化合價(jià)升降法配化學(xué)方程式

1、化合價(jià)升降法配化學(xué)方程式一、配平原則:反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)相等,即質(zhì)量守恒。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。氧化劑化合價(jià)降低的總數(shù)值與還原劑化合價(jià)升高的總數(shù)值相等。二、配平步驟:標(biāo)變價(jià):寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式,標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià)。列變化:列出反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升、降變化值。求總數(shù):使化價(jià)升高和降低的總數(shù)相等。配系數(shù):用觀察的方法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),配平后,把單線改成等號。 查守恒:檢查方程式兩邊是否“質(zhì)量守恒”和“電荷守恒” 。在配平時(shí),是先考慮反應(yīng)物,還是先考慮生成物,一般有如下規(guī)律:若氧化劑和還原劑中某元素的化合價(jià)全部改變, 配平宜從氧化劑、 還原劑開

2、始, 即先考慮 反應(yīng)物。 (正向配平若氧化劑 (或還原劑 中某元素化合價(jià)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。 (逆向配平同一反應(yīng)物中有多種元素變價(jià), 可將該物質(zhì)作為一個(gè)整體考慮, 即求該物質(zhì)的一個(gè)分子中 各變價(jià)元素的化合價(jià)升、降值的代數(shù)和。1. 零價(jià)配平法先令無法用常規(guī)方法確定化合價(jià)的物質(zhì)中各元素均為零價(jià), 然后計(jì)算出各元素化合價(jià)的升降 值,并使元素化合價(jià)升降值相等,最后用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。例:配平 Fe3C+ HNO3- Fe(NO33+ NO2+ CO2+ H2O 析:復(fù)雜物質(zhì) Fe3C

3、按常規(guī)化合價(jià)分析無法確定其中 Fe 和 C 的具 體化合價(jià),此時(shí)可令組成該物質(zhì)的各元素化合價(jià)均為零價(jià),再根據(jù)化合價(jià)升降法配平。1Fe3C+ HNO3- Fe(NO33+13NO2+ CO2+ H2O 1Fe3C+ HNO3-3Fe(NO33+13NO2+1CO2+ H2O1Fe3C+22HNO3-3Fe(NO33+13NO2+1CO2+11H2OFe3C+22HNO3=3Fe(NO33+13NO2+CO2+11H2O2. 平均標(biāo)價(jià)配平法當(dāng)同一反應(yīng)物中的同種元素的原子出現(xiàn)兩次且價(jià)態(tài)不同時(shí),可將它們同等對待,即假定它 們的化合價(jià)相同, 根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零的原則予以平均標(biāo)價(jià), 若方程式出現(xiàn)

4、雙原 子分子時(shí),有關(guān)原子個(gè)數(shù)要擴(kuò)大 2倍。例:配平 NH4NO3- HNO3+ N2+ H2O析:NH4NO3中 N 的平均化合價(jià)為 +1價(jià), 元素化合價(jià)升降關(guān)系為:NH4NO3 HNO3:+1 +5升 4×1價(jià)NH4NO3 N2:+1 0 降 2×2價(jià) NH4NO3-1HNO3+2N2+ H2O NH4NO3-2HNO3+4N2+ H2O5 NH4NO3-2HNO3+4N2+ H2O5 NH4NO3-2HNO3+4N2+9H2O3. 整體標(biāo)價(jià)配平法當(dāng)某一元素的原子在某化合物中有數(shù)個(gè)時(shí),可將它作為一個(gè)整體對待,根據(jù)化合 物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則予以整體標(biāo)價(jià)。例:配平

5、S+ Ca(OH2- CaSx+ CaS2O3+ H2O析:將 CaSx 、 CaS2O3中的“ Sx ” 、 “ S2”各作為一個(gè)整體分別標(biāo) 為 -2、 +4價(jià),則元素化合價(jià)升降關(guān)系為:Sx :0 -2降 2×2價(jià)S2:0 +4升 4×1價(jià) S+ Ca(OH2-2CaSx+1CaS2O3+ H2O2(x+1S+ Ca(OH2-2CaSx+1CaS2O3+ H2O2(x+1S+3Ca(OH2-2CaSx+1CaS2O3+ H2O2(x+1S+3Ca(OH2=2CaSx+1CaS2O3+3H2O4. 特殊標(biāo)價(jià)配平法從便于確定元素化合價(jià)升降關(guān)系著手, 將化學(xué)方程式中原子出現(xiàn)次數(shù)

6、多的元素定為常規(guī) 化合價(jià), 然后根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則, 確定化合物中另一元素的化合價(jià)。 例:配平 K2Ox+ FeSO4+ H2SO4- K2SO4+ Fe2(SO43+ H2O 析:觀察此化學(xué)方程式, 原子出現(xiàn)次數(shù)最多的是 O , 可設(shè)定 K2Ox 中的 O 為 -2價(jià),則 K2Ox 中的 K 為 +x價(jià),元素化合價(jià)升降關(guān)系為:K2Ox K2SO4:2(+x +1降 2(x-1×1價(jià)FeSO4 Fe2(SO43:+2 +3升 1×2(x-1價(jià)1K2Ox+2(x-1FeSO4+ H2SO4- K2SO4+ Fe2(SO43+ H2O 1K2Ox+2(x-1

7、FeSO4+ H2SO4-1K2SO4+(x-1Fe2(SO43+ H2O 1K2Ox+2(x-1FeSO4+xH2SO4-1K2SO4+(x-1Fe2(SO43+xH2O4. 缺項(xiàng)配平法所謂缺項(xiàng)方程式, 即某些反應(yīng)物或生成物的化學(xué)式未寫出, 這類方程式的配平, 不僅要配 平化學(xué)計(jì)量數(shù),還要寫出未知物的化學(xué)式。一、缺項(xiàng)為未參加氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)(一般為水、酸、堿 :這類題中氧化劑、還 原劑及還原產(chǎn)物、 氧化產(chǎn)物都已出現(xiàn), 所缺項(xiàng)為未參加氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)。 解這類題的步 驟是, 先配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù), 觀察方程式前后元素的種類及電荷數(shù), 確定補(bǔ) 充所缺元素的化合物或離子,并配平。例

8、1:配平 Pt+ HNO3+ HCl - H2PtCl6+ NO + 解析:先配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) :Pt H2PtCl6:Pt:0 +4升 4×3價(jià)HNO3 NO :N:+5 +2降 3×4價(jià)3Pt+4HNO3+ HCl -3H2PtCl6+4NO +3Pt+4HNO3+18HCl-3H2PtCl6+4NO +觀察發(fā)現(xiàn),右邊少 H 、 O 原子,由此考慮缺項(xiàng)為。3Pt+4HNO3+18HCl-3H2PtCl6+4NO + H2O3Pt+4HNO3+18HCl-3H2PtCl6+4NO +8H2O例2:配平 H2O2+ Cr2(SO43+ - K2SO4+ K2C

9、rO4+ H2O解析:先配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù) :H2O2中 O: 2×( -1 -2 降 2×3價(jià)Cr2(SO43中 Cr:2×(+3 +6升 6×1價(jià)3H2O2+1Cr2(SO43+ - K2SO4+ K2CrO4+ H2O二 . 設(shè)“1”配平法設(shè)某一反應(yīng)物或生成物(一般選組成元素較多的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)為 “ 1” , 其余各物 質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)可根據(jù)原子守恒原理列方程求得。例:配平 P4O+ Cl2- POCl3+ P2Cl5析:令 P4O 的化學(xué)計(jì)量數(shù)為“ 1” ,則:1P4O+ Cl2- POCl3+ P2Cl5根據(jù) O 原子守恒得:1P

10、4O+ Cl2-1POCl3+ P2Cl5根據(jù) P 原子守恒得:1P4O+ Cl2-1POCl3+3/2P2Cl5根據(jù) Cl 原子守恒得:1P4O+21/4Cl2-1POCl3+3/2P2Cl5 兩邊同乘以 4,得:4P4O+21Cl2=4POCl3+6P2Cl55. 待定化學(xué)計(jì)量數(shù)配平法對于有幾種物質(zhì)參與的氧化還原反應(yīng), 且較難找出化合價(jià)升降變化的關(guān)系式的反應(yīng), 可以 設(shè)未知量表示各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),根據(jù)原子守恒原理列方程求解。例:配平 KI+ H2S+ KIO3- K2SO4+ I2+ H2O 析:此題可設(shè)為 aKI+bH2S+cKIO3=bK2SO4+dI2+bH2OK 原子守恒:a+c=2b I原子守恒:a+c=2d O 原子守恒:3c=4b+b 解得:b=d 3c=5b 3a=b可取:a=1 b=3 c=5 d=3即:KI+3H2S+5KIO3=3K2SO4+3I2+3H2O也可設(shè)其中一物質(zhì)(較復(fù)雜者的化學(xué)計(jì)量數(shù)為1,其余用字