在习题中如何应用电子守恒

在高中化学教学中，氧化还原反应占有很重要的地位，它贯穿于整个高中的教学。而解决氧化还原反应的有关计算问题又是这部分知识的重点和难点，在高考题目中经常出现。充分的利用守恒思想来解决计算是我们必须掌握的方法。
　　
　　电子守恒也就是说在氧化还原反应中得失电子的总数相等。正确地利用此方法解题是高中教学的一个重点，但是很多学生虽然知道在氧化还原反应中存在电子守恒，但是很难熟练地应用电子守恒计算的技巧。为了加深学生理解并且使学生能够更好地掌握解题方法，根据学生对公式的掌握远远比文字描述更好的前提下，我对电子守恒作了简单的改进。
　　
　　例如：在下列反应中：P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4，1molCu2+能氧化P的物质的量为
　　
　　A.-molB.-molC.-molD.-mol
　　
　　解析：很多学生做本题的解题思路是：
　　
　　先配平：
　　
　　11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
　　
　　再找得失关系：15Cu2+→15-
　　
　　-→H3-
　　
　　15molCu2+反应后生成6molH3PO4，所以1molCu2+可氧化-mol即-molP，错选C，错在忽略了P元素的歧化反应，即6molH3PO4中有一部分P是通过自身歧化得来而非被Cu2+氧化。
　　
　　这种解题思路不但麻烦，浪费时间，而且容易出错。我的改进点在于：氧化还原反应的本质是电子的转移，即总得=总失；我们又知道特征是化合价的变化，即：化合价总升=总降，因此在做题过程中我尽量用化合价来解题。鉴于此我把化合价的这个变化总结成了一个公式：即n1×△↑=n2×△↓(n1，n2表示化合价升高或降低物质的物质的量，△↑、△↓表示该物质化合价的变化)这样一来使感性认识变得很直观，解题也方便了不少。
　　
　　因此本题我们标出化合价后知道，“1molCu2+能氧化P”铜化合价降低1价，P化合价升高5，代入公式后1mol×1=n2×5，从而得出n2=-mol，得出正确答案是：A
　　
　　应用本公式后，将问题大大简化，避开配平的繁杂过程。经过我的调查学生掌握的情况明显比以前大大提高，错误率也明显减低，当然本公式不仅可以确定物质的量，还能确定化合价，例如：
　　
　　24mL浓度为0.05mol/LNa2SO3溶液，恰好与20mL浓度为0.02mol/LK2Cr2O7溶液完全反应，则元素Cr在被还原的产物中的化合价是()。
　　
　　A.+6B.+3C.+2D.0
　　
　　解析：Na2SO3→Na2SO4设产物中化合价为a
　　
　　代入公式24mL×0.05mol/L×2=20mL×0.02mol/L×(12-a)
　　
　　解得a=+3答案为B
　　
　　注意：任何氧化还原反应都存在得失电子守恒，关键要找准化合价升、降价的数目，即指的是该物质化合价的变化，包含了角标。
　　
　　类似的题目还有：
　　
　　在KNO3+S+C→K2S+N2+CO2反应中，被1molKNO3氧化的碳的质量是
　　
　　A.21gB.18gC.15gD.12g
　　
　　正确答案：C
　　