* 氧化 氧化（反应）：物质失去电子，化合价升高。
* 还原（反应）：物质得到电子，化合价降低。
* 得失电子守恒：在一个完整的氧化还原反应中，失电子总数必须等于得电子总数。
计算的关键就在于追踪 化合价的变化**。
正确标出反应物和生成物中所有原子的化合价。
* 单质 的化合价为 0（如 Fe, H₂, O₂）。
* 常见元素的化合价要记住（如 H通常为+1， O通常为通常为-2， 碱金属为+1， 卤素为-1等）。
* 整个化合物的化合价代数和为零；整个离子的化合价代数和等于其所带电荷数。
对比反应前后，找出哪些元素的化合价发生了变化。
* 化合 化合价升高的元素 → 失去电子，被氧化，是还原剂。
* 化合价降低的元素 → 得到电子，被还原，是氧化剂。
这里有两个层面：“每个原子”的得失和“整体”的得失。
1. 每个原子的得失电子数
* 失电子数/原子 = 化合价升高值
* 得电子数/原子 = 化合价降低值
2. 整体的得失电子总数
* 总失电子数 = (每个原子失电子数电子数) × (发生氧化的原子总数)
* 总得电子数 = (每个原子得电子数) × (发生还原的原子总数)
最终，必须满足：总失电子数 = 总得电子数。
让我们通过几个例子来应用这个方法。
\\[ \\ce{Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu} \\]
或写为离子形式：
\\[ \\ce{Fe + Cu^{2+} -> Fe^{2+} + Cu} \\]
1. 标化合价：
* 反应物：\\(\\ce{Fe}(0)\\)， \\(\\ce{Cu^{2+}}(+2)\\)
* 生成物：\\(\\ce{Fe^{2+}}(+2)\\)， \\(\\ce{Cu}(0)\\)
2. 确定得失：
* \\(\\ce{Fe}\\) 从 0 → +2，化合价升高，失去电子，被氧化。
* \\(\\ce{Cu}\\) 从 +2 → 0，化合价降低，得到电子，被还原。
3. 计算电子数：
* 每个原子：
* 每个 \\(\\ce{Fe}\\) 原子失去 \\(2
* 每个 \\(\\ce{Cu^{2+}}\\) 离子得到 \\(2
* 整体：假设有1个 Fe 原子和1个 Cu²⁺ 离子反应。
* 总失电子数 = \\(2 \
imes 1 = 2\\)
* 总得电子数 = \\(2 \
imes 1 = 2\\)
* 得失 得失电子相等**。
\\[ \\ce{H2 + CuO -> Cu + H2O} \\]
1. 标化合价：
* 反应物：\\(\\ce{H2}(0)\\)， \\(\\ce{CuO}\\) 中 \\(\\ce{Cu}(+2)\\), \\(\\ce{O}(-2)\\)
* 生成物：\\(\\ce{Cu}(0)\\)，)\\)， \\(\\ce{H2O}\\) 中 \\(\\ce{H}(+1)\\), \\(\\ce{O}(-2)\\)
2. 确定得失：
* \\(\\ce{H}\\) 从 0 → +1，化合价升高，失去电子，被氧化。
* \\(\\ce{Cu}\\) 从 +2 → 0，化合价降低，得到电子，被还原。
* \\(\\ce{O}\\) 的化合价没有变化。
3. 计算电子数：
* 每个原子：
* 每个 \\(\\ce{H}\\) 原子失去 \\(1
* 每个 \\(\\ce{Cu}\\) 原子得到 \\(2
* 整体：看整个方程式。
* \\(\\ce{H2}\\) 分子中有 2个 H 原子被氧化。
* 总失电子数 = \\(1 \
imes 2 = 2\\)
* 有 1个 Cu 原子被还原。
* 总得电子数 = \\(2 \
imes 1 = 2\\)
* 得失电子相等。
\\[ \\ce{2KMnO4 + 16HCl -> 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2 + 8H2O} \\]
我们只关注发生变化的元素：\\(\\ce{Mn}\\) 和部分 \\(\\ce{Cl}\\)。
1. 标化合价：
* \\(\\ce{KMnO4}\\) 中的 \\(\\ce{Mn}\\): +7
* \\(\\ce{MnCl2}\\) 中的 \\(\\ce{Mn}\\): +2
* \\(\\ce{HCl}\\) 中的 \\(\\ce{Cl}\\): -1
J9国际集团* \\(\\ce{Cl2}\\) 中的 \\(\\ce{Cl}\\): 0
2. 确定得失：
* \\(\\ce{Mn}\\) 从 +7 → +2，化合价降低，得到电子，被还原。
* 部分 \\(\\ce{Cl}\\) 从 -1 → 0，化合价升高，失去电子，被氧化。
3. 计算电子数：
* 每个原子：
* 每个 \\(\\ce{Mn}\\) 原子得到 \\(7
* 每个被氧化的 \\(\\ce{Cl}\\) 原子失去 \\(0
* 整体：根据配平后的方程式。
* 有 2个 \\(\\ce{Mn}\\) 原子被还原。
* 总得电子数 = \\(5 \
imes 2 = 10\\)
* 生成了 5个 \\(\\ce{Cl2}\\) 分子，即 10个 \\(\\ce{Cl}\\) 原子被氧化（从HCl中来）。
* 总失电子数 = \\(1 \
imes 10 = 10\\)
* 得失电子相等。
对于在溶液中进行、特别是涉及离子的复杂反应，使用半反应法来计算得失电子更清晰。
1. 写出氧化半反应和还原半反应。
2. 分别配平每个半反应（先配平原子，再用电子e⁻配平电荷）。
3. 半反应中电子的系数，就是该过程中每个“反应单元”的得失电子数。
例如，在酸性溶液中：
* 还原半反应：\\(\\ce{MnO4
* 这里清楚地表明，1个 \\(\\ce{MnO4-}\\) 离子在还原过程中需要得到5个电子。
* 氧化半反应：\\(\\ce{2I
* 这里清楚地表明，2个 \\(\\ce{I-}\\) 离子在氧化过程中总共失去2个电子（平均每个I原子失去1个）。
为了使总得失电子数相等，我们需要将两个半反应乘以适当的系数，使得电子数相等，然后相加得到总反应。
| 步骤 | 任务 | 关键点 |
| :--
| 1 | 标化合价 | 这是所有计算的基础，务必准确。 |
| 2 | 找变化元素 | 化合价升高=失电子；降低=得电子。 |
| 3 | 计算电子数 | 分清“每个原子”和“总原子”的得失，确保得失相等。 |
多加练习，从简单的反应开始，你会很快掌握这个技巧！
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