化學方程式配平萬能解法

1、淺析氧化還原反應方程式的配平方法和幾種特殊的配平技巧氧化還原反應是中學化學教學的重點和難點，而它的配平更使很多同學在學習時非常感到吃 力。事實上，只要我們掌握一些特殊技巧，結(jié)合少量的練習，就可以做到對氧化還原反應的配平 迎刃而解。下面本文分三個部分簡單介紹氧化還原反應的配平原則、一般方法和特殊技巧。一、配平原則由于在氧化還原反應里存在著電子的轉(zhuǎn)移，因此元素的化合價必然有升有降，我們把化合價能升高的元素或含該元素的物質(zhì)稱還原劑；反之稱為氧化劑。由氧化還原反應的知識我們不難得出配平原則：還原劑失電子總數(shù) =氧化劑的電子總數(shù)，即還原劑（元素）化合價升高的總價數(shù)二氧化劑（元素）化合價降低的總價數(shù)。二、

2、氧化還原反應方程式配平的一般方法與步驟1、一般方法：從左向右配。2、步驟：標變價、找變化、求總數(shù)、配系數(shù)。即 標出變化元素化合價的始態(tài)和終態(tài)；始態(tài) 終態(tài)變化的總價數(shù)=變化X系數(shù)注：假設以上變化均以正價表示，其中 （b-a） x（d-c）為最小公倍數(shù)。將上的系數(shù)，分別填在還原劑和氧化劑化學式的前面作為系數(shù)；（4）用觀察法配平其它元素；檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律（離子方程式還要看是否符合電荷守恒）例 1、 C + HNO3 （濃）-NO2 + CO2 + H2O分析：標變價0+5+4+4C + H N O3 （濃）-N O2 + CO2 + H2O找變化始態(tài) 終態(tài) 變化的總價數(shù)=變化x

3、系數(shù)求總數(shù)1X4=4（4）配系數(shù)C的系數(shù)為 L HNO 3的系數(shù)為.4-,用觀察法將其它系數(shù)配平 后，經(jīng)檢查滿足質(zhì)量守恒定律。配平后的化學方程式為：C + 4 HNO3 （濃）=4 NO2 + CO2 + 2 H2O三、氧化還原反應配平的特殊技巧。1、從右向左配平法例 2、Cu + HNO3 （濃）-Cu（NO3）2 + NO2 + H2O分析：由于HNO3在反應中有兩個作用即酸性和氧化性，因此如按照一般的方法從左向右配的話比較麻煩，但如采用從右向左配平法的方法，這個問題顯得很簡單。不同之處：配系數(shù)時只需將 _中的系數(shù)先寫在對應產(chǎn)物化學式之前，其它步驟相同。 始態(tài) 終態(tài) 變化的總價數(shù)=變化X系

4、數(shù)aCu +4 HNO3 （濃）=Cu（NO3）2 +2 NO2 + 2H2。總結(jié)使用范圍：此法最適用于某些物質(zhì) （如硝酸、濃硫酸的反應） 部分參加氧化還原反應的類型。2、整體總價法（零價法）適用范圍：在氧化還原反應中， 一種反應物中有兩種或兩種以上的元素化合價發(fā)生變化或幾種不 同物質(zhì)中的元素化合價經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中。技巧：把該物質(zhì)當成一個整體”來考慮。例 3、FeS2 + O2Fe2O3 + SO2分析：在FeS2中Fe的化合價由+2變到+3 , S的化合價由-1變到+4 ,即同一種物質(zhì)中有兩種 元素的化合價同時在改變，我們可以用整體總價法，把 FeS2當成一個 整體”來考慮。g故

5、4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO23、歧化歸一法適用范圍：同種元素之間的歧化反應或歸一反應。技巧：第三種價態(tài)元素之前的系數(shù)等于另兩種元素價態(tài)的差值與該價態(tài)原子數(shù)目的比值。例 4、CI2 + KOH KCl + KClO + H2O分析：在氧化還原反應中，電子轉(zhuǎn)移只發(fā)生在氯元素之間，屬于歧化反應。0-1+5Cl2 + KOH KCl + KC1O3 + H2OCI2的系數(shù)為6/2=3 KCl的系數(shù)為5 KCIO3的系數(shù)為1故 3C12 + 6KOH = 5KCl + KC1O3 +3 H2O4、判斷未知物顧名思義，在一個氧化還原反應中缺少反應物或生成物。技巧：一般是把反應物

6、和生成物中的所有原子進行比較，通過觀察增加或減少了哪種元素：若增加的元素是除 H、O以外的非金屬，未知物一般是相應的酸；若增加的元素是金屬，未知物一般是相應的堿；若反應前后經(jīng)部分配平后發(fā)現(xiàn)兩邊氫、氧原子不平衡，則未知物是水。例 5、KMnO4 + KNO2 +MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O分析：經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，生成物中增加了 S元素，則未知物是 H2SO4 ,其它步驟同上略。2KMnO4 + 5KNO2 + 3 H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3H2O5、單質(zhì)后配法適用范圍：反應物或生成物中有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成，如有機物的燃燒都可用此法。技巧

7、：把游離態(tài)的那種元素放在最后來配。例 6、FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2分析：反應物中有單質(zhì)02 ,我們可以把 O元素放在最后來配。首先假定Fe2O3的系數(shù)為1,則FeS2的系數(shù)為2,那么SO2的系數(shù)為4,因此O2的系數(shù)為11/2,然 后把每種物質(zhì)前的系數(shù)都擴大2倍，即可配平。4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO26、待定系數(shù)法技巧：將各種物質(zhì)的系數(shù)分別設為不同的未知數(shù)，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律列方程求解最后配平。7、加合法技巧：把某個復雜的反應看成是某幾個反應的疊加而成。例 7、Na2O2 + H2ONaOH + O2分析：我們可把這個反應看成是以下兩個反應的疊加：

8、Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 2H2O2 = 2H2O + O2把X 2+ ，最后我們得到： 2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2總結(jié)：從以上示例我們發(fā)現(xiàn)，對于同一氧化還原反應，有時可采用不同的方法來配平，也有時用幾種方法綜合應用?？傊灰覀兡苷莆找陨霞记?，配平氧化還原反應方程式會易如反掌。附練習：1、P +C1 2PC132、Cu + HNO3 (稀)-Cu(NO3)2 + NO + H2O3、Cu2s + HNO3Cu(NO3)2 +NO +H 2SO4 + H2O4、KI + KIO3 + H2SO4I2 + K2SO4+ H2O5、H2O2

9、+Cr2(SO4)3 + _K2SO4+ H2O+ K2CrO46、AgNO3 Ag + NO2 +O27、FeSO4 + H2O + O2Fe2(SO4)3 + Fe(OH) 38、NO2 + O2 + H2OHNO3參考答案1、 2, 3, 22、 3, 8, 3, 2, 43、 3, 22, 6, 10, 3, 84、 5, 1, 3, 3, 3, 35、5, 1 , 10KOH ,3,2,86、 2, 2, 2, 17、 12, 6, 3, 4, 48、 4, 1, 2, 4氧化還原反應方程式的配平是正確書寫氧化還原反應方程式的一個重要步驟，是中學化學教學要求培養(yǎng)的一項基本技能。氧化還

10、原反應配平原則反應中還原劑化合劑升高總數(shù)（失去電子總數(shù)）和氧化劑化合價降低總數(shù)（得到 電子總數(shù)）相等， 反應前后各種原子個數(shù)相等。下面介紹氧化-還原反應的常用配平方法觀察法觀察法適用于簡單的氧化-還原方程式配平。配平關鍵是觀察反應前后原子個數(shù)變化，找出關鍵是觀察反應前后原子個數(shù)相等。例 1 ： Fe3O4+CO ? Fe+CO2分析：找出關鍵元素氧，觀察到每一分子Fe3O4 反應生成鐵，至少需4 個氧原子，故此 4 個氧原子必與CO 反應至少生成4 個 CO2 分子。解： Fe3O4+4CO? ? 3Fe+4CO2有的氧化-還原方程看似復雜，也可根據(jù)原子數(shù)和守恒的思想利用觀察法配平。例 2 ：

11、 P4+P2I4+H2O ? PH4I+H3PO4分析： 經(jīng)觀察， 由出現(xiàn)次數(shù)少的元素原子數(shù)先配平。 再依次按元素原子守恒依次配平出現(xiàn)次數(shù)較多元素。解：第一步，按氧出現(xiàn)次數(shù)少先配平使守恒P4+P2I4+4H2O ? PH4I+H3PO4第二步：使氫守恒，但仍維持氧守恒P4+P2I4+4H2O? ? PH4I+H3PO4第三步：使碘守恒，但仍保持以前調(diào)平的 O 、 HP4+5/16P2I4+4H2O ? 5/4PH4I+H3PO4第四步：使磷元素守恒13/32P4+5/16P2I4+4H2O ? ? 5/4PH4I+H3PO4去分母得13P4+10P2I4+128H2O? ? 40PH4I+32

12、H3PO42、最小公倍數(shù)法最小公倍數(shù)法也是一種較常用的方法。配平關鍵是找出前后出現(xiàn)個數(shù)”最多的原子，并求出它們的最小公倍數(shù)例 3: Al+Fe3O4 ? Al2O3+Fe分析：出現(xiàn)個數(shù)最多的原子是氧。它們反應前后最小公倍數(shù)為"3，4由此把Fe3O4系數(shù)乘以3, A12O3系數(shù)乘以4,最后配平其它原子個數(shù)。解：8Al+3Fe3O4? ? 4Al2O3+9Fe3:奇數(shù)偶配法奇數(shù)法配平關鍵是找出反應前后出現(xiàn)次數(shù)最多的原子，并使其單（奇）數(shù)變雙（偶）數(shù)，最后配平其它原子的個數(shù)。例 4: FeS2+O2 ? Fe2O3+SO2分析：由反應找出出現(xiàn)次數(shù)最多的原子，是具有單數(shù)氧原子的FeS2變雙（

13、即乘2）,然后配平其它原子個數(shù)。解：4FeS2+11O2? ? 2Fe2O3+8SO24、電子得失總數(shù)守恒法這種方法是最普通的一方法，其基本配平步驟課本上已有介紹。 這里介紹該配平 時的一些技巧。（棧丁 宸？/P>對某些較復雜的氧化還原反應，如一種物質(zhì)中有多個元素的化合價發(fā)生變化，可 以把這種物質(zhì)當作一個整體來考慮。例5:FeS+H2SO4（濃）？ ？ Fe2（SO4）3+S+SO2+H2O分析：先標出電子轉(zhuǎn)移關系FeS+H2SO4? ? 1/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O該反應中 FeS 中的 Fe ， S 化合價均發(fā)生變化，可將式中 FeS 作為一個 “整體 ”，其中硫和鐵

14、兩元素均失去電子，用一個式子表示失電子總數(shù)為 3e 。2FeS+3H2SO4? ? Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O然后調(diào)整未參加氧化還原各項系數(shù)，把H2SO4 調(diào)平為 6H2SO4 ，把 H2O 調(diào)平為 6H2O 。解： 2FeS+6H2SO4? ? Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O(二)零價法對于 Fe3C ， Fe3P 等化合物來說，某些元素化合價難以確定，此時可將Fe3C ，F(xiàn)e3P 中各元素視為零價。零價法思想還是把Fe3C ， Fe3P 等物質(zhì)視為一整價。例 7：Fe3C+HNO3 ? Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2OFe3C+HNO3 ? ? Fe(

15、NO3)3+CO2+NO2+H2O再將下邊線橋上乘13 ，使得失電子數(shù)相等再配平。解：Fe3C+22HNO3 (濃) ? ? 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O練習：Fe3P+HNO3 ? ? Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20得 3Fe3P+41HNO39Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H2O（三）歧化反應的配平同一物質(zhì)內(nèi)同一元素間發(fā)生氧化-還原反應稱為歧化反應。配平時將該物質(zhì)分子式寫兩遍，一份作氧化劑，一份作還原劑。接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平，配平后只需將該物質(zhì)前兩個系數(shù)相加就可以了。例 8：Cl2+KOH （熱） ? KClO3+K

16、Cl+H2O分析：將 Cl2 寫兩遍，再標出電子轉(zhuǎn)移關系3Cl2+6KOH ? ? KClO3+5KCl+3H2O第二個 Cl2 前面添系數(shù)5，則KCl 前需添系數(shù)10 ；給 KClO3 前添系數(shù)2 ，將右邊鉀原子數(shù)相加， 得 12 ， 添在 KOH 前面，最后將Cl2 合并，發(fā)現(xiàn)可以用 2 進行約分，得最簡整數(shù)比。解：3Cl2+6KOH ? ? KClO3+5KCl+3H2O（四）逆向配平法當配平反應物 （氧化劑或還原劑） 中的一種元素出現(xiàn)幾種變價的氧化 還原方程式時， 如從反應物開始配平則有一定的難度， 若從生成物開始配平， 則問題迎刃 而解。例 9：P+CuSO4+H2O ? ? Cu3

17、P+H3PO4+H2SO4分析： 這一反應特點是反應前后化合價變化較多， 在配平時可選擇變化元素較多的一側(cè)首先加系數(shù)。 本題生成物一側(cè)變價元素較多， 故選右側(cè)， 采取從右向左配平方法（逆向配平法）。應注意，下列配平時電子轉(zhuǎn)移都是逆向的。P+CuSO4+H2O ? ? Cu3P+H3PO4+H2SO4所以， Cu3P 的系數(shù)為 5 ， H3PO4 的系數(shù)為6，其余觀察配平。解：11P+15CuSO4+24H2O ? ? 5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO45、原子個數(shù)守恒法（待定系數(shù)法）任何化學方程式配平后， 方程式兩邊各種原子個數(shù)相等， 由此我們可以設反應物和生成物的系數(shù)分別是a、 b、

18、 c? ? 。然后根據(jù)方程式兩邊系數(shù)關系，列方程組，從而求出a、 b 、 c? ? 最簡數(shù)比。例 10 ： KMnO4+FeS+H2SO4? K2SO4+MnSO4+Fe2（SO4）3+S+H2O分析：此方程式甚為復雜，不妨用原子個數(shù)守恒法。設方程式為：aKMnO4+bFeS+cH2SO4? ? d K2SO4+eMnSO4+fFe2（SO4）3+gS+hH2O根據(jù)各原子守恒，可列出方程組：a=2d （鉀守恒）a=e （錳守恒）b=2f （鐵守恒）b+c=d+e+3f+g （硫守恒）4a+4c=4d+4e+12f+h （氧守恒）c=h (氫守恒)解方程組時， 可設最小系數(shù) (此題中為 d) 為

19、 1 ， 則便于計算： 得 a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24 。解： 6KMnO4+10FeS+24H2SO4? ?3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O例 11 ： Fe3C+HNO3 ? CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O分析： 運用待定系數(shù)法時， 也可以不設出所有系數(shù)， 如將反應物或生成物之一加上系數(shù)，然后找出各項與該系數(shù)的關系以簡化計算。給Fe3C 前加系數(shù) a ，并找出各項與 a 的關系，得aFe3C+HNO3 ? ? aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O依據(jù)氧原子數(shù)前后相等列出3=2a+3

20、9; 3 ' 3a+2 '(1-9a)+1/2 a=1/22代入方程式1/22 Fe3C+HNO3? ? 1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O化為更簡整數(shù)即得答案：Fe3C+22HNO3? ? CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O6、離子電子法配平某些溶液中的氧化還原離子方程式常用離子電子法。 其要點是將氧化劑得電子的 “半反應 ”式寫出，再把還原劑失電子的 “半反應 ”式寫出，再根據(jù)電子得失總數(shù)相等配平。例 11 、 KMnO4+SO2+H2O ? K2SO4+MnSO4+H2SO4分析：先列出兩個半反應式KMnO4- +8H+

21、+5e ? ? Mn2+ + 4H2O ?將？ '25 ，兩式相加而得離子方程式。2KMnO4+5SO2+2H2O ? ? K2SO4+2MnSO4+2H2SO4下面給出一些常用的半反應。1 ）氧化劑得電子的半反應式稀硝酸：NO3- +4H+ + 3e ? ? NO + 2H2O濃硝酸：NO3- +2H+ + e ? ? NO2 + H2O稀冷硝酸： 2NO3- +10H+ + 8e ? ? N2O + H2O酸性 KMnO4 溶液： MnO4- + 8H+ + 5e ? ? Mn2+ + 4H2O酸性 MnO2 ： MnO2 +4H+ + 2e ? ? Mn2+ + 2H2O酸性 K

22、2Cr2O7 溶液： Cr2O72- +14H+ + 6e ? ? 2Cr3+ + 7H2O中性或弱堿性 KMnO4 溶液：MnO4- + 2H2O + 3e ? ? MnO2 + 4OH-2）還原劑失電子的半反應式：SO2 + 2H2O - 2e ? ? SO42- + 4H+SO32- + 2OH- - 2e ? ? SO42- + H2OH2C2O4 - 2e ? ? 2CO2 +2H+7、分步配平法此方法在濃硫酸、 硝酸等為氧化劑的反應中常用， 配平較快， 有時可觀察心算配平。先列出“O勺設想式。H2SO4 （濃） ? ? SO2 + 2H2O +OHNO3 （?。?? ? 2 NO+

23、H2O +3O2HNO3 (濃) ? ? 2 NO2+H2O + O2KMnO4+ 3H2SO4 ? ? K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5OK2Cr2O7+ 14H2SO4 ? ? K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 O此法以酸作介質(zhì)， 并有水生成。 此時作為介質(zhì)的酸分子的系數(shù)和生成的水分子的系數(shù)可從氧化劑中氧原子數(shù)目求得。例 12 ： KMnO4+ H2S + H2SO4 ? K2SO4+2MnSO4+ S + H2O分析： H2SO4 為酸性介質(zhì)，在反應中化合價不變。KMnO4 為氧化劑化合價降低“5，” H2S 化合價升高“2。它們的最小公倍數(shù)為”“ 10。由此可知，”KMnO

24、4 中氧全部轉(zhuǎn)化為水，共8 個氧原子，生成8 個水分子，需 16 個氫原子，所以 H2SO4 系數(shù)為“3?！苯猓?2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 ? ? K2SO4+2MnSO4+ 5S + 8H2O化學配平有萬能解法嗎 ?(1) 有一種可以說是萬能的配平法，叫做“ 待定系數(shù)法” ，即方程式中將某些物質(zhì)的系數(shù)設為未知數(shù)， 然后由未知數(shù)暫時配平方程式， 最后根據(jù)某種原子在反應前后數(shù)量守恒列方程或方程組 ， 解出這些未知數(shù)的關系， 通過未知數(shù)之間的關系來配平方程式。待定系數(shù)法對于某些反應后元素去向比較唯一(比如 Na 元素只在一種生成物NaOhfr存在)的方程式比較得心應手，但是如果元

25、素的去向不唯 一(比如Na元素在生成物NaOH Na2CO訃都存在)，則用此法配平時就顯得比 較麻煩。例如配平方程式 “ Fe3c + HNO3儂)一Fe(NO3)3 + CO2 T + NO2T + H2O',可 以設Fe3c的系數(shù)為a, HNO3勺系數(shù)為b,則暫配平方程式為：aFe3c +bHNO鄭)=3aFe(NO3)3 + aCO2T + (b-9a) NO2T + b/2 H2Q 由氧原子守恒可 列方程：3b = 27a + 2a + (2b - 18a) + b/2,整理得：b=22a,也即 a:b=1:22 ,故將 a=1， b=22 帶入 化學方程式 中可得：Fe3C

26、+ 22HNO3濃)=3Fe(NO3)3 + CO2T + 13NO0 + 11H2Q 至此配平。(2) 某些 氧化還原 反應的價態(tài)變化復雜，某些元素的 化合價 難以確定，此時可以考慮用 “零價法” 配平：零價法的要點是基于化合物的形成過程，比如MgO， Mg呈+2價，。呈-2價，在單質(zhì)Mg與O2化合時，Mg給出了 2個電子使。原子得到， Mg變?yōu)镸g2+,。變?yōu)镺2-,在分子MgOt,電子總數(shù)與在 Mg與?；现?是相同的，它們作為一個整體，只是在內(nèi)部交換了電子而已。所以可以把。得到 的兩個電子還給Mg使得它們的化合價均為零價，這樣就有利于我們配平氧化 還原方程式了，注意，“零價法”只是一

27、種等效方法，可不是真的把電子還回去 了。例如還是配平以上方程式，由于 Fe3C«化三鐵)中，F(xiàn)e和C合化合價都難 以確定，所以可以把他們統(tǒng)統(tǒng)看作零價，這樣，F(xiàn)e變成Fe(NO3)3,失去了 3個電子，C變成CO次去了 4個電子，則整個Fe3c失去了 3 - 3+4=13個電子，即 整體上升價態(tài)為13,而硝酸中的NO3-變?yōu)镹O2下降價態(tài)為1,則由化合價升 降法配平示意如下：0 01+6_ B+4 HFec-+ HNChG常)一 Fe(NC3)3 十 CC2 t 十 N& t 十 H2clt (3X3 + 4JX14 1X1341Fe3C 十 H 可。3(濃)-FefNOsfe

28、 十 C6 t + 13NO2 Z HR1Fe3C +HMCI3G農(nóng)J 一 3F日(Ml33k CO2 t+ 13NO2 t + H2Oi1Fe3C +22HNOg(5 - 3Fe(NO 4-CO2 t + 13N02 t + H2O 44 必忖0,濃)=3F 史 M0sx 4 co2 t +13N0£t -mo待定系數(shù)法在配平一些很復雜的方程式時顯示出其無比的優(yōu)越性，但是這些復雜反應一般是指難以用得失電子守恒法配平的氧化還原反應(很多復雜的反應大都 是氧化還原反應)，因為這些反應電子轉(zhuǎn)移不僅限于在兩個元素之間，并且一些 生僻化合物不知道如何確定元素的化合價，并且這類反應還得有大多數(shù)

29、元素去向都比較唯一的特點，如果反應物中的一種元素在3、4種甚至更多的生成物中都存在，則待定系數(shù)法就顯得異常繁瑣，而且經(jīng)常不能配出，并且配出的方程式也 未必真的正確。配平反應：Pb(N3)2 + Cr(MnO4)2 MnO3 Cr2O3 + Pb3O4+ NQ 由于Pb(N3)2、Cr(MnO4)2這兩種化合物的各元素化合價均難以確定，得失電子 恒恒法難以配出，所以要用待定系數(shù)法，該反應中反應物各元素出了氧之外，去向都是唯一的，所以可以設 Pb(N3)2的系數(shù)為x, Cr(MnO4)2的系數(shù)為y,用x 和y的代數(shù)式暫時配平方程式后，由氧原子守恒列方程，最終可配平如下： 15Pb(N3)2 + 44Cr(MnO4)2= 88MnO2 + 22Cr2O3 + 5Pb3O4 + 90NQ零價法也是針對上述問題而設計的，所以該方程式使用零價法也很好，將 Pb(N3)2、Cr(MnO4)2中各元素的化合價看作0,再用得失電子守恒法配平也比較 方便。缺項配平中，基本上要么補 H+,要么補H2O.高價含氧