Question

氧化还原反应的化学方程式配平有哪些方法?

Answer 1

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）
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 + 4 HNO3（浓）= Cu(NO3)2 +2 NO2 + 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 +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 +3 H2O
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 + 3 H2SO4 = 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 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
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 +2 H2O = 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.

P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4
P 化合价变化：0----〉-1（Cu3P中）
0---〉+5
Cu2+变化 ：+2----〉+1
化合价升高的是P 0---〉+5
降低的：P与Cu
可见： 生成一个Cu3P 总共降低 6价
生成一个H3PO4升高 5 价
可知Cu3P 与H3PO4系数比应该是5：6
初步得到： P+CuSO4+H2O==5Cu3P+6H3PO4+H2SO4
再由观察法配出： 9P+15CuSO4+24H2O===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
氧化还原反应方程式的配平
1．掌握氧化还原反应方程式的配平原则和步骤,应重视新旧知识间的联系,即与以前所学氧化还原反应的基本概念以及与元素化合物间的反应密切结合.
2．掌握氧化还原反应方程式的配平方法,应注意记住一些典型的例子和反应.
知识要点精讲
氧化还原反应方程式的配平
(1)配平依据：①氧化还原反应中,元素的化合价升降总数相等,即得失电子总数相等；②质量守恒定律,即参加反应的各物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和；③电荷守恒,即当氧化还原反应方程式用离子方程式表示时,反应前后各离子所带的电荷总数相等.
(2)配平步骤：①标变价,即标出反应中化合价发生变化的元素的价态,标变价是先导；②列变化,即在方程式两端找到同一种元素的化合价变化值,列变化是基础；③求倍数,即求出氧化剂中元素化合价的降低值与还原剂所含元素化合价的升高值的最小公倍数,通过调整化学计量数,使化合价升降总数相等,求倍数是关键；④配系数,即用观察法根据质量守恒或电荷守恒确定其他各物质的化学计量数,整体配平要全面.
(3)配平技巧：①先将短线改成等号②在确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数时有全变左边配(或正向配平)、自变右边配(或逆向配平)、部分变两边配、多变找整体配等妙法.
(4)配平的类型：氧化还原反应方程式的配平除一般配平外,还有字母配平和缺项配平.
重难点点拨
【重点】 氧化还原反应方程式配平的原则和步骤.
【难点】 氧化还原反应方程式配平的方法和技巧.
【易错点】 当反应中元素的化合价变化超过两种时,找不准化合价变化值.