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在习题中如何应用电子守恒
  发布者:学科专家   来源:学科网  发布时间:2012-06-11

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

 
  相关评论 点击数:604     评论数:1    
游客     发表评论于:2012-8-5 16:12:23
不错,讲解很清楚
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