得失电子守恒在计算中的应用

依据氧化还原反应的电子守恒，可以计算化学反应中某物质的化合价、溶液中溶质的浓度、反应中各物质的比值、电化学中求某元素的相对原子质量、溶液的pH值等。这部分内容是高考中的常规考点，在各种题型中都可以出现。

解题方法：氧化剂得到电子化合价降低转变为还原产物，还原剂失去电子化合价升高转变为氧化产物。在同一个氧化还原反应中得失电子数相等，即化合价升高总价数等于化合价降低总价数。

【例题1】(NH4)2SO4在强热条件下分解，生成NH3、SO2、N2、H2O，反应中生成的氧化产物和还原产物的物质的量之比为

A. 1 : 3

B. 2 : 3

C. 1 : 1

D. 4 : 3

解析：(NH4)2SO4在强热条件下分解，氧化产物为N2，还原产物为SO2，依据化合价升降相等原则有3×2↑×x = 2↓×y，故有x : y = 1 : 3

答案：A

【例题2】R2O8n-在一定条件下可把Mn2+氧化为MnO4-，若反应中R2O8n-变为RO42-，又知反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为5:2，则n值为：

A. 4

B. 3

C. 2

D. 1

解析：依题意有5R2O8n- + 2Mn2+ === 2MnO4- + 10RO42-，设R2O8n-中R的化合价为x，依据化合价升降相等原则有

5×2×↓(x-6) = 2×↑(7-2)，解得x = 7，因此有

2×7 + 8×(-2) = -n，解得n = 2.

答案：C

【例题3】(NH4)2PtCl6在强热条件下分解，生成N2、HCl、NH4Cl、Pt反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为

A. 1 : 2

B. 1 : 3

C. 2 : 3

D. 3 : 2

解析：(NH4)2PtCl6在强热条件下分解，氧化产物为N2，还原产物为Pt，依据化合价升降相等原则有3×2↑×x = 4↓×y，故有x : y = 2 : 3

答案：C

【例题4】Cl2与NaOH(70℃)的溶液中，能同时发生两个自身氧化还原反应，完全反应后，测得溶液中NaClO、NaClO3之比4 : 1，则溶液中NaCl和NaClO的物质的量之比为

A. 11:2

B. 1:1

C. 9:4

D. 5:1

解析：Cl2中氯元素的化合价为0价，而在NaClO、NaClO3中氯元素的化合价分别为+1、+5价，设NaCl和NaClO的物质的量分别为x和y，依据化合价升降相等原则有1↓×x = 1↑×y + 5↑××y，故有x : y = 9 : 4

答案：C

【例题5】含n克HNO3的稀溶液恰好与m克Fe完全反应，若HNO3只被还原为NO，则n : m可能是①5 : 1、②9 : 2、③3 : 1、④2 :

1、⑤4 : 1

A. ②③⑤

B. ①③④

C. ②③④

D. ①③

解析：当Fe恰好完全转变为+2价时，3Fe + 8HNO3 === 3Fe(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O，有=解得：n : m = 3 : 1 当Fe恰好完全转变为+3价时，Fe + 4HNO3 === Fe(NO3)3 + NO↑+ 2H2O，有

=解得：n : m = 9 : 2

结合选项分析n : m的取值范围在4.5至3之间。

答案：A

【例题6】Zn与HNO3反应，Zn和被还原的HNO3的物质的量之比为4 : 1则HNO3的还原产物可能为

A. NO2

B. NO

C. N2O

D. NH4NO3

解析：设还原产物中氮元素的化合价为x，依据化合价升降相等原则有

4×2↑=1↓×(5-x) 解得：x = -3

答案：D

【例题7】将Mg和Cu的合金2.64克，投入适量的稀HNO3中恰好反应，固体全部溶解时，收集的还原产物为NO，体积为0.896L(SPT)，向反应后的溶液中加入2mol/L NaOH溶液60mL时，金属离子恰好完全沉淀，则形成沉淀的质量为

A. 4.32克

B. 4.68克

C. 5.36克

D. 6.38克

解析：依据在同一个氧化还原反应中得失电子数相等原则，解得Mg和Cu共失去

n(e-) = ×3 = 0.12 mol，由电荷守恒知Mg和Cu共需要结合0.12 mol OH-，故形成沉淀的质量m = 2.64g + 0.12 mol×17g/mol = 4.68g 答案：B

【例题8】取x克Mg和Cu的合金完全溶于浓HNO3中，反应过程中HNO3被还原只产生8960 mL NO2和672 mL N2O4气体(SPT)，向反应后的溶液中加入足量的NaOH溶液，形成沉淀质量为17.02克，则X的值为

A. 8.64克

B. 9.20克

C. 9.00克

D. 9.44克

解析：依据在同一个氧化还原反应中得失电子数相等原则，解得Mg和Cu共失去

n(e-) = ×1 = 0.46 mol，由电荷守恒知Mg和Cu共需要结合0.46 mol OH-，因此有17.02g= x + 0.46 mol×17g/mol ，解得x = 9.20g 答案：B

【例题9】将14克Ag和Cu的合金与一定浓度的HNO3反应，全部溶解后，产生的气体再通入1.12 L(SPT)O2，恰好完全吸收，求合金中各成分的含量?

解析：Ag和Cu失去电子的总数等于O2得到电子的总数，依题意有

108n(Ag) + 64n(Cu) =14

n(Ag) + 2n(Cu) = ×4 = 0.2