安徽 华雪莹

电子守恒有妙用 巧解计算显奇能

安徽 华雪莹

电子守恒是化学中的一条重要规律，对于有些化学问题，如果能够灵活地运用电子守恒，不仅简捷、快速，而且能够有效地避免错解的发生。下面举例分析，说明电子守恒法在化学计算中的应用。

一、省去中间过程简化运算

例1 3．84g Cu与一定质量的浓硝酸反应，当Cu反应完时，共收集到标准状况下的气体2．24L。若把装有这些气体的集气瓶倒立在盛水的水槽里，需通入多少升标准状况下的O2才能使集气瓶充满溶液？

解析：Cu失电子数＝被还原的硝酸得的电子数＝氧化硝酸的还原产物NO、NO2消耗的O2得的电子数，省去中间计算，得Cu失的电子数＝氧气得的电子数。则有

本题若采用常规解法，须先求出NO、NO2的物质的量，然后再根据4NO2＋O2＋2H2O ===4HNO3，4NO＋3O2＋2H2O ===4HNO3。计算出O2的物质的量，并求出其体积。此种解法不仅运算量较大，中间计算多，而且过程繁杂，很容易出错。采用电子守恒法综合考虑，不仅省去了烦琐的中间各步计算，而且快速简捷。

二、在电解类题中的应用

例2 用两支惰性电极插入500mL AgNO3溶液中，通电电解。当电解液的pH从6．0变为3．0时（设电解时阴极上没有H2析出，且电解前后溶液体积不变），电极上应析出Ag的质量是（ ）

A．27mg B．54mg

C．108mg D．216mg

解析：根据得失电子相等写出电极反应式：

阴极：4Ag＋===＋4e4Ag

故析出Ag的质量为5×10－4mol×108g·mol－1＝5．4×10－2g＝54mg。

三、判断氧化产物或还原产物的化合价

例3 24mL浓度为0．05mol·L－1的Na2SO3溶液，恰好与20mL浓度为0．02mol·L－1的K2Cr2O7溶液完全反应，则Cr元素在还原产物中的化合价为（ ）

A．＋6B．＋3

C．＋2D．0

解析：反应中Cr元素的化合价变化为2×（6－x），S元素的化合价变化为6－4＝2。……