高中化學(xué)教學(xué)論文 化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)的基本步驟與技巧

1、化合價(jià)升降法配平氧化還原反應(yīng)的根本方法與常用技巧一、基本步驟以cu hno3 - cu(no3)2 + no2 + h2o 為例：1、 標(biāo)變價(jià)：根據(jù)化合價(jià)升降規(guī)律標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià)，不變價(jià)的元素不必標(biāo)出。0+5+2+5+4 cu hno3cu(no3)2 + no2 + h2o2、 求轉(zhuǎn)移電子數(shù)：通常選用1mol的氧化劑和1mol的還原劑作標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)元素的變價(jià)求出1mol的氧化劑和1mol的還原劑中所有變價(jià)元素得失電子數(shù)。0+2cu cu ：化合價(jià)升高2+5+4n n ：化合價(jià)降低1說(shuō)明：該步是化合價(jià)升降法配平氧化還原的關(guān)鍵，所謂的配平技巧主要就是不同情況下求取得失電子數(shù)的方法，例如，當(dāng)氧化

2、劑和還原劑是同一各物質(zhì)，而氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是兩種物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)，如配平kclo3 - kcl + o2 時(shí)，初學(xué)者易以kclo3 為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得失電子數(shù)，從而出現(xiàn)反應(yīng)物系數(shù)不好確定的困難，此時(shí)若以產(chǎn)物kcl 和o2 為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算得失電子數(shù)則容易確定系數(shù)，這即所謂的逆向配平技巧。3、 根據(jù)得失電子數(shù)的最小公倍數(shù)求標(biāo)準(zhǔn)物的系數(shù)0+2cu cu ：化合價(jià)升高 2 1+5+4n n ：化合價(jià)降低1 24、 將所求得系數(shù)添加在標(biāo)準(zhǔn)物前，然后據(jù)此確定含有變價(jià)元素的產(chǎn)物系數(shù)，使變價(jià)元素的原子個(gè)數(shù)相等并滿(mǎn)足得失電子守恒關(guān)系。cu 2hno3cu(no3)2 +2 no2 + h2o說(shuō)明：系數(shù)是1 時(shí)通常省略

3、不寫(xiě)，但在題目中有時(shí)是填空式的方框，那么，1 也要填寫(xiě)。5、 利用觀察法配平未參加反應(yīng)的元素原子個(gè)數(shù)，使反應(yīng)方程式滿(mǎn)足質(zhì)量守恒規(guī)律cu 4hno3 cu(no3)2 +2 no2 +2 h2o說(shuō)明：該反應(yīng)中有2mol硝酸起了酸的作用，所以硝酸前的系數(shù)成了4 ；通常在配平未變價(jià)的原子時(shí)，先配平原子團(tuán)（如該例中起酸作用的硝酸根），再配h ，然后配o。6、 檢查所配方程式將短線改為等號(hào)cu 4hno3 cu(no3)2 +2 no2 +2 h2o說(shuō)明：從理論上講，檢查所配方程式是否平衡要檢查是否滿(mǎn)足得失電子守恒、質(zhì)量守恒和電荷守恒，一般說(shuō)來(lái)，一個(gè)守恒成立其它大多也能成立，不必樣樣檢查，若是離子反應(yīng)檢

4、查電荷守恒最方便。二、常用技巧1、添加系數(shù)法反應(yīng)物和產(chǎn)物中變價(jià)原子數(shù)不同時(shí)，可以先添加系數(shù)，這是經(jīng)常用的一個(gè)技巧；例如：nh3 o2 n2 h2o 該反應(yīng)配平時(shí)，若以1mol nh3和1molo2作標(biāo)準(zhǔn)求得失電子數(shù)，則配平后，出現(xiàn)分?jǐn)?shù)系數(shù)，還需要調(diào)整系數(shù)為整數(shù)，比較方便的方法是先在nh3 前添加系數(shù)2（因產(chǎn)物n2為雙原子分子，所以nh3 的系數(shù)至少也是2），然后以2 mol nh3和1mol o2 作標(biāo)準(zhǔn)求系數(shù)更方便。答案：4 3 2 62、整體配平法一種物質(zhì)中有兩種或多種元素變價(jià)時(shí)，將其作為一個(gè)整體看待，求1mol該物質(zhì)得失電子的總數(shù)即可，即所謂的整體配平法；例如：cu2s + hno3 c

5、u(no3)2 + no + h2so4 + h2o 該反應(yīng)的反應(yīng)物cu2s 中兩種元素的化合價(jià)均升高，所以把cu2s看作一個(gè)整體，求得1mol cu2s所失電子的總數(shù)為10e-。答案：3 22 6 10 3 83、逆向配平法當(dāng)氧化劑或還原劑是多種物質(zhì)，或者氧化劑和還原劑是同一種物質(zhì)，而氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物是兩種獨(dú)立的物質(zhì)時(shí)，選用氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算得失電子數(shù)將更方便，此即是所謂的逆向配平技巧；例如：p cuso4 h2o cu3p h3po4 h2so4 該反應(yīng)的氧化劑是p、cuso4，還原劑是p，以反應(yīng)物作標(biāo)準(zhǔn)求得失電子數(shù)比較困難，但是氧化產(chǎn)物只h3po4 、還原產(chǎn)物只cu3p，所

6、以以1mol h3po4 和1mol cu3p作標(biāo)準(zhǔn)物容易求得失電子數(shù)。答案：11 15 24 5 6 154、擬價(jià)法對(duì)無(wú)法用常規(guī)方法確定化合價(jià)的物質(zhì)，可以用擬價(jià)法，即可以隨便假定元素的化合價(jià)，只要整個(gè)化合物的價(jià)態(tài)滿(mǎn)足代數(shù)和為零原則就可以，因?yàn)檫@樣對(duì)該反應(yīng)的電子得失數(shù)沒(méi)有影響； 例如：fe3c hno3 fe(no3)3 + no2 + co2 + h2o 該反應(yīng)的反應(yīng)物中的fe3c的價(jià)態(tài)不好確定,我們不防假設(shè)其中fe的價(jià)態(tài)為+3價(jià),那么c的價(jià)態(tài)就應(yīng)是9價(jià),如此則成了一個(gè)普通氧化還原方程式的配平,選取1mol的fe3c和1mol的hno3為標(biāo)準(zhǔn),即可求的得失電子數(shù)。 如果假設(shè)fe3c中fe為0

7、價(jià)，那么c為0價(jià)，再將fe3c看作一個(gè)整體，同樣能配平。 答案：1 22 3 13 1 116、 一定系數(shù)關(guān)系的氧化還原方程式的配平法：例如：s kno3 c k2s n2 co2 雖然該反應(yīng)中得電子的一方不止一種物質(zhì)，而是有s 和kno3 兩種物質(zhì)，但由于兩者的還原產(chǎn)物k2s的制約，實(shí)際上限制了s與kno3的物質(zhì)的量比為1 ：2，所以我們可以把1mol s和2mol kno3作為 一個(gè)整體來(lái)看，從而求得氧化劑得電子總數(shù)，進(jìn)而配平整個(gè)反應(yīng)。答案：1 2 3 1 1 3 7、 不定系數(shù)的氧化還原反應(yīng)方程式的配平法：例如：fes2 c o2 fe3o4 co s在該反應(yīng)中，氧化劑o2 是奪取電子的

8、一方; 而另一方除c失去電子外，fes2作為整體也表現(xiàn)為失去電子，象這種特殊類(lèi)型的氧化還原反應(yīng)，可看成為fes2 ,c分別與o2的兩個(gè)彼此獨(dú)立反應(yīng)的加和。假設(shè)題目沒(méi)有給出fes2與c的物質(zhì)的量之比這個(gè)限制條件，那么這種方程式的配平將是不確定的。換言之，其系數(shù)可能有無(wú)數(shù)套： 2c o2 = 2co 3fes2 + 2 o2 fe3o4 6s即x y ，得：3y fes2 2xc (2y+x)o2 = y fe3o4 2xco 6y s (其中x,y均為自然數(shù))8、 有機(jī)反應(yīng)的配平法有機(jī)物參入的氧化還原反應(yīng)，通常首先規(guī)定有機(jī)物中h為1價(jià)，o為2價(jià)，并以此確定碳元素的平均化合價(jià)。再根據(jù)還原劑化合價(jià)升

9、高總數(shù)與氧化劑化合價(jià)降低總數(shù)相等原則，結(jié)合觀察法配平。例如： h2c2o4 kmno4 h2so4 co2 k2so4 mnso4 h2o 解析：h2c2o4中，令h 為1價(jià)，o為2價(jià)，則c的平均化合價(jià)為3價(jià)。1個(gè)h2c2o4 化合價(jià)升高數(shù)為2，1個(gè) kmno4 化合價(jià)降低數(shù)為5，最小公倍數(shù)為10，故h2c2o4的系數(shù)為5，kmno4的系數(shù)為2。配平的方程式為：5 h2c2o4 2kmno4 3h2so4 10co2 k2so4 2mnso4 8 h2o9、缺項(xiàng)方程式的配平：如果所給的化學(xué)方程式中有反應(yīng)物或生成物沒(méi)有寫(xiě)出來(lái)，在配平時(shí)，如果所空缺的物質(zhì)不發(fā)生電子的得失，僅僅是提供一種發(fā)生反應(yīng)的酸

10、、堿、中性的環(huán)境，可先把有化合價(jià)升降的元素配平，再確定出所缺的物質(zhì)，把系數(shù)填上即可。 例如：bio3 mn2 bi3 mno4 h2o 解析：首先根據(jù)化合價(jià)的升降配平有變價(jià)元素的有關(guān)物質(zhì)：5bio3 2 mn2 5 bi3 2 mno4h2o根據(jù)氧原子守恒，可以確定h2o 的系數(shù)為7，根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷守恒規(guī)律可以確定反應(yīng)物所缺的是氫離子h 。答案：5 2 14h 5 2 7 三、考題今昔 1、（92年上海）配平下列氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：（ ）fe（oh）3（ ）naoh（ ）cl2（ ）na2feo4（ ）nacl（ ）h2o 電子轉(zhuǎn)移的總數(shù)為 答案 2 10 3 2 6 8 6e-2、

11、（03年上海）實(shí)驗(yàn)室為監(jiān)測(cè)空氣中汞蒸氣的含量，往往懸掛涂有cui的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時(shí)間來(lái)判斷空氣中的含汞量，其反應(yīng)為：4cui+hgcu2hgi4+2cu（1）上述反應(yīng)產(chǎn)物cu2hgi4中，cu元素顯 價(jià)。（2）以上反應(yīng)中的氧化劑為 ，當(dāng)有1molcui參與反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子 mol。（3）cui可由cu2+與i-直接反應(yīng)制得，請(qǐng)配平下列反應(yīng)的離子方程式。答案（1）+1 （2）cui 0.5 （3）2 5 2 13、(2007年上海)氧化還原反應(yīng)中實(shí)際上包含氧化和還原兩個(gè)過(guò)程。下面是一個(gè)還原過(guò)程的反應(yīng)式：no3 4h3e = no2h2okmno4、na2co3、cu

12、2o、fe2(so4)3四種物質(zhì)中的一種物質(zhì)(甲)能使上述還原過(guò)程發(fā)生。(1)寫(xiě)出并配平該氧化還原反應(yīng)的方程式：_。(2)反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了 、 性質(zhì)。(3)反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2 mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是 mol。(4)若1 mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是： 。答案(1)14hno33cu2o = 6cu(no3)22no7h2o。 (2)酸性； 氧化性。 (3)0.6 mol (4)使用了較濃的硝酸，產(chǎn)物中有部分二氧化氮生成。 評(píng)析以上三題均考察了氧化還原方程式的配平，是三道不同時(shí)期具有代表性的題目，題目緊緊圍繞著氧化還原方程式的配平，考察內(nèi)容逐漸由單純考察氧化還原方程式的配平到兼顧考察氧化還原反應(yīng)