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第5讲　电子得失守恒原理的应用
学习目标　
1. 能根据电子得失守恒原理进行氧化还原反应方程式配平。
2. 能根据电子得失守恒原理进行有关氧化还原反应的计算。
活动方案
　 电子得失守恒原理的描述
转移电子数＝得电子元素的得电子总数＝失电子元素的失电子总数
1. 反应2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl中，N原子失去电子总数等于Cl原子得到电子总数，描述下列守恒关系：
n(NH3)×每分子NH3失电子数＝n(N2)×每分子N2生成失电子数＝_______
________________________＝______________________________
2. 请你仿照上述描述方式，描述反应Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O中的守恒关系。
氧化还原反应方程式的配平
1. 氧化还原反应化学方程式的配平方法。
(1) 以____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O的配平为例：
第一步：分析氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的“纯粹”性。该反应中“纯粹”的物质有_________________。
第二步：选择“纯粹”的氧化剂(或还原产物)、还原剂(或氧化产物)中任意2个，计算反应或生成1个该粒子时得失电子的数目。
　 －2e－　　　　　 　　　　　　　　　　　　 ＋1e－
____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O
第三步：根据“电子得失总数相等”可知，n(Cu)∶n(NO2)＝1∶2。
1Cu＋____HNO3(浓)===1Cu(NO3)2＋2NO2↑＋____H2O
第四步：根据“原子守恒”确定其他化学计量数，并检验。
1Cu＋4HNO3(浓)===1Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
(2) 根据电子得失守恒原理，结合配平策略，配平下列反应的化学方程式。
①____FeS2＋____O2____Fe2O3＋____SO2
②____Fe3O4＋____HNO3(稀)===____Fe(NO3)3＋____NO↑＋____H2O
③____S＋____Ca(OH)2===____CaSx＋____CaS2O3＋____H2O
④____Pt＋____HNO3(稀)＋____HCl ===____H2PtCl6＋____NO↑＋
2. 含特殊价态物质的反应配平。
Fe3C＋____HNO3(浓)===____Fe(NO3)3＋____CO2↑＋____NO2↑＋____H2O
3. 多氧化剂(或还原剂)的反应配平。
(1) ①NH3＋NO＋O2===N2＋H2O能否配平获得确定的系数？
②若该反应机理如图所示，能否配平获得确定的系数？若能，请配平该反应。
(2) 请你配平反应“S＋C＋KNO3―→K2S＋CO2＋N2”(反应条件为点燃)。
　　 氧化还原反应的有关计算
1. 氧化还原反应产物(或产物化合价)的定量确定。
示例：硫代硫酸钠(Na2S2O3)可作为脱氯剂，已知25.0 mL 0.100 mol/L Na2S2O3溶液恰好把224 mL(标准状况下)Cl2完全转化为Cl－，试分析S2O将转化成何种粒子。
2. 氧化剂(或还原产物)与还原剂(或氧化产物)量的计算。
示例：有一种生产碘的工业方法是用亚硫酸氢钠还原碘酸盐，每还原出1 mol I2，理论上需用去亚硫酸氢钠的物质的量为多少？
3. 原电池、电解池反应中的氧化还原反应。
(1) 电解CuFeS2制备Cu2S的装置如图所示，当外电路中通过1 mol e－时，可得到Cu2S的物质的量为________。
(2) 利用工业废水发电进行NH3的制备是人类化学控制合成的新目标，装置(电极均为惰性电极)如图所示。
①装置乙中NH3在________(填“X极”或“Y极”)表面产生。
②装置甲中生成的N2与装置乙中消耗的N2的物质的量之比为_________。
名卷优选
1 在碱性溶液中可发生如下反应：2R(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2RO＋3Cl－＋5H2O，则RO中R的化合价是(　　)
A. ＋3 B. ＋4
C. ＋5 D. ＋6
2 [2023浙江卷]关于反应2NH2OH＋4Fe3+===N2O↑＋4Fe2+＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　　)
A. 生成1 mol N2O，转移4 mol电子
B. NH2OH是还原产物
C. NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D. 若设计成原电池，Fe2+为负极产物
3 关于反应4CO2＋SiH44CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是　　　(　　)
A. CO是氧化产物
B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D. 生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子
4 [2024浙江卷]利用CH3OH可将废水中的NO转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为H＋＋CH3OH＋NO―→CO2＋X＋H2O(未配平)。下列说法正确的是(　　)
A. X是NO2
B. 可用臭氧代替甲醇
C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶5
D. 每生成11.2 L CO2，转移2NA个电子
5 [2024江苏卷]利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有________；含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得________mol H2。
第5讲　电子得失守恒原理的应用
【活动方案】
活动一：
1 n(Cl2)×每分子Cl2得电子数　n(HCl)×每分子HCl生成得电子数
2 n(Cu)×每个Cu失电子数＝n(CuSO4)×每个CuSO4生成失电子数＝0.5n(H2SO4)×每个H2SO4得电子数＝n(SO2)×每分子SO2生成得电子数
活动二：
1 (1) Cu、Cu(NO3)2、NO2　(2) ①4　11　2　8　②3　28　9
1　14　③2(x＋1)　3　2　1　3　④3　4　18　3　4　8H2O
2 1　22　3　1　13　11
3 (1) ①不能　②4NH3＋4NO＋O24N2＋6H2O
(2) S＋3C＋2KNO3K2S＋3CO2↑＋N2↑
活动三：
1 反应中Cl2得电子的物质的量＝ ×2＝0.02 mol
设1 mol Na2S2O3失电子的物质的量为x，根据得失电子守恒：0.025 L×0.100 mol/L×x＝0.02 mol，x＝8 mol，
可见2个S原子应该失去8个电子，它们失去8个电子后，都将显＋6价。故S2O将转化成SO。
2 每生成1 mol I2需得到10 mol电子，根据得失电子守恒，NaHSO3失去电子的物质的量也应为10 mol，故NaHSO3的物质的量＝＝5 mol。
3 (1) 1 mol　(2) ①Y极　②3∶5
【名卷优选】
1 D
2 A　氮元素化合价从－1变为＋1，故生成1 mol N2O，转移4 mol电子，A正确；NH2OH是还原剂，B、C错误；若设计成原电池，Fe3+发生还原反应，作原电池正极，则Fe2+是正极产物，D错误。
3 D
4 C　NO2是污染性气体，NO转化为对环境无害的物质，故X不可能是NO2，X应为N2，A错误；CH3OH中C为－2价，CO2中C为＋4价，故CH3OH作还原剂，O3是氧化剂，不可用O3代替甲醇，B错误；配平方程式6H＋＋5CH3OH＋6NO===5CO2↑＋3N2↑＋13H2O，其中NO为氧化剂，CH3OH为还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶5，C正确；气体所处的状况未知，不能利用22.4 L/mol进行计算，D错误。
5 C、H、Fe　
解析：由原理图可得关系式：CO＋H2～4e－～Fe2O3―→Fe、Fe―→Fe3O4～e－～H2，故含CO和H2各1 mol的混合气体通过该方法制氢，理论上可获得 mol H2。(共25张PPT)
模块一
化学基本概念与计算
主题2　物质的转化
第5讲　电子得失守恒原理的应用
内容索引
学习目标
活动方案
名卷优选
学 习 目 标
1. 能根据电子得失守恒原理进行氧化还原反应方程式配平。2. 能根据电子得失守恒原理进行有关氧化还原反应的计算。
活 动 方 案
转移电子数＝得电子元素的得电子总数＝失电子元素的失电子总数
1. 反应2NH3＋3Cl2===N2＋6HCl中，N原子失去电子总数等于Cl原子得到电子总数，描述下列守恒关系：
n(NH3)×每分子NH3失电子数＝n(N2)×每分子N2生成失电子数＝___________________________＝________________________________
活动一 电子得失守恒原理的描述
n(Cl2)×每分子Cl2得电子数
n(HCl)×每分子HCl生成得电子数
【答案】 n(Cu)×每个Cu失电子数＝n(CuSO4)×每个CuSO4生成失电子数＝0.5n(H2SO4)×每个H2SO4得电子数＝n(SO2)×每分子SO2生成得电子数
1. 氧化还原反应化学方程式的配平方法。
(1) 以_________Cu＋_________HNO3(浓)===_________Cu(NO3)2＋_________NO2↑＋_________H2O的配平为例：
第一步：分析氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的“纯粹”性。该反应中“纯粹”的物质有___________________________。
第二步：选择“纯粹”的氧化剂(或还原产物)、还原剂(或氧化产物)中任意2个，计算反应或生成1个该粒子时得失电子的数目。
活动二 氧化还原反应方程式的配平
－2e－　　　　　 　　　　　　　　　　　 ＋1e－
____Cu＋____HNO3(浓)===____Cu(NO3)2＋____NO2↑＋____H2O
Cu、Cu(NO3)2、NO2　
第三步：根据“电子得失总数相等”可知，n(Cu)∶n(NO2)＝1∶2。
___Cu＋______HNO3(浓)===___Cu(NO3)2＋___NO2↑＋______H2O
第四步：根据“原子守恒”确定其他化学计量数，并检验。
___Cu＋___HNO3(浓)===___Cu(NO3)2＋___NO2↑＋___H2O
(2) 根据电子得失守恒原理，结合配平策略，配平下列反应的化学方程式。
1
1
2
1
4
1
2
2
4
11
2
8
3
28
9
1
14
③________S＋______Ca(OH)2===______CaSx＋_______CaS2O3＋_____H2O
2(x＋1)
3
2
1
3
3
4
18
3
4
8H2O
1
22
3
1
13
11
3. 多氧化剂(或还原剂)的反应配平。
(1) ①NH3＋NO＋O2===N2＋H2O能否配平获得确定的系数？
【答案】 不能
②若该反应机理如图所示，能否配平获得确定的系数？若能，请配平该反应。
(2) 请你配平反应“S＋C＋KNO3―→K2S＋CO2＋N2”(反应条件为点燃)。
1. 氧化还原反应产物(或产物化合价)的定量确定。
活动三 氧化还原反应的有关计算
2. 氧化剂(或还原产物)与还原剂(或氧化产物)量的计算。
示例：有一种生产碘的工业方法是用亚硫酸氢钠还原碘酸盐，每还原出1 mol I2，理论上需用去亚硫酸氢钠的物质的量为多少？
3. 原电池、电解池反应中的氧化还原反应。
(1) 电解CuFeS2制备Cu2S的装置如图所示，当外电路中通过1 mol e－时，可得到Cu2S的物质的量为_____________。
1 mol
(2) 利用工业废水发电进行NH3的制备是人类化学控制合成的新目标，装置(电极均为惰性电极)如图所示。
①装置乙中NH3在_______(填“X极”或“Y极”)表面产生。
②装置甲中生成的N2与装置乙中消耗的N2的物质的量之比为________。
Y极
3∶5
名 卷 优 选
2
4
5
1
3
A. ＋3 B. ＋4
C. ＋5 D. ＋6
D
2
4
5
1
3
2 [2023浙江卷]关于反应2NH2OH＋4Fe3＋===N2O↑＋4Fe2＋＋4H＋＋H2O，下列说法正确的是(　 　)
A. 生成1 mol N2O，转移4 mol电子
B. NH2OH是还原产物
C. NH2OH既是氧化剂又是还原剂
D. 若设计成原电池，Fe2＋为负极产物
【解析】 氮元素化合价从－1变为＋1，故生成1 mol N2O，转移4 mol电子，A正确；NH2OH是还原剂，B、C错误；若设计成原电池， Fe3＋发生还原反应，作原电池正极，则Fe2＋是正极产物，D错误。
A
2
4
5
3
3 关于反应4CO2＋SiH4高温,4CO＋2H2O＋SiO2，下列说法正确的是(　 　)
A. CO是氧化产物
B. SiH4发生还原反应
C. 氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
D. 生成1 mol SiO2时，转移8 mol电子
1
D
2
4
5
3
A. X是NO2
B. 可用臭氧代替甲醇
C. 反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为6∶5
D. 每生成11.2 L CO2，转移2NA个电子
1
C
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5
3
1
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3
5 [2024江苏卷]利用铁及其氧化物循环制氢，原理如图所示。反应器Ⅰ中化合价发生改变的元素有____________；含CO和H2各1 mol的混
合气体通过该方法制氢，理论上可获得_________mol H2。
1
C、H、Fe
2
4
5
3
1
谢谢观看
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