(yīng)等于生成N失去電子的物質(zhì)的量，又生成1molSO得到2mol電子，生成1molN失去6mol電子，所以SO與N的物質(zhì)的量之比為3∶1。

變式訓(xùn)練1、把分別盛有熔融的氯化鉀、氯化鎂、氯化鋁的三個(gè)電解槽串聯(lián)，在一定條件下通電一段時(shí)間后，析出鉀、鎂、鋁的物質(zhì)的量之比為（ ）

A.1∶2∶3 B.3∶2∶1 C.6∶3∶1 D.6∶3∶2

答案：選D

二、利用電子守恒確定元素的化合價(jià)

例2：24ml濃度為0.05mol/L的NaSO溶液，恰好與20ml濃度為0.02mol/L的KCrO溶液完全反應(yīng)，則元素Cr在被還原的產(chǎn)物中的化合價(jià)是？搖 ？搖。

解析：先根據(jù)化合價(jià)的改變確定得失電子的物質(zhì)：由于題目指出Cr被還原，因此得電子的物質(zhì)是KCrO，失電子的物質(zhì)是NaSO。再根據(jù)化合價(jià)的改變分別找出1mol氧化劑、還原劑的得失電子數(shù)。設(shè)Cr元素被還原為+n價(jià)，1mol氧化劑在反應(yīng)中得電子：2×（6-n）mol。由于NaSO肯定被氧化為NaSO，因此NaSO在反應(yīng)中失電子：（6-4）×1=2mol。最后，根據(jù)反應(yīng)物的實(shí)際電子得失總數(shù)，列電子守恒關(guān)系求解：0.05mol/L×24×10L×2=0.02mol/L×20×10L×2（6-n）

解得：n=3，應(yīng)為+3價(jià)。

變式訓(xùn)練2：硫代硫酸鈉可作為脫氯劑，已知25.0ml0.1mol/LNaSO溶液恰好把224ml（標(biāo)準(zhǔn)狀況）Cl完全轉(zhuǎn)化為Cl離子，則SO將轉(zhuǎn)化成（ ）

A.S B.S C.SO D.SO

答案：選D

三、利用電子守恒解有關(guān)硝酸方面的綜合性計(jì)算題非常方便

例3：將Mg、Al組成的4.00g混合物放入某硝酸中，固體恰好完全溶解，生成NO和NO混合氣體。向反應(yīng)后的溶液中加入75ml 4mol/L NaOH溶液時(shí)，金屬離子恰好沉淀完全，則生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積可能為（ ）

A.2.24L B.4.48L C.6.72L D.8.96L

解析：該題中除了要應(yīng)用電子守恒之外，還要利用數(shù)學(xué)上的極值法。首先利用電子守恒，失去電子的是：Mg、Al，失去電子生成帶正電荷的Mg、Al，與NaOH生成Mg（OH）、Al（OH）不再帶電荷，故Mg、Al失去電子的數(shù)目和OH的數(shù)目相等為0.3mol。設(shè)氣體的物質(zhì)的量為x，若氣體都是NO，則3x=0.3，x=0.1mol；若氣體都是NO，則x=0.3mol。所以生成NO和NO混合氣體的物質(zhì)的量介于0.1mol和0.3mol之間，所以選B。

變式訓(xùn)練3：將0.64gCu全部溶于一定量的濃HNO中，測(cè)得生成氣體0.009mol，共消耗HNO0.032mol。將生成的氣體與空氣混合，再通入NaOH溶液中，氮氧化物被完全吸收，產(chǎn)物只有NaNO和HO。由此可以判斷（ ）

A.0.009mol氣體一定是NO

B.0.009mol氣體一定是NO和NO的混合氣體

C.空氣中參加反應(yīng)的O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為112ml

D.該反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量只是一個(gè)范圍，無(wú)法計(jì)算其確切值

答案：選C

從以上題目可看出，巧妙利用守恒能簡(jiǎn)化做題步驟，抓住反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)際上，氧化還原反應(yīng)方程式的配平也是利用得失電子守恒，只有充分理解并靈活運(yùn)用該規(guī)律，做題時(shí)才能得心應(yīng)手。