化学方程式配平万能解法.doc

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浅析氧化还原反应方程式的配平方法和几种特殊的配平技巧

   氧化还原反应是中学化学教学的重点和难点，而它的配平更使很多同学在学习时非常感到吃力。

事实上，只要我们掌握一些特殊技巧，结合少量的练习，就可以做到对氧化还原反应的配平迎刃而解。

下面本文分三个部分简单介绍氧化还原反应的配平原则、一般方法和特殊技巧。

一、配平原则

由于在氧化还原反应里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂；反之称为氧化剂。

由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则：

还原剂失电子总数=氧化剂的电子总数，即还原剂（元素）化合价升高的总价数=氧化剂（元素）化合价降低的总价数。

二、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤

1、一般方法：

从左向右配。

2、步骤：

标变价、找变化、求总数、配系数。

即

⑴标出变化元素化合价的始态和终态；

⑵  始态    终态    变化的总价数=变化× 系数

注：

假设以上变化均以正价表示，其中（b-a）×（d-c）为最小公倍数。

⑶将   上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数；

⑷用观察法配平其它元素；

⑸检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒）

例1、 C+HNO3（浓）-NO2+CO2+H2O

分析：

⑴标变价

C（0）+HN（+5）O3（浓）-N（+4）O2+C（+4）O2+H2O

⑵找变化

                始态    终态   变化的总价数=变化×系数

⑶求总数

        1×4=4

⑷配系数

  C的系数为 1  HNO3的系数为 4  ，用观察法将其它系数配平

后，经检查满足质量守恒定律。

配平后的化学方程式为：

C+4HNO3（浓）=4NO2+CO2+2H2O

三、氧化还原反应配平的特殊技巧。

1、从右向左配平法

例2、Cu+ HNO3（浓）-Cu（NO3）2+NO2+H2O

分析：

由于HNO3在反应中有两个作用即酸性和氧化性，因此如按照一般的方法从左向右配的话比较麻烦，但如采用从右向左配平法的方法，这个问题显得很简单。

不同之处：

配系数时只需将   中的系数先写在对应产物化学式之前，其它步骤相同。

                 始态    终态    变化的总价数=变化× 系数

Cu+4HNO3（浓）=Cu（NO3）2+2NO2+2H2O

总结使用范围：

此法最适用于某些物质（如硝酸、浓硫酸的反应）部分参加氧化还原反应的类型。

2、整体总价法（零价法）

适用范围：

在氧化还原反应中，一种反应物中有两种或两种以上的元素化合价发生变化或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中。

技巧：

把该物质当成一个“整体”来考虑。

例3、FeS2+O2—Fe2O3+SO2

分析：

在FeS2中Fe的化合价由+2变到+3，S的化合价由-1变到+4，即同一种物质中有两种元素的化合价同时在改变，我们可以用整体总价法，把FeS2当成一个“整体”来考虑。

故  4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

 3、歧化归一法

适用范围：

同种元素之间的歧化反应或归一反应。

技巧：

第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。

例4、Cl2+KOH—KCl+KClO+H2O

 分析：

在氧化还原反应中，电子转移只发生在氯元素之间，属于歧化反应。

      0            -1   +5

Cl2+KOH—KCl+KClO3+H2O

Cl2的系数为6/2=3   KCl的系数为5    KClO3的系数为1

故 3Cl2+6KOH= 5KCl+KClO3+3H2O

4、判断未知物

 顾名思义，在一个氧化还原反应中缺少反应物或生成物。

 技巧：

一般是把反应物和生成物中的所有原子进行比较，通过观察增加或减少了哪种元素：

①若增加的元素是除H、O以外的非金属，未知物一般是相应的酸；

②若增加的元素是金属，未知物一般是相应的碱；

③若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不平衡，则未知物是水。

 例5、KMnO4+KNO2+       —MnSO4+K2SO4+ KNO3+H2O

 分析：

经比较发现，生成物中增加了S元素，则未知物是H2SO4，其它步骤同上略。

2KMnO4+5KNO2+3H2SO4 =2MnSO4+K2SO4+ 5KNO3+3H2O

5、单质后配法

适用范围：

反应物或生成物中有单质参加或单质生成，如有机物的燃烧

都可用此法。

 技巧：

把游离态的那种元素放在最后来配。

例6、FeS2+O2—Fe2O3+SO2

 分析：

反应物中有单质O2，我们可以把O元素放在最后来配。

首先假定

    Fe2O3的系数为1，则FeS2的系数为2，那么SO2的系数为4，因此O2的系数为11/2，然后把每种物质前的系数都扩大2倍，即可配平。

   4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

6、待定系数法

  技巧：

将各种物质的系数分别设为不同的未知数，然后根据质量守恒定律列方程求解最后配平。

7、加合法

  技巧：

把某个复杂的反应看成是某几个反应的叠加而成。

  例7、Na2O2+H2O—NaOH+O2

  分析：

我们可把这个反应看成是以下两个反应的叠加：

    Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2  ①

       2H2O2= 2H2O+O2            ②

   把①×2+②，最后我们得到：

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

总结：

从以上示例我们发现，对于同一氧化还原反应，有时可采用不同的方法来配平，也有时用几种方法综合应用。

总之，只要我们能掌握以上技巧，配平氧化还原反应方程式会易如反掌。

附练习：

1、P+Cl2—PCl3

2、Cu+ HNO3（稀）-Cu（NO3）2+NO +H2O

3、Cu2S+HNO3 —Cu（NO3）2+NO+H2SO4+H2O

4、KI+KIO3+H2SO4—I2+K2SO4+H2O

5、H2O2+Cr2（SO4）3+     —K2SO4+ H2O+K2CrO4

6、AgNO3—Ag+NO2+O2

7、FeSO4+H2O+O2—Fe2（SO4）3 + Fe（OH）3

8、NO2+O2+H2O—HNO3

参考答案

1、2，3，2                    

2、3，8，3，2，4

3、3，22，6，10，3，8       

4、5，1，3，3，3，3

5、5，1，10KOH，3，2，8     

6、2，2，2，1

7、12，6，3，4，4             

8、4，1，2，4

氧化还原反应方程式的配平是正确书写氧化还原反应方程式的一个重要步骤，是中学化学教学要求培养的一项基本技能。

氧化还原反应配平原则

反应中还原剂化合剂升高总数（失去电子总数）和氧化剂化合价降低总数（得到电子总数）相等，

反应前后各种原子个数相等。

下面介绍氧化-还原反应的常用配平方法

观察法

观察法适用于简单的氧化-还原方程式配平。

配平关键是观察反应前后原子个数变化，找出关键是观察反应前后原子个数相等。

例1：

Fe3O4+CO¾Fe+CO2

分析：

找出关键元素氧，观察到每一分子Fe3O4反应生成铁，至少需4个氧原子，故此4个氧原子必与CO反应至少生成4个CO2分子。

解：

Fe3O4+4CO¾®3Fe+4CO2

有的氧化-还原方程看似复杂，也可根据原子数和守恒的思想利用观察法配平。

例2：

P4+P2I4+H2O¾PH4I+H3PO4

分析：

经观察，由出现次数少的元素原子数先配平。

再依次按元素原子守恒依次配平出现次数较多元素。

解：

第一步，按氧出现次数少先配平使守恒

P4+P2I4+4H2O¾PH4I+H3PO4

第二步：

使氢守恒，但仍维持氧守恒

P4+P2I4+4H2O¾®PH4I+H3PO4

第三步：

使碘守恒，但仍保持以前调平的O、H

P4+5/16P2I4+4H2O¾5/4PH4I+H3PO4

第四步：

使磷元素守恒

13/32P4+5/16P2I4+4H2O¾®5/4PH4I+H3PO4

去分母得

13P4+10P2I4+128H2O¾®40PH4I+32H3PO4

2、最小公倍数法

最小公倍数法也是一种较常用的方法。

配平关键是找出前后出现“个数”最多的原子，并求出它们的最小公倍数

例3：

Al+Fe3O4¾Al2O3+Fe

分析：

出现个数最多的原子是氧。

它们反应前后最小公倍数为“3´4”，由此把Fe3O4系数乘以3，Al2O3系数乘以4，最后配平其它原子个数。

解：

8Al+3Fe3O4¾®4Al2O3+9Fe

3：

奇数偶配法

奇数法配平关键是找出反应前后出现次数最多的原子，并使其单（奇）数变双（偶）数，最后配平其它原子的个数。

例4：

FeS2+O2¾Fe2O3+SO2

分析：

由反应找出出现次数最多的原子，是具有单数氧原子的FeS2变双（即乘2），然后配平其它原子个数。

解：

4FeS2+11O2¾®2Fe2O3+8SO2

4、电子得失总数守恒法

这种方法是最普通的一方法，其基本配平步骤课本上已有介绍。

这里介绍该配平时的一些技巧。

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对某些较复杂的氧化还原反应，如一种物质中有多个元素的化合价发生变化，可以把这种物质当作一个整体来考虑。

例5：

FeS+H2SO4（浓）¾®Fe2（SO4）3+S+SO2+H2O

分析：

先标出电子转移关系

FeS+H2SO4¾®1/2Fe2（SO4）3+S+SO2+H2O

该反应中FeS中的Fe，S化合价均发生变化，可将式中FeS作为一个“整体”，其中硫和铁两元素均失去电子，用一个式子表示失电子总数为3e。

2FeS+3H2SO4¾®Fe2（SO4）3+2S+3SO2+H2O

然后调整未参加氧化还原各项系数，把H2SO4调平为6H2SO4，把H2O调平为6H2O。

解：

2FeS+6H2SO4¾®Fe2（SO4）3+2S+3SO2+6H2O

（二）零价法

对于Fe3C，Fe3P等化合物来说，某些元素化合价难以确定，此时可将Fe3C，Fe3P中各元素视为零价。

零价法思想还是把Fe3C，Fe3P等物质视为一整价。

例7：

Fe3C+HNO3¾Fe（NO3）3+CO2+NO2+H2O

Fe3C+HNO3¾®Fe（NO3）3+CO2+NO2+H2O

再将下边线桥上乘13，使得失电子数相等再配平。

解：

Fe3C+22HNO3（浓）¾®3Fe（NO3）3+CO