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氧化还原反应方程式配平方法和技巧之老阳三干创作
创作时间:二零二一年六月三十日
河南省汝南高中
冯爱红
化学方程式的配平一直是中学化学的难点之一,特别是氧化
,教材
及其它辅导资料都着重介绍了用化合价升降法配平氧化还原方程
式,但学生在运用此方法进行配平时容易犯错;原因在于氧化还
原反应繁杂多样,各有其特点,本文着重介绍如何从氧化还原反
应的特点动身运用化合价升降法配平氧化还原反应方程式的一些
价态处置技巧.
配平原则
⒈反应前后各元素的原子个数相等,即质量守恒.
⒉氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,即电子
守恒.
⒊氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总
数值相等.
配平步伐
创作时间:二零二一年六月三十日
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⒈标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元
素的化合价.
⒉列变动:列出反应前后元素化合价的升、降变动值.
⒊求总数:使化价升高和降低的总数相等.
⒋配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数,
配平后,把单线改成等号.
⒌查守恒:检查方程式两边是否“质量守恒”和“电荷
守恒”.
配平方法
用法:先令无法用惯例方法确定化合价的物质中各元素
均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化
合价升降值相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数.
例1:
试配平Fe3C+HNO3-Fe(NO3)3+NO2+CO2+H2O.
分析:复杂物质Fe3C按惯例化合价分析无法确定其中
Fe和C的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合
价均为零价,再根据化合价升降法配平.
Fe3C→Fe(NO3)3和CO2整体升高13价,HNO3→
NO2下降13价(除Fe、C以外,只有N变价).
易得Fe3C+22HNO3=3Fe(NO3)3+13NO2+CO2+
11H2O.
创作时间:二零二一年六月三十日
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用法:当同一反应物中的同种元素的原子呈现两次且价
态分歧时,可将它们同等看待,即假定它们的化合价相同,
根据化合物中化合价代数和为零的原则予以平均标价,若方
程式呈现双原子分子时,有关原子个数要扩年夜2倍.
例2:
试配平NH4NO3-HNO3+N2+H2O.
分析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价,元素化合价
升降关系为:
NH4NO3→HNO3:+1→+5升4×1价
NH4NO3→N2:+1→0降1×2价
易得5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H2O
用法:当某一元素的原子或原子团(多见于有机反应配
平)在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体看待,根
据化合物中元素化合价代数和为零的原则予以整体标价.
例3:
试配平S+Ca(OH)2-CaSx+CaS2O3+H2O
分析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价(NH4中-3价,
NO3中+5价),元素化合价升降关系为:
NH4NO3→HNO3:+1→+5升4×1价
NH4NO3→N2:+1→0降2×2价
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易得2(x+1)S+3Ca(OH)2=2CaSx+CaS2O3+3H2O
若氧化剂(或还原剂)中某元素化合价只有部份改变,
配平宜从氧化产物、还原产物开始,即先考虑生成物,逆向
配平;自身氧化还原反应方程式,宜从生成物开始配平,即
逆向配平.
例如:P+CuSO+HO-CP+HPO+HSO
42U33424
该反应的氧化剂是P、CuSO,还原剂是P,以反应物作标
4
准求得失电子数比力困难,可是氧化产物只HPO、还原产物只
34
CP,所以以1molHPO和1molCP作标准物容易求得失电子数.
U334U3
谜底:1115245615
——有机物参入的氧化还原反应,
通常首先规定有机物中H为+1价,O为-2价,并以此确定碳元
低总数相等原则,结合观察法配平.
例如:HCO+KMnO+HSO-CO+KSO+MnSO+
2244242244
HO
2
解析:HCO中,令H为+1价,O为-2价,则C的平均化
224
合价为+,1个KMnO化合
2244
价降低数为5,最小公倍数为10,故HCO的系数为5,KMnO
2244
:
5HCO+2KMnO+3HSO=10CO+KSO+2MnSO
2244242244
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+8HO
2
:如果所给的化学方程式中有反应物
或生成物没有写出来,在配平时,如果所空缺的物质不发生电子
的得失,仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境,可先
把有化合价升降的元素配平,再确定出所缺的物质,把系数填上
即可.
例如:BiO-+Mn2++-Bi3++MnO-+HO
342
解析:首先根据化合价的升降配平有变价元素的有关物
质:
5BiO-+2Mn2++-5Bi3++2MnO-+HO
342
根据氧原子守恒,可以确定HO的系数为7,根据
2
质量守恒和电荷守恒规律可以确定反应物所缺的是氢离子H+.
谜底:5214H+527
除这几种经常使用方法外,还有一些简易方法也可用于一些方程
式的配平如:
(1)最小公倍数法
,
KClO3→KCl+O2↑在这个反应式中右边氧原子个数为2,左边是3,
则最小公倍数为6,因此KClO3前系数应配2,O2前配3,式子酿
成:2KClO3→KCl+3O2↑,由于左边钾原子和***原子数酿成2个,
则KCl前应配系数2,短线改为等号,标明条件即:
2KClO3==2KCl+3O2↑
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(2)奇偶配平法
这种方法适用于化学方程式两边某一元素屡次呈现,而且两边的
该元素原子总数有一奇一偶,例如:C2H2+O2→CO2+H2O,此方程
,无
论化学式前系数为几,
配2(若推出其它的分子系数呈现分数则可配4),由此推知
C2H2前2,式子酿成:2C2H2+O2→CO2+2H2O,由此可知CO2前系
数应为4,最后配单质O2为5,把短线改为等号,写明条件即
可:
2C2H2+5O2==4CO2+2H2O
(3)观察法配平
有时方程式中会呈现一种化学式比力复杂的物质,我们可通过
这个复杂的分子去推其他化学式的系数,例如:Fe+H2O——
Fe3O4+H2,Fe3O4化学式较复杂,显然,Fe3O4中Fe来源于单质
Fe,O来自于H2O,则Fe前配3,H2O前配4,则式子为:
3Fe+4H2O=Fe3O4+H2由此推出H2系数为4,写明条件,短线改为
等号即可:
3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2
(4)归一法
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,
量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这
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种先定关键化学式计量数为1的配平方法,:
选择化学方程式中组成最复杂的化学式,设它的系数为1,再依
次推断.
第一步:设NH3的系数为11NH3+O2——NO+H2O
第二步:反应中的N原子和H原子分别转移到NO和H2O中,由
第三步:由右端氧原子总数推O2系数
笔者在多年的教学实践中体味到:只要掌握一般的标价原则,
确定好配平方向,从而灵活运用好“化合价升降法“这一基本方
法,便能解决中学化学中绝年夜大都的氧化还原反应方程式的配
平问题.
创作时间:二零二一年六月三十日
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