汪贵香
(湖北省天门中学，湖北 天门 431700)
得失电子守恒，攻克氧化还原的金钥匙
汪贵香
(湖北省天门中学，湖北 天门 431700)
得失电子守恒在化学计算题中的应用非常广泛，它往往是解决化学难题的简便方法.其中得失电子法，在有关氧化还原的计算中应用很多，学生在解题过程中若能发现隐藏在题目中的守恒规律，将可以大大提高解题效率.
得失电子；守恒；氧化还原
应用得失电子法解决氧化还原难题，守恒法的重要解题规律.准确找出还原剂与氧化剂，并利用它们的得失电子数确定等量关系，是解决此类题型时的关键.本文主要从三个方面对得失电子法在氧化还原中的应用进行阐述.
1.确定元素化合价
确定元素的化合价，是氧化还原反应中有关电子守恒的考点.解决此类问题时需弄清楚氧化剂和还原剂中得失电子的元素，再根据已知的得到的电子数(失去的电子数)元素，确定未知的元素的化合价.
例1 现有12mL的Na2SO3溶液，其浓度为0.1mol/L,当它恰好与0.04mol/L的K2Cr2O7溶液反应时，消耗的K2Cr2O7的体积为10mL，试着计算铬元素在还原产物中的化合价.
分析Na2SO3溶液在K2Cr2O7溶液中发生氧化还原反应，且Na2SO3作为还原剂存在，当1mol的Na2SO3失去2mol电子时，K2Cr2O7得电子，由于同一反应中各物质的得失电子数相等，根据此定理可进行相关计算.
解假设Cr在还原产物中的化合价为x，由得失电子守恒定律可得：12×10-3L×0.1mol/L×(6-4)=10×10-3L×0.04mol/L×2×(6-x).经计算解得：x=+3价，因此，Cr在还原产物中的价态为+3价.
评注本题考查化学反应中的得失电子守恒规律，同一化学反应中，氧化物得到的电子数与还原剂失去的电子数相等.本题中可以根据S原子失去的电子数与Cr原子得到的电子数相等，根据二者的关系可求得Cr的化合价.
2.参与反应的氧化剂与还原剂的质量或物质的量
在某些氧化还原反应中，有些化学物质在作氧化剂或还原剂的同时，还体现出其他性质.因此在书写化学反应方程式或者计算氧化剂与还原剂之时，需要根据得失电子守恒的规律去做.用这种方法不但可以使得解题过程简单明了，而且可以大大提高准确率.
例2 稀HNO3与足量的Fe反应的化学方程式如下：
已知生成的NO的体积为11.2L，试计算参与反应的Fe的质量和被还原的HNO3的物质的量.
分析此反应中，Fe为还原剂，稀HNO3既作氧化剂又作还原剂.根据化学方程式可知被还原的硝酸变成2个NO，又知总的硝酸为8个，因此，参与还原的HNO3为2个.通过相关的计量关系可求得Fe的质量及HNO3的物质的量.
解假设参与反应的Fe的质量为m，被还原的HNO3物质的量为n，根据以2HNO3～2NO 下计量关系可知：
3Fe ～ 2HNO3(被还原) ～ 2NO
3×56g ～ 2mol ～ 2×22.4L
m～n～ 11.2L
评注硝酸与金属的反应，是有关氧化还原反应计算题的典型例题.由于硝酸的可以还原为多种价态，且硝酸既具有氧化性又有酸性，因此，一般涉及到硝酸的计算题都比较复杂.计算这类计算题时，使用电子守恒法可大大简化计算过程，同时也可以大大提高解题效率.
3.确定化学反应的计量数
计算化学反应计量数，是化学反应方程式配平题型中的一种.计量数的确定，可以通过化学反应中得失的数目确定.尤其对于较复杂的化学反应，应用得失电子守恒法，不但可以缩短解题时间，而且可以大大提高解题的正确率.
A.2 B.4 C.6 D.9
分析此化学反应中M作为还原剂失去电子，O2作为氧化剂得到电子.又因为同一化学反应中，氧化剂得到的电子数与还原剂失去的电子数相等，因此可知，M失去的电子数与O2得到的电子数相等.
解本题由得失电子守恒可得：2×[0-(-2)]=x×(2-0)，经计算可得x=2，因此本题中M2+前面得化学计量数x为2.
评注计算化学反应式中某元素前的计量数，是关于得失电子题型中的主要考查点.学生解决本题的关键是利用得失电子的数目，建立一个等量关系.确定好此等量关系后，这类题目便可迎刃而解.
综上所述，得失电子守恒规律，在高中化学学习的过程中应用极其广泛，得失电子守恒规律，往往是解决某些化学计算题的有效捷径.应用得失电子守恒法解题，在节约时间的同时还可以大大提高解题正确率.
[1]周素珍.浅析电子守恒原理在氧化还原反应中的应用[J].现代阅读(教育版)，2013(10).
[2]郭以飞.例析得失电子守恒在解题中的应用[J].教育教学论坛,2010(29).
[责任编辑：季春阳]
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1008-0333(2017)25-0095-02
2017-07-01
汪贵香(1983.06-)，女，湖北黄冈，中一，大学本科，从事高中化学教学.
