摘 要：化学课程中有很多知识点，例如氧化还原反应就是高中化学的核心知识，氧化还原反应是学习元素以及化合物知识的基础，对于其他内容的学习有直接指导作用。本文对氧化还原反应中电子守恒原理进行分析，并且举例分析了电子守恒定律的应用。
关键词：氧化还原反应；电子守恒定律；高中化学
引言
氧化还原反应是高中化学课程的重点和难点知识，也是高考的热点之一，在考试中有很多配平化学方程式或离子方程式，原电池中书写电极方程式等题目。氧化还原反应在化学课程中占据十分重要的地位，属于化学知识中的核心理论知识，对很多其他知识点的学习也有影响，尤其是在学习各种化学元素以及化合物的时候，氧化还原反应是一个重要的基础知识点。在化学学习过程中掌握氧化还原反应的概念和基本理论，熟悉氧化还原反应的规律以及应用，对于化学问题的解答有很大帮助。氧化还原反应中电子守恒原理是一个重要的知识点，可以帮助学生理解氧化还原反应规律。
一、电子守恒原理
在氧化还原反应中，一种物质所获得的电子数与另一种物质失去的电子数是相等的，则就是电子守恒原理。电子守恒原理是氧化还原反应过程中的重要原则，利用电子守恒原理对氧化还原反应问题进行解决，可以提高解题效率，而且有助于对各种容易产生混淆的情况进行解决。运用电子守恒原理进行解题的时候，基本步骤如下：第一，根据题目找出氧化剂、还原剂以及相应的氧化产物和还原产物。第二，找准一个原子或者离子失去或者得到的电子数。第三，根据题目中所给出的物质的量以及电子守恒原理列出相应的等式。利用电子守恒定律进行解题的时候可以抓住关键问题，简化题目。
二、例题分析
例一：将10g铁粉放入40mlHNO3溶液中，进行轻微加热，在加热反应的过程中，HNO3浓度不断降低，产生的气体颜色也不断变化，从最初的红棕色变成无色，经过充分反应之后，一共收集到气体1792ml，气体中包含NO和NO2，是混合气体，反应的溶液中还残留4.4g固体。根据题目求这个反应中被还原以及未被还原的HNO3的量的比例。求出HNO3溶液物质的量的浓度。
对这个问题进行解答的时候，可以看出，铁粉是过量的，所以在反应的过程中产生了亚铁盐，Fe(NO3)2，由化合价可以得到这一部分氮元素是没有被还原的，但是在生成的气体中，氮原子是被还原的。由电子守恒原理可以得到被还原以及未被还原的HNO3的量的比例为：2×(10-4.4)/56：1.792/22.4=5:2
对HNO3溶液物质的量的浓度求解时，也可以根据氮原子守恒的原理进行求解，其中硝酸中的氮原子等于硝酸亚铁中的氮原子和气体中的氮原子的总和，所以可以得到下面的公式：
n(HNO3)=n(N)=2n[Fe(NO3)2]+n（气）
= 2×(10-4.4)/56+1.792/22.4=0.28mol
C=0.28/0.04=7mol/L
利用电子守恒原理进行解题，提高了解题效率，使得整个解题过程更加简单，明了。
例2：
将2.24L氯气慢慢通入100mL溴化亚铁溶液中，经过反应之后，溶液中的二分之一的溴离子被氧化成溴单质。对原溴化亚铁溶液的物质的量浓度进行求解。
在这个问题中，也可以利用电子守恒定律进行解题，由于还原特性 ，Fe2+＞Br-,Br-,其中一部分被氧化，所以可以得到其中的二价铁离子全部被氧化。假设原来的溴化亚铁溶液的量的浓度为x，根据氧化还原反应的规律，反应过程中所得到的电子总数与失去的电子总数是相等的，因此可以得到中得电子总数等于失电子总数，可得到下面的公式：
(x+2xX■)X0.1LX1=2X■ x=1.2mol·L-1
最终计算得出原溴化亚铁溶液的物质的量浓度为1.2mol/L。
例3：
将3.84g铜放入到一定质量的浓硝酸中进行反应，当反应结束之后，一共收集到其他2.24L，将装有2.24L气体的瓶子倒立在盛水的水槽中，问：需通入多少升标况下的氧气才能使集气瓶充满溶液？
对这个问题进行求解的时候抓住一个核心重点：在反应过程中，铜失去的电子数与被还原的硝酸得到的电子数是相等的，与还原产物一氧化氮和二氧化氮所消耗氧气得到的电子数是相同的，根据这个规律，就可以省去中间的计算环节，铜失去的电子数=氧气得到的电子数。
例4
将6.72L氯气慢慢通入500毫升溴化亚铁溶液中，两者进行充分反应，反应结束之后有一半都被氧化成溴单质。求原来溶液中的浓度为多少摩/升?
对这个问题进行解析如下：根据不同的离子的氧化还原反应强弱程度以及难易规律可知：Fe2+>Br->Cl-。所以1mol的Fe2+变成1molFe3+的时候会失去1mol电子，但是在整个反应过程中电子是守恒的，失去的电子与得到的电子数目相等，所以1molBr-离子变成1/2molBr2失去1mol电子，而1molCl2变成2molCl-离子，得到2mol电子。假设问题中的FeBr2为xmol，根据电子守恒定律就可以得到下面的公式：x×1+2x×，再将已知的数据带入公式中可以得到原来溶液中FeBr2为0.3mol，所以原来的FeBr2溶液物质的量浓度为c=0.3/0.5=0.6mol/L
结束语
综上所述，涉及到氧化还原反应的问题，要抓住一个核心，就是利用电子守恒定律，在溶液反应过程中，失去的电子与得到的电子数目是相等的，根据电子守恒的原理来建立等式，可以准确地找到氧化剂和还原剂得失电子的数目，然后利用这个关系对这类问题进行求解。在氧化还原反应解题过程中，电子守恒定律是解题的钥匙，巧妙地应用电子守恒方法进行解题，可以提高多视角分析问题、解决问题的能力。
参考文献
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[2]例析得失电子守恒在解题中的应用[J]. 郭以飞. 教育教学论坛. 2010(29)
[3]氧化还原反应教学中实施观念建构教学浅析[J]. 祝凤云,田茂东. 成功(教育). 2012(18)
作者简介
姓名:宋宇鑫 性别：女，出生年月日：2000.10.22，河南省洛阳市第一高级中学学生.
