氧化还原反应配平方法.docx

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氧化还原反应配平方法

氧化还原反应

一、氧化还原反应：

定义：

有电子转移的反应

实质：

电子发生转移

判断依据：

元素化合价发生变化

二、氧化还原反应中电子转移的表示方法

1.双线桥法表示电子转移的方向和数目

注意：

a.“e-”表示电子。

b.双线桥法表示时箭头从反应物指向生成物，箭头起止为同一种元素，

应标出“得”与“失”及得失电子的总数。

c．失去电子的反应物是还原剂，得到电子的反应物是氧化剂

d．被氧化得到的产物是氧化产物，被还原得到的产物是还原产物

2.单线桥法（从失→得）

还原剂氧化剂

氧化还原反应和四种基本反应类型的关系

氧化还原反应中：

化合价升高总数=化合价降低总数

元素失电子总数=元素得电子总数

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。

配平原则：

还原剂失电子总数=氧化剂得电子总数，

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

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

+H

O3（浓）-

O2+

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

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

 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

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

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、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。

《氧化还原反应方程式的配平》练习题

（1）

（2）

（3）

（4）

（浓）

（5）CO2+Na2O2

Na2CO3+O2

（6）H2S+SO2

S↓+H20

（7）KOH（浓）+Cl2

KCl+KClO3+H2O

（8）KClO3+HCl

KCl+Cl2+H2O

（9）CuS+HNO3（浓）

Cu（NO3）2+H2SO4+NO↑+H2O

（10）KMnO4+HCl（浓）

　KCl+　MnCl2+　Cl2↑+H2O

（11）Al（NO3）3

Al2O3+NO2+O2↑

（12）　NH3+　CuO

　N2↑+　Cu+　H2O

（13）

（稀）

14、写出铜与稀硝酸反应的化学方程式，用双线桥表示出电子的转移方向和数目：

（1）被氧化的元素是，被还原的元素是　；

（2）氧化剂是，还原剂是；

（3）发生氧化反应的是，发生还原反应的是　。

（4）若有5.6L（标准状况）NO生成，则转移的电子的物质的量是mol,被还原的硝酸为mol。

15、配平并回答有关问题：

（1）Al（NO3）3

Al2O3+NO2+O2↑

在此反应中，氧化剂是　　，还原剂是　　。

（2）　NH3+　CuO

　N2↑+　Cu+　H2O

在此反应中，还原剂是　，被还原的元素是　　。

氧化还原反应的几种配平技巧

用化合价升降法配平氧化还原反应方程式，必须遵循两个基本原则：

一是反应中还原剂各元素化合价升高的总数和氧化剂各元素化合价降低的总数必须相等，即得失电子守恒；二是反应前后各种原子个数相等，即质量守恒。

在掌握一般配平方法、步骤的基础上，根据反应的不同类型和特点，选择和运用一些不同的配平方法和技巧，以提高配平的速度和准确性。

下面介绍一些常用的配平技巧。

1.逆配法：

部分氧化还原反应、自身氧化还原反应、歧化反应等宜选用此种方法配平，即先从氧化产物和还原产物开始配平。

例1.

（1）

解析：

首先确定CrCl3和Cl2的化学计量数分别是2和3，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：

（2）

解析：

首先确定Pt和N2的化学计量数分别是3和2，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：

2.零价法：

对于不易确定元素化合价的物质（如铁、砷、碳等组成的化合物）参加的氧化还原反应，根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，把组成该物质的各元素化合价看作零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使升降值相等。

例2.

解析：

首先确定Fe3C和NO2的化学计量数分别是1和13，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：

3.变一法：

假设化合物中只有一种元素的化合价在反应前后发生变化，其他元素的化合价在反应前后没有变化，依据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，确定该元素的起始价态。

计算出元素化合价的升降值，并使升降值相等。

例3.

解析：

设Cu3P中Cu仍为＋2价，则P为－6价

首先确定Cu3P和H3PO4的化学计量数分别是5和6，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：

4.待定系数法：

一般设组成元素较多的物质的化学计量数为1，其他物质的化学计量数分别设为a、b、c……，根据原子个数守恒列等式求解，若化学计量数为分数，应化为整数。

此法适用于一切氧化还原反应，主要用于变价元素在三种或三种以上的复杂氧化还原反应。

例4.

解析：

设CuSO4的化学计量数为1、FeS2的化学计量数为a、H2O的化学计量数为b，根据Cu、Fe、H的原子个数守恒，则Cu2S、FeSO4、H2SO4的化学计量数分别为

、a、b，再根据S、O的原子个数守恒得：

解得

配平得：

5.定组成法：

对一个确定的化合物而言，各组成元素的原子个数之比一定，由此决定了反应物或生成物中可能有两种或两种以上的物质的比例关系一定，据此可实现配平。

例5.

解析：

反应物中H：

O＝1：

1，则

，设Na2FeO4的化学计量数为1，则H2O的化学计量数为4，根据反应前后各种原子个数相等配平得：

6.整体标价法：

当化合物中某一元素有多个（或为不定数）时，可将它作为整体，计算其整体的化合价。

例6.

解析：

首先确定CaSx和CaS2O3的化学计量数分别是2和1，然后根据反应前后各种原子个数相等配平得：

7.缺项配平法：

此类反应可先配平含变价元素物质的化学计量数，再根据质量守恒定律确定缺项物质的化学式和化学计量数。

缺项物质一般为酸、碱、水，常见的有H2SO4、HCl、KOH、NaOH、H2O等。

8.氧化还原型离子方程式的配平法：

离子方程式的配平依据是得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，即首先根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，在此基础上根据电荷守恒，配平两边离子所带电荷数，最后根据质量守恒配平其余物质的化学计量数。

例7.

解析：

第一步，根据得失电子守恒配平

则：

第二步，根据电荷守恒，两边离子电荷相等需要6个

来配平，则

第三步，根据质量守恒配平得：

氧化还原反应方程式的配平是一个基本功，虽有法，但无定法。

在平时的学习过程中我们应该强化训练，多加总结，找出更多更好的配平方法，以便我们更快更准确地完成方程式的配平。

1．下列化学反应中，属于氧化还原反应的是（）

A．Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaClB．Fe+CuSO4===Cu+FeSO4

C．2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2OD．CaO＋H2O===Ca（OH）2

2．氧化还原反应发生在同种元素之间的是（）

A．Zn＋2HCl＝ZnCl2＋H2↑B．2H2S＋SO2＝3S＋2H2O

C．H2＋CuO

Cu＋H2OD．2H2O

2H2↑＋O2↑

3．下列有关四种基本反应类型与氧化还原反应关系的说法中正确的是（）

A．化合反应一定是氧化还原反应B．分解反应一定不是氧化还原反应

C．置换反应一定是氧化还原反应D．复分解反应不一定是氧化还原反应

4．下列化学变化中，需加入氧化剂才能实现的是（）

A．C→CO2B．CO2→COC．CuO→CuD．H2SO4→BaSO4

5．下列反应中，电子转移发生在同种元素之间的是（双选）（）

A．2H2S＋SO2＝3S＋2H2OB．2KMnO4

K2MnO4＋MnO2＋O2↑

C．2KClO3

2KCl＋3O2↑D．Cu2O＋H2SO4=CuSO4＋Cu＋H2O

6．属于氧化还原反应的离子方程式的是（双选）（）

Ａ．CaCO3＋2H+＝Ca2+＋CO2↑＋H2OＢ．2Fe2+＋Cl2＝2Fe3+＋2Cl

Ｃ．HCO3＋Ｈ+＝CO2＋H2OD．2Na＋2H2O＝2Na+＋2OH＋H2↑

7．下列反应中氯元素被氧化的是（双选）（）

A．5Cl2＋I2＋6H2O=10HCl＋2HIO3

B．2Cl2＋2Ca（OH）2=CaCl2＋Ca（ClO）2＋2H2O

C．MnO2＋4HCl=MnCl2＋2H2O＋Cl2↑

D．2NaCl＋2H2O

2NaOH＋Cl2↑＋H2↑

8．从硫元素的化合价态上判断，下列物质中的硫元素不能表现氧化性的是（）

A．Na2SB．SC．SO2D．H2SO4

9．下列反应中属于氧化还原反应，又是离子反应的是（）

A、铁和稀硫酸反应B、碳和氧化铁高温反应

C、电解水D、氢氧化亚铁与盐酸反应

10、某元素在化学反应中由化合态变为游离态,则该元素（）

A、一定被氧化B、一定被还原

C、既可能被氧化,也可能被还原D、以上都不是

11．下列变化中，需加入还原剂的是（）

A、SO32－→SO2B、S2－→SC、CO2→H2CO3D、CO2→CO

12．下列各反应中，水只做氧化剂的是（）

A、C+H2O＝CO+H2B、2H2O＝2H2↑+O2↑

C、Na2O+H2O＝2NaOHD、CuO+H2＝Cu+H2O

13．下列反应中，水作为还原剂的是（）

A、Cl2+H2O=HCl+HClOB、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

C、2F2+2H2O=4HF+O2D、2Na+4H2O=2NaOH+H2

14．3个SO32－恰好将2个XO4－离子还原，则X元素在还原产物中的化合价是（）

A．+1　　B．+2C．+3D．+4

15.M2O7X-与S2-在酸性溶液中反应如下：

M2O7X-+3S2-+14H+＝2M3++3S↓+7H2O，则M2O7X-中M的化合价是（）

A.+2B.+3C.+4D.+6

16．下列各组物质中，每种物质都既能被氧化又能被还原的是（）

A、FeCl2、Cl2、CuSO4B、H3PO4、HNO2、H2SO4

C、H2S、HCl、H2SO3D、Na2S、NaClO、NH4HCO3

17．一定条件下硝酸铵受热分解的化学方程式为：

5NH4NO3＝2HNO3＋4N2＋9H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（）

A．5∶3B．5∶4C．1∶1D．3∶5

18.盐酸能发生下列反应：

1Zn+2HCl

ZnCl2+H2↑

22HCl+CuO

CuCl2+H2O

3MnO2+4HCl

MnCl2+Cl2↑+H2O

因此盐酸应当具有的性质是（）

A．只有酸性B．只有氧化性

C．只有还原性D．有酸性、有氧化性和还原性

19.下面三个方法都可以用来制氯气：

4HCl（浓）+MnO2

MnCl2+Cl2↑+2H2O

2KMnO4+16HCl（浓）

2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O

4HCl（g）+O2

2Cl2+2H2O（g）2

则三种氧化剂由强到弱的顺序是（）

A．O2MnO2KMnO4B．KMnO4MnO2O2

C．MnO2KMnO4O2D．O2KMnO4MnO2

20．11P+15CuSO4+24H2O

5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4反应中，被氧化的P原子与被还原的P原子个数比是（）

A．6:

5B．5:

6C．11:

5D．11:

6

21．对于反应CaH2+2H2O

Ca（OH）2+2H2↑有下列判断：

①H2只是氧化产物，②H2只是还原产物，③H2O是氧化剂，④CaH2中的H元素被还原，⑤此反应中的氧化产物和还原产物的分子个数之比为1:

1。

上述判断正确的是（）

A．①④⑤B．②④C．①D．③⑤

22.根据下列反应的化学方程式，判断有关物质的还原性强弱顺序是（）

I2+SO2+2H2O

H2SO4+2HI

2FeCl2+Cl2

2FeCl3

2FeCl3+2HI

2FeCl2+2HCl+I2

A.I－＞Fe2+＞Cl－＞SO2B.Cl－＞Fe2+＞SO2＞I－

C.Fe2+＞I－＞Cl－＞SO2D.SO2＞I－＞Fe2+＞Cl－

答案：

1、B2、B3、C4、A5、AD6、BD7、CD8、A9、A

10、C11、D12、A13、C14、D15、D16、C17、A18、D

19、B20、A21、D22、D