守恒思想在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

山西省太谷中學(xué)校(030800)

李永轉(zhuǎn)●

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守恒思想在氧化還原反應(yīng)中的應(yīng)用

山西省太谷中學(xué)校(030800)

李永轉(zhuǎn)●

高中化學(xué)中涉及氧化還原的問題很多，多個(gè)氧化還原反應(yīng)連續(xù)反應(yīng)或者同時(shí)發(fā)生時(shí)，涉及的過程相對(duì)復(fù)雜，這時(shí)若按部就班地分析判斷，很是麻煩，也很容易出錯(cuò).氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是電子轉(zhuǎn)移，因此只要抓住元素在反應(yīng)物中的初態(tài)和在生成物中的終態(tài)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑得到的電子總數(shù)和還原劑失去的電子總數(shù)相等，即得失電子守恒，即可快速解題.下面我將結(jié)合例題談?wù)勈睾闼枷朐谘趸€原反應(yīng)題中的具體應(yīng)用.

1.應(yīng)用于確定化合價(jià)

電子守恒思想經(jīng)常用于確定元素的化合價(jià)，運(yùn)用這種方法的優(yōu)勢(shì)在于不需要寫出整個(gè)化學(xué)方程式，只需要確定氧化劑和還原劑，氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物.根據(jù)電子得失總數(shù)相等，就可以確定某一元素的化合價(jià).

例1 24mL濃度為0.05mol/L的Na2SO3溶液，恰好與20mL濃度為0.02mol/L的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)，則Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為( ).

A.+6 B.+3 C.+2 D.0

解析 Na2SO3和K2Cr2O7的反應(yīng)并不是學(xué)生熟悉的反應(yīng)，不容易寫出化學(xué)方程式，可以利用電子守恒來解.題中問Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)，可見Cr元素在反應(yīng)中被還原，得電子，屬于氧化物.那么K2Cr2O7是氧化劑，Na2SO3是還原劑，S元素失去電子，被氧化，S元素由+4價(jià)升高，只能變?yōu)?6價(jià).假設(shè)Cr元素在還原產(chǎn)物中的化合價(jià)為x，根據(jù)氧化劑電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)相等，即電子守恒，可以得到；(6-x)×2×0.02×20×10-3=(6-4)×0.05×24×10-3，解得x=3.正確答案為B.

點(diǎn)撥 解決這類問題，確定氧化劑和還原劑是關(guān)鍵.另外得記住一些常見元素的常見化合價(jià)，如本題中的S元素由+4價(jià)升高，只能變?yōu)?6價(jià).只有弄清楚元素化合價(jià)的變化，才能確定得失電子總數(shù)，運(yùn)用電子守恒解題.

二、應(yīng)用于判斷離子方程式正誤

判斷離子方程式的正誤是高中化學(xué)經(jīng)常出現(xiàn)的選擇題型，綜合性較高.考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用的能力，解答這類題時(shí)，一定要注意看清題目要求，結(jié)合守恒定律判斷所給離子方程式正誤.

例2 下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( ).

B.NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液混合后顯酸性：

點(diǎn)撥 解決這類問題主要是依據(jù)電子守恒，首先看離子方程式等號(hào)兩邊的總電荷是否相等.如果相等再根據(jù)電子得失情況找出氧化劑和還原劑，看氧化劑得電子總數(shù)和還原劑失電子總數(shù)是否相等.

三、應(yīng)用于綜合計(jì)算

守恒定律也經(jīng)常應(yīng)用于綜合計(jì)算題，這類題一般要綜合運(yùn)用電子得失守恒、電荷守恒、質(zhì)量守恒才能求解.解題時(shí)應(yīng)當(dāng)注意從多個(gè)角度考慮，尋找等量關(guān)系，列出符合題意的方程進(jìn)行求解.

例3 將ag鐵鎂合金溶解在一定量的稀HNO3中，當(dāng)合金完全溶解后，收集到bL NO氣體(標(biāo)況)，再向反應(yīng)后的溶液中加入足量的NaOH溶液，求得到的沉淀的質(zhì)量.

點(diǎn)撥 從本題的解答可以看出，用守恒定律解答涉及多過程多反應(yīng)的綜合題有很大的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)椴恍枰迕總€(gè)過程的具體反應(yīng).運(yùn)用得當(dāng)，解題時(shí)往往會(huì)有事半功倍的效果.

守恒法的運(yùn)用有助于提高學(xué)生多角度分析問題、解決問題的能力.學(xué)生應(yīng)當(dāng)在熟練掌握基本知識(shí)和概念的情況下，多加練習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)技巧.之后解氧化還原反應(yīng)配平、計(jì)算題時(shí)就會(huì)得心應(yīng)手.

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