(完整word版)氧化還原反應(yīng)方程式配平方法和技巧

1、氧化還原反應(yīng)方程式配平方法和技巧 河南省汝南高中 馮愛紅 化學(xué)方程式的配平一直是中學(xué)化學(xué)的難點之一，特別是氧化還原反應(yīng)方程 式的配平更使許多學(xué)生感到困惑。在中學(xué)階段，教材及其它輔導(dǎo)資料都著重介 紹了用化合價升降法配平氧化還原方程式，但學(xué)生在運用此方法進(jìn)行配平時容 易出錯；原因在于氧化還原反應(yīng)繁雜多樣，各有其特點，本文著重介紹如何從 氧化還原反應(yīng)的特點出發(fā)運用化合價升降法配平氧化還原反應(yīng)方程式的一些價 態(tài)處理技巧。 配平原則 1反應(yīng)前后各元素的原子個數(shù)相等，即質(zhì)量守恒。 2氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等，即電子守恒。 3氧化劑化合價降低的總數(shù)值與還原劑化合價升高的總數(shù)值相等。 配平步驟

2、1標(biāo)變價：寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，標(biāo)出變價元素的化合價。 2列變化：列出反應(yīng)前后元素化合價的升、降變化值。 3求總數(shù)：使化價升高和降低的總數(shù)相等。 4配系數(shù)：用觀察的方法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)， 配平后，把單 線改成等號。 5. 查守恒：檢查方程式兩邊是否“質(zhì)量守恒”和“電荷守恒”。 配平方法 1 零價法 用法：先令無法用常規(guī)方法確定化合價的物質(zhì)中各元素均為零價, 然 后計算出各元素化合價的升降值，并使元素化合價升降值相等，最后用觀 察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。 例1 : 試配平 Fe3C + HNO Fe(NO3)3 + NO2 + QQg + H 2Q 分析：復(fù)雜物質(zhì)FesC按常規(guī)

3、化合價分析無法確定其中Fe和C的具體 化合價，此時可令組成該物質(zhì)的各元素化合價均為零價， 再根據(jù)化合價升 降法配平。 Fe3C Fe(NO3)3 和 CO2 整體升高 13 價，HNO NO2 下降 13 價 (除了 Fe、C以外，只有N變價)。 易得 Fe3C + 22HNQ3 = 3Fe(NQ3) 3 + 13NQ2+ CQ + 11H2Q 2. 平均標(biāo)價法 用法：當(dāng)同一反應(yīng)物中的同種元素的原子出現(xiàn)兩次且價態(tài)不同時， 可 將它們同等對待，即假定它們的化合價相同，根據(jù)化合物中化合價代數(shù)和 為零的原則予以平均標(biāo)價，若方程式出現(xiàn)雙原子分子時，有關(guān)原子個數(shù)要 擴大2倍。 例2： 試配平 NH4NO

4、 HNO+ N2+ H2Q 分析：NHNO中N的平均化合價為+1價，元素化合價升降關(guān)系為： NHNO HNG3: +1+5 升 4X1 價 NHNO N2： +10 降 1X2 價 易得 5NH4NG = 2HNG3 + 4N 2 + 9H 2G 3。 整體標(biāo)價法 用法：當(dāng)某一元素的原子或原子團（多見于有機反應(yīng)配平）在某化合 物中有數(shù)個時，可將它作為一個整體對待，根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù) 和為零的原則予以整體標(biāo)價。 例3： 試配平 S+ Ca（OHy CaSx+ Ca9G3+ H2O 分析：NHNO中N的平均化合價為+1價（NH4中-3價，NO中+5價）， 元素化合價升降關(guān)系為： NHNO

5、HNO: +1+5 升 4X1 價 NHNO N2: +10 降 2X2 價 易得 2（x+1）S + 3Ca（OH） 2 = 2CaSx + CaS2Q + 3H 2O 4。 逆向配平法 若氧化劑（或還原劑）中某元素化合價只有部分改變，配平宜從氧 化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物開始，即先考慮生成物，逆向配平 ；自身氧化還原反應(yīng) 方程式，宜從生成物開始配平，即逆向配平。 例如：P + CuSQ + H2O Cu3P + H3PQ + H2SQ 該反應(yīng)的氧化劑是 P、CuSO,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 HPQ、還原產(chǎn)物只 Q3P，所以以 1mol H3PQ 和 1mo

6、l Cu3P 作標(biāo)準(zhǔn)物容易求 得失電子數(shù)。 答案：11 15 24 5 6 15 5. 有機反應(yīng)的配平法一一有機物參入的氧化還原反應(yīng)， 通常首先規(guī)定有 機物中H為+1價，O為2價，并以此確定碳元素的平均化合價。再根據(jù)還原 劑化合價升高總數(shù)與氧化劑化合價降低總數(shù)相等原則，結(jié)合觀察法配平。 例如：H2CO + KMnQ + SO CO2 + K2SQ + MnSQ + H2O 解析：中，令H為+ 1價，O為2價，則C的平均化合價為+ 3價。 1個HCO化合價升高數(shù)為2，1個KMnO化合價降低數(shù)為5,最小公倍數(shù) 為10,故HGQ的系數(shù)為5，KMnO勺系數(shù)為2。配平的方程式為： 5 H2C2O + 2

7、KMnQ + 3HSO = 10CQ + K2SQ + 2Mn SQ + 8 H2O 6. 缺項方程式的配平：如果所給的化學(xué)方程式中有反應(yīng)物或生成物沒有寫 出來，在配平時，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、堿、中性的環(huán)境，可先把有化合價升降的元素配平，再確定出所缺的物 質(zhì)，把系數(shù)填上即可。 例如：BiO3- + Mn2+ + _ Bi 3+ + MnQ_+ H2O 解析：首先根據(jù)化合價的升降配平有變價元素的有關(guān)物質(zhì)： 5BiO3 + 2 Mn2 + + _ 5 Bi 3+ + 2 MnO+ H2O 根據(jù)氧原子守恒，可以確定 HO的系數(shù)為7,根據(jù)質(zhì)量守恒和電荷 守

8、恒規(guī)律可以確定反應(yīng)物所缺的是氫離子 H+ 0 答案：5 2 14H + 5 2 7 除這幾種常用方法外，還有一些簡易方法也可用于一些方程式的配平如: (1) 最小公倍數(shù)法 這種方法適合常見的難度不大的化學(xué)方程式。例如， KCIO3 KCI+O2恠這個 反應(yīng)式中右邊氧原子個數(shù)為2，左邊是3,則最小公倍數(shù)為6，因此KCIO3前系 數(shù)應(yīng)配2，O2前配3，式子變?yōu)椋?KCIO 3KCI+3O 2 T,由于左邊鉀原子和氯原 子數(shù)變?yōu)?個，則KCI前應(yīng)配系數(shù)2，短線改為等號，標(biāo)明條件即： 2KCIO3=2KCI+3O (2) 奇偶配平法 這種方法適用于化學(xué)方程式兩邊某一元素多次出現(xiàn)，并且兩邊的該元素原子總

9、 數(shù)有一奇一偶，例如：C2H2+O2 CO2+H2O，此方程式配平從先出現(xiàn)次數(shù)最多 的氧原子配起。O2內(nèi)有2個氧原子，無論化學(xué)式前系數(shù)為幾，氧原子總數(shù)應(yīng)為 偶數(shù)。故右邊H2O的系數(shù)應(yīng)配2 (若推出其它的分子系數(shù)出現(xiàn)分?jǐn)?shù)則可配 4), 由此推知C2H2前2,式子變?yōu)椋?C2H2+O2 CO2+2H2O，由此可知CO2前系 數(shù)應(yīng)為4,最后配單質(zhì)O2為5,把短線改為等號，寫明條件即可： 2C2H2+5O2=4CO 2+2H 2O (3) 觀察法配平 有時方程式中會出現(xiàn)一種化學(xué)式比較復(fù)雜的物質(zhì)，我們可通過這個復(fù)雜的分子 去推其他化學(xué)式的系數(shù)，例如：Fe+H2O Fe3O4+H2, Fe3O4化學(xué)式較復(fù)雜， 顯然，F(xiàn)e3O4中Fe來源于單質(zhì)Fe , O來自于H2O, J則Fe前配3, H2O前配4, 則式子為：3Fe+4H 2O = Fe3O4+H2由此推出H2系數(shù)為4，寫明條件，短線改為 等號即可： 3Fe+4H 2O=Fe 3O4+4H2 (4) 歸一法 找到化學(xué)方程式中關(guān)鍵的化學(xué)式，定其化學(xué)式前計量數(shù)為 1,然后根據(jù)關(guān)鍵化 學(xué)式去配平其他化學(xué)式前的化學(xué)計量數(shù)。若出現(xiàn)計量數(shù)為分?jǐn)?shù)，再將各計量數(shù)同 乘以同一整數(shù)，化分?jǐn)?shù)為整數(shù)，這種先定關(guān)鍵化學(xué)式計量數(shù)為1的配平方法，稱 為歸一法。 做法：選擇化學(xué)方程式中組成最復(fù)雜的化學(xué)式，設(shè)它的系數(shù)為 1 , 再依次推斷。 第一步：設(shè)NH3的系數(shù)