一、电子守恒法的核心步骤

1. 标变价元素：明确反应中氧化剂、还原剂及其对应的氧化产物、还原产物，标出所有元素的化合价变化。

2. 列电子得失：计算每个变价原子得失的电子数，注意化学式中原子个数。

3. 守恒列式：根据“氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数”建立等式。

4. 求解验证：结合质量守恒、电荷守恒等其他条件验证结果。

二、典型例题精析

例题1（网页1第4题）

题目：硝酸铵分解反应 (5

ext{NH}_4

ext{NO}_3 rightarrow 4

ext{N}_2 + 2

ext{HNO}_3 + 9

ext{H}_2

ext{O})，求被还原和被氧化的N原子数之比。

解析：

  • 标化合价：
  • (

    ext{NH}_4^+)中N为-3价 → (

    ext{N}_2)中N为0价（每个N原子失去3e⁻）；
  • (

    ext{NO}_3^-)中N为+5价 → (

    ext{N}_2)中N为0价（每个N原子得到5e⁻）。
  • 电子守恒：设被氧化的N原子数为5mol，被还原的为3mol（总失电子数=总得电子数：(5

    imes 3 = 3

    imes 5)）。
  • 答案：3:5（被还原:被氧化）

    • 例题2（网页30例1）

    题目：Na₂Sₓ被NaClO氧化为Na₂SO₄，NaClO被还原为NaCl，物质的量比为1:16，求x的值。

    解析：

  • 电子得失：
  • S的化合价从(-frac{2}{x})升至+6，每个S原子失去(6 + frac{2}{x})e⁻；
  • ClO⁻的化合价从+1降至-1，每个Cl⁻得到2e⁻。
  • 守恒式：(x

    imes left(6 + frac{2}{x}right) = 16

    imes 2 rightarrow x = 5)。
  • 答案：D.5

    • 例题3（网页1第5题）

    题目：反应 (S + 2KNO_3 + 3C rightarrow K_2S + 3CO_2↑ + N_2↑)，求每生成1mol N₂转移的电子数。

    解析：

  • 标化合价变化：
  • S：0 → -2（每个S得2e⁻）；
  • N：+5 → 0（每个N得5e⁻，共2mol N）；
  • C：0 → +4（每个C失4e⁻，共3mol C）。
  • 电子守恒：总得电子数 (= 2 + 2

    imes 5 = 12)，总失电子数 (= 3

    imes 4 = 12)。
  • 答案：12mol（或12×6.02×10²³个）

    • 三、综合应用与易错点

    1. 多元素参与的复杂反应

    示例：(P + CuSO_4 + H_2O rightarrow Cu_3P + H_3PO_4 + H_2SO_4)（未配平）。

  • 分析：
  • Cu²⁺被还原为Cu⁺（每个Cu得1e⁻）；
  • P部分被氧化为+5价，部分被还原为-3价。
  • 守恒计算：
  • 每7.5mol CuSO₄参与反应，可氧化1.5mol P（电子守恒）。

    • 2. 忽略隐含条件

    示例：若反应中部分物质未完全参与氧化还原（如Fe³⁺仅部分被还原），需按实际参与反应的量计算电子转移数。

    四、实战技巧总结

    1. 优先处理氧化还原部分：先配平变价元素，再处理其他原子（如H、O）。

    2. 多步反应整体守恒：若涉及多步反应（如工业流程），可将总反应拆解后整体应用守恒。

    3. 验证电荷守恒：离子反应中，最终需检查电荷是否平衡（如酸性介质中补H⁺，碱性补OH⁻）。

    通过以上方法和例题训练，可快速掌握电子守恒法在高考中的灵活应用。建议结合真题反复练习，强化步骤记忆和计算准确性！