08高考化學(xué)復(fù)習(xí):在習(xí)題中如何應(yīng)用電子守恒
2008-01-25 09:57:48城市快報(bào)
天津第四中學(xué)劉英蓮
在高中化學(xué)教學(xué)中,氧化還原反應(yīng)占有很重要的地位,它貫穿于整個(gè)高中的教學(xué)。而解決氧化還原反應(yīng)的有關(guān)計(jì)算問(wèn)題又是這部分知識(shí)的重點(diǎn)和難點(diǎn),在高考題目中經(jīng)常出現(xiàn)。充分的利用守恒思想來(lái)解決計(jì)算是我們必須掌握的方法。
電子守恒也就是說(shuō)在氧化還原反應(yīng)中得失電子的總數(shù)相等。正確地利用此方法解題是高中教學(xué)的一個(gè)重點(diǎn),但是很多學(xué)生雖然知道在氧化還原反應(yīng)中存在電子守恒,但是很難熟練地應(yīng)用電子守恒計(jì)算的技巧。為了加深學(xué)生理解并且使學(xué)生能夠更好地掌握解題方法,根據(jù)學(xué)生對(duì)公式的掌握遠(yuǎn)遠(yuǎn)比文字描述更好的前提下,我對(duì)電子守恒作了簡(jiǎn)單的改進(jìn)。
例如:在下列反應(yīng)中:P+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4,1molCu2+能氧化P的物質(zhì)的量為
A.-molB.-molC.-molD.-mol
解析:很多學(xué)生做本題的解題思路是:
先配平:
11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
再找得失關(guān)系:15Cu2+→15-
-→H3-
15molCu2+反應(yīng)后生成6molH3PO4,所以1molCu2+可氧化-mol即-molP,錯(cuò)選C,錯(cuò)在忽略了P元素的歧化反應(yīng),即6molH3PO4中有一部分P是通過(guò)自身歧化得來(lái)而非被Cu2+氧化。
這種解題思路不但麻煩,浪費(fèi)時(shí)間,而且容易出錯(cuò)。我的改進(jìn)點(diǎn)在于:氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移,即總得=總失;我們又知道特征是化合價(jià)的變化,即:化合價(jià)總升=總降,因此在做題過(guò)程中我盡量用化合價(jià)來(lái)解題。鑒于此我把化合價(jià)的這個(gè)變化總結(jié)成了一個(gè)公式:即n1×△↑=n2×△↓(n1,n2表示化合價(jià)升高或降低物質(zhì)的物質(zhì)的量,△↑、△↓表示該物質(zhì)化合價(jià)的變化)這樣一來(lái)使感性認(rèn)識(shí)變得很直觀,解題也方便了不少。
因此本題我們標(biāo)出化合價(jià)后知道,“1molCu2+能氧化P”銅化合價(jià)降低1價(jià),P化合價(jià)升高5,代入公式后1mol×1=n2×5,從而得出n2=-mol,得出正確答案是:A
應(yīng)用本公式后,將問(wèn)題大大簡(jiǎn)化,避開(kāi)配平的繁雜過(guò)程。經(jīng)過(guò)我的調(diào)查學(xué)生掌握的情況明顯比以前大大提高,錯(cuò)誤率也明顯減低,當(dāng)然本公式不僅可以確定物質(zhì)的量,還能確定化合價(jià),例如:
24mL濃度為0.05mol/LNa2SO3溶液,恰好與20mL濃度為0.02mol/LK2Cr2O7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()。
A.+6B.+3C.+2D.0
解析:Na2SO3→Na2SO4設(shè)產(chǎn)物中化合價(jià)為a
代入公式24mL×0.05mol/L×2=20mL×0.02mol/L×(12-a)
解得a=+3答案為B
注意:任何氧化還原反應(yīng)都存在得失電子守恒,關(guān)鍵要找準(zhǔn)化合價(jià)升、降價(jià)的數(shù)目,即指的是該物質(zhì)化合價(jià)的變化,包含了角標(biāo)。
類似的題目還有:
在KNO3+S+C→K2S+N2+CO2反應(yīng)中,被1molKNO3氧化的碳的質(zhì)量是
A.21gB.18gC.15gD.12g
正確答案:C
在反應(yīng)CuSO4+FeS2+H2O→Cu2S+FeSO4+H2SO4中,1molCuSO4能氧化硫的物質(zhì)的量為