浅析氧化还原反应方程式的配平方式和几种特殊的配平技术.docx

浅析氧化还原反应方程式的配平方式和几种特殊的配平技术.docx

《浅析氧化还原反应方程式的配平方式和几种特殊的配平技术.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《浅析氧化还原反应方程式的配平方式和几种特殊的配平技术.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

浅析氧化还原反应方程式的配平方式和几种特殊的配平技术

浅析氧化还原反映方程式的配平方式和几种特殊的配平技术

  氧化还原反映是中学化学教学的重点和难点，而它的配平更使很多同窗在学习时超级感到费力。

事实上，只要咱们把握一些特殊技术，结合少量的练习，就能够够做到对氧化还原反映的配平迎刃而解。

下面本文分三个部份简单介绍氧化还原反映的配平原那么、一样方式和特殊技术。

一、配平原那么 

由于在氧化还原反映里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，咱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。

由氧化还原反映的知识咱们不宝贵出配平原那么：

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、氧化还原反映方程式配平的一样方式与步骤 

一、一样方式：

从左向右配。

二、步骤：

标变价、找转变、求总数、配系数。

即 

⑴ 标出转变元素化合价的始态和终态； 

⑵   始态     终态     转变的总价数 = 转变 ×  系数 

 注：

假设以上转变均以正价表示，其中（b-a）×（d-c） 为最小公倍数。

⑶ 将上面的系数，别离填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数；

 ⑷ 用观观点配平其它元素； 

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

 例一、  C + HNO3（浓）→ NO2 + CO2 + H2O  

分析：

⑴标变价 

 ⑵ 找转变 

                 始态     终态    转变的总价数 = 转变 × 系数 

 ⑶ 求总数          1 × 4 = 4 

⑷ 配系数 

C 的系数为  1HNO3的系数为  4   ，用观观点将其它系数配平 后，经检查知足质量守恒定律。

配平后的化学方程式为：

 C + 4 HNO3（浓）= 4 NO2 ↑+ CO2 ↑+ 2 H2O  

三、氧化还原反映配平的特殊技术。

一、从右向左配平法 

例二、Cu +  HNO3（浓）→Cu（NO3）2 + NO2 + H2O  

分析：

由于HNO3在反映中有两个作用即酸性和氧化性，因此如依照一样的方式从左向右配的话比较麻烦，但如采纳从右向左配平法的方式，那个问题显得很简单。

不同的地方：

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     转变的总价数 = 转变 ×  系数 

 Cu + 4 HNO3（浓）= Cu（NO3）2 +2 NO2↑ + 2H2O  

总结利用范围：

此法最适用于某些物质（如硝酸、浓硫酸的反映）部份参加氧化还原反映的类型。

二、整体总价法（零价法） 

适用范围：

在氧化还原反映中，一种反映物中有两种或两种以上的元素化合价发生转变或几种不同物质中的元素化合价经转变后同存在于一种产物中。

技术：

把该物质当做一个“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，咱们能够用整体总价法，把FeS2当做一个“整体”来考虑。

 故   4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2    

3、歧化归一法 

适用范围：

同种元素之间的歧化反映或归一反映。

技术：

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量的比值。

 例4、Cl2 + KOH — KCl + KClO + H2O  

 分析：

在氧化还原反映中，电子转移只发生在氯元素之间，属于歧化反映。

  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 +3 H2O 

4、判定未知物 

  顾名思义，在一个氧化还原反映中缺少反映物或生成物。

  技术：

一样是把反映物和生成物中的所有原子进行比较，通过观看增加或减少了哪一种元素：

 ①假设增加的元素是除H、O之外的非金属，未知物一样是相应的酸； ②假设增加的元素是金属，未知物一样是相应的碱； ③假设反映前后经部份配平后发觉两边氢、氧原子不平稳，那么未知物是水。

例五、KMnO4 + KNO2 + — MnSO4 + K2SO4 +  KNO3 + H2O  

  分析：

经比较发觉，生成物中增加了S元素，那么未知物是H2SO4 ，其它步骤同上即:

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

五、单质后配法 

适用范围：

反映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。

  技术：

把游离态的那种元素放在最后来配。

例六、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2  

  分析：

反映物中有单质O2 ，咱们能够把O元素放在最后来配。

首

先假定 

     Fe2O3的系数为1，那么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 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2  

六、待定系数法 

   技术：

将各类物质的系数别离设为不同的未知数，然后依照质量守恒定律列方程求解最后配平。

 7、加合法 

   技术：

把某个复杂的反映看成是某几个反映的叠加而成。

例7、Na2O2 + H2O — NaOH + O2 

   分析：

咱们可把那个反映看成是以下两个反映的叠加：

      Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2   ①         

2H2O2 =  2H2O + O2             ② 

    把①× 2+ ② ，最后咱们取得：

2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2 ↑

总结：

从以上例如咱们发觉，关于同一氧化还原反映，有时可采纳不同的方式来配平，也有时用几种方式综合应用。

总之，只要咱们能把握以上技术，配平氧化还原反映方程式会易如反掌。

附练习：

 一、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 

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

六、AgNO3 — Ag + NO2 +O2↑  

7、FeSO4 + H2O + O2 — Fe2（SO4）3  +  Fe（OH）3 

八、NO2 + O2 + H2O — HNO3   

 参考答案 

一、2，3，2                      二、3，8，3，2，4 

3、3，22，6，10，3，8         4、5，1，3，3，3，3 

五、5，1，10KOH，3，2，8       六、2，2，2，1 

7、12，6，3，4，4               八、4，1，2，4 

氧化还原反映方程式的配平是正确书写氧化还原反映方程式的一个重要步骤，是中学化学教学要求培育的一项大体技术。

氧化还原反映配平原那么   

反映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（取得电子总数）相等，   

反映前后各类原子个数相等。

下面介绍氧化-还原反映的经常使用配平方式   

观观点   

观观点适用于简单的氧化-还原方程式配平。

配平关键是观看反映前后原子个数转变，找出关键是观看反映前后原子个数相等。

例1：

Fe3O4+CO —Fe+CO2   

分析：

找出关键元素氧，观看到每一分子Fe3O4反映生成铁，至少需4个氧原子，故此4个氧原子必与CO反映至少生成4个CO2分子。

解：

Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2   

有的氧化-还原方程看似复杂，也可依照原子数和守恒的思想利用观观点配平。

例2：

P4+P2I4+H2O —PH4I+H3PO4   

分析：

经观看，由显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显现次数较多元素。

解：

第一步，按氧显现次数少先配平使守恒   

P4+P2I4+4H2O —PH4I+H3PO4   

第二步：

使氢守恒，但仍维持氧守恒   

P4+P2I4+4H2O—PH4I+H3PO4   

第三步：

使碘守恒，但仍维持以前调平的O、H   

P4+P2I4+4H2O →PH4I+H3PO4   

第四步：

使磷元素守恒   

P4+P2I4+4H2O =PH4I+H3PO4   

去分母得   

13P4+10P2I4+128H2O= 40PH4I+32H3PO4   

二、最小公倍数法   

最小公倍数法也是一种较经常使用的方式。

配平关键是找出前后显现“个数”最多的原子，并求出它们的最小公倍数   

例3：

Al+Fe3O4 —Al2O3+Fe   

分析：

显现个数最多的原子是氧。

它们反映前后最小公倍数为“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+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe   

3：

奇数偶配法   

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

例4：

FeS2+O2 —Fe2O3+SO2   

分析：

由反映找出显现次数最多的原子，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+11O2= 2Fe2O3+8SO2   

4、电子得失总数守恒法   

这种方式是最一般的一方式，其大体配平步骤讲义上已有介绍。

那个地址介绍该配平常的一些技术。

对某些较复杂的氧化还原反映，如一种物质中有多个元素的化合价发生转变，能够把这种物质看成一个整体来考虑。

例5：

FeS+H2SO4（浓） — Fe2（SO4）3+S+SO2+H2O     

分析：

先标出电子转移关系 

 FeS+H2SO4—1/2Fe2（SO4）3+S+SO2+H2O     

该反映中FeS中的Fe，S化合价均发生转变，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+3H2SO4—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+6H2SO4=Fe2（SO4）3+2S↓+3SO2↑+6H2O     

（二）零价法   

关于Fe3C，Fe3P等化合物来讲，某些元素化合价难以确信，现在可将Fe3C，Fe3P中各元素视为零价。

零价法思想仍是把Fe3C，Fe3

P等物质视为一整价。

例7：

Fe3C+HNO3 —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）=3Fe（NO3）3+CO2↑+13NO2+11H2O   

练习：

Fe3P+HNO3 — Fe（NO3）3+NO+H3PO4+H20   

得

3Fe3P+41HNO3 =9 Fe（NO3）3+14NO↑+3H3PO4+16H20   

（三）歧化反映的配平   

同一物质内同一元素间发生氧化-还原反映称为歧化反映。

配平常将该物质分子式写两遍，一份作氧化剂，一份作还原剂。

接下来按配平一样氧化-还原方程式配平原那么配平，配平后只需将该物质前两个系数相加就能够够了。

例8：

   Cl2+KOH（热）— KClO3+KCl+H2O   

分析：

将Cl2写两遍，再标出电子转移关系     

3Cl2+6KOH — KClO3+5KCl+3H2O     

第二个Cl2前面添系数5，那么KCl前需添系数10；给KClO3前添系数2，将右边钾原子数相加，得12，添在KOH前面，最后将Cl2归并，发觉能够用2进行约分，得最简整数比。

解：

   3Cl2+6KOH =KClO3+5KCl+3H2O   

（四）逆向配平法   

当配平反映物（氧化剂或还原剂）中的一种元素显现几种变价的氧化—还原方程式时，如从反映物开始配平那么有必然的难度，假设从生成物开始配平，那么问题迎刃而解。

例9：

   P+CuSO4+H2O — Cu3P+H3PO4+H2SO4   

分析：

这一反映特点是反映前后化合价转变较多，在配平常可选择转变元素较多的一侧第一加系数。

此题生成物一侧变价元素较多，应选右边，采取从右向左配平方式（逆向配平法）。

应注意，以下配平常电子转移都是逆向的。

P+CuSO4+H2O — Cu3P+H3PO4+H2SO4     

因此，Cu3P的系数为5，H3PO4的系数为6，其余观看配平。

解：

11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4     

五、原子个数守恒法（待定系数法）   

任何化学方程式配平后，方程式两边各类原子个数相等，由此咱们能够设反映物和生成物的系数别离是a、b、c。

然后依照方程式两边系数关系，列方程组，从而求出a、b、c 最简数比。

例10：

KMnO4+FeS+H2SO4—K2SO4+MnSO4+Fe2（SO4）3+S+H2O   

分析：

此方程式甚为复杂，不妨用原子个数守恒法。

设方程式为：

aKMnO4+bFeS+cH2SO4→d K2SO4+eMnSO4+fFe2（SO4）3+gS+hH2O   依照各原子守恒，可列出方程组：

a=2d （钾守恒）   

a=e（锰守恒）   

b=2f（铁守恒）   

b+c=d+e+3f+g（硫守恒）   

4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恒）   

c=h（氢守恒）   

解方程组时，可设最小系数（此题中为d）为1，那么便于计算：

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：

运用待定系数法时，也能够不设出所有系数，如将反映物或生成物之一加上系数，然后找出各项与该系数的关系以简化计算。

给Fe3C前加系数a，并找出各项与a的关系，得   

aFe3C+HNO3 → aCO2+3aFe（NO3）3+（1-9a）NO+1/2H2O   

依据氧原子数前后相等列出   

3=2a+3×3×3a+ （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   

化为更简整数即得答案：

Fe3C+22HNO3=CO2+3Fe（NO3）3+13NO↑+11H2O   

六、离子电子法 

配平某些溶液中的氧化还原离子方程式经常使用离子电子法。

其要点是将氧化剂得电子的“半反映”式写出，再把还原剂失电子的“半反映”式写出，再依照电子得失总数相等配平。

例1一、KMnO4+SO2+H2O → K2SO4+MnSO4+H2SO4   

分析：

先列出两个半反映式   

MnO4- +8H+ +5e- →Mn2+ + 4H2O ①

SO2 + 2H2O － 2e- → SO42- + 4H+    ②

将①× 2， ②× 5，两式相加而得方程式。

2KMnO4+5SO2+2H2O =K2SO4+2MnSO4+2H2SO4   

下面给出一些经常使用的半反映。

1）氧化剂得电子的半反映式   

稀硝酸：

NO3- +4H+ + 3e- =NO + 2H2O   

浓硝酸：

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K2Cr2O7溶液：

Cr2O72- +14H+ + 6e- = 2Cr3+ + 7H2O   

中性或弱碱性KMnO4 溶液：

MnO4- + 2H2O + 3e- = MnO2¯ + 4OH-   

2）还原剂失电子的半反映式：

SO2 + 2H2O －2e- = SO42- + 4H+   

SO32- + 2OH- －2e-= SO42- + H2O   

H2C2O4 －2e- = 2CO2 +2H+     

7、分步配平法   

此方式在浓硫酸、硝酸等为氧化剂的反映中经常使用，配平较快，有时可观看心算配平。

先列出“O”的假想式。

H2SO4（浓）= SO2 + 2H2O +[O]   

HNO3（稀）= 2 NO+H2O +3[O]   

2HNO3（浓）= 2 NO2+H2O + [O]   

2KMnO4+ 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5[O]   

K2Cr2O7+ 14H2SO4 = K2SO4+Cr2（SO4）3+ 3 [O]   

此法以酸作介质，并有水生成。

现在作为介质的酸分子的系数和生成的水分子的系数可从氧化剂中氧原子数量求得。

例12：

 KMnO4+ H2S + H2SO4 →K2SO4+2MnSO4+ S + H2O   

分析：

H2SO4为酸性介质，在反映中化合价不变。

KMnO4为氧化剂化合价降低“5”， H2S化合价升高“2”。

它们的最小公倍数为“10”。

由此可知，KMnO4中氧全数转化为水，共8个氧原子，生成8个水分子，需16个氢原子，因此H2SO4系数为“3”。

解：

2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+ 5S + 8H2O 

 化学配平有全能解法吗?

（1）有一种能够说是全能的配平法，叫做“待定系数法”，即方程式中将某些物质的系数设为未知数，然后由未知数临时配平方程式，最后依照某种原子在反映前后数量守恒列方程或方程组，解出这些未知数的关系，通过未知数之间的关系来配平方程式。

待定系数法关于某些反映后元素去向比较唯一（比如Na元素只在一种生成物NaOH中存在）的方程式比较驾轻就熟，可是若是元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），那么用此法配平常就显得比较麻烦。

例如配平方程式“Fe3C + HNO3（浓） ― Fe（NO3）3 + CO2↑+ NO2↑+ H2O”，能够设Fe3C的系数为a，HNO3的系数为b，那么暂配平方程式为：

aFe3C + bHNO3（浓） == 3aFe（NO3）3 + aCO2↑+ （b-9a）NO2↑+ b/2H2O，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，故将a=1，b=22带入化学方程式中可得：

Fe3C + 22HNO3（浓） == 3Fe（NO3）3 + CO2↑+ 13NO2↑+ 11H2O，至此配平。

（2）某些氧化还原反映的价态转变复杂，某些元素的化合价难以确信，现在能够考虑用“零价法”配平：

零价法的要点是基于化合物的形成进程，比如MgO，Mg呈+2价，O呈-2价，在单质Mg与O2化合时，Mg给出了2个电子使O原子取得，Mg变成Mg2+，O变成O2-，在分子MgO中，电子总数与在Mg与O化合之前是相同的，它们作为一个整体，只是在内部互换了电子罢了。

因此能够把O取得的两个电子还给Mg，使得它们的化合价均为零价，如此就有利于咱们配平氧化还原方程式了，注意，“零价法”只是一种等效方式，可不是真的把电子还归去了。

例如仍是配平以上方程式，由于Fe3C（碳化三铁）中，Fe和C的化合价都难以确信，因此能够把他们通通看做零价，如此，Fe变成Fe（NO3）3，失去了3个电子，C变成CO2失去了4个电子，那么整个Fe3C失去了3×3+4=13个电子，即整体上升价态为13，而硝酸中的NO3-变成NO2

下降价态为1，那么由化合价起落法配平示意如下：

待定系数法在配平一些很复杂的方程式时显示出其非常的优越性，可是这些复杂反映一样是指难以用得失电子守恒法配平的氧化还原反映（很多复杂的反映多数是氧化还原反映），因为这些反映电子转移不仅限于在两个元素之间，而且一些生僻化合物不明白如何确信元素的化合价，而且这种反映还得有大多数元素去向都比较唯一的特点，若是反映物中的一种元素在3、4种乃至更多的生成物中都存在，那么待定系数法就显得异样繁琐，而且常常不能配出，而且配出的方程式也未必真的正确。

配平反映：

Pb（N3）2 + Cr（MnO4）2 ― MnO2 + Cr2O3 + Pb3O4 + NO↑，

由于Pb（N3）2、Cr（MnO4）2

这两种化合物的各元素化合价均难以确信，得失电子守恒法难以配出，因此要用待定系数法，该反映中反映物各元素出了氧之外，去向都是唯一的，因此能够设Pb（N3）2的系数为x，Cr（MnO4）2的系数为y，用x和y的代数式临时配平方程式后，由氧原子守恒列方程，

最终可配平如下：

15Pb（N3）2 + 44Cr（MnO4）2 == 88MnO2↓ + 22Cr2O3 + 5Pb3O4 + 90NO↑。

 零价法也是针对上述问题而设计的，因此该方程式利用零价法也专门好，将Pb（N3）2、Cr（MnO4）2中各元素的化合价看做0，再用得失电子守恒法配平也比较方便。

缺项配平中，大体上要么补H+，要么补H2O. 

高价含氧酸根作氧化剂时，多余的氧没处去，就要有氢离子或水与之结合成H2O或OH-，反映在酸性条件下进行，这部份氧与氢离子结合变成水2H+ +O2- = H2O，现在要补的项是H+（化学方程式中补酸，最经常使用的是H2SO4，反映在碱性或中性条件下进行，这部份氧与水分子结合变成氢氧H2O + O2- = 2OH-，现在要补的项是H2O。

 例如高锰酸钾氧化亚硫酸钠的反映， 

在酸性条件下，KMnO4氧化性很强，被还原成Mn2+，反映化学方程式：

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3H2SO4（起酸化作用,提供H+） == 2MnSO4 + 5Na2SO4 + K2SO4 + 3H2O 

离子方程式：

2MnO4- + 5SO32- + 6H+ == 2Mn2+ + 5SO42- + 3H2O 

那个反映中，2个MnO4-中的5个氧原子给了5个SO32-，生成5个SO42-，还剩3个O原子，这三个O原子和H2SO4提供的6个H+结合成3个H2O； 在碱性或中性条件下，KMnO4氧化性不太强，被还原成