一、配平原則
由于在氧化還原反應(yīng)里存在著電子的轉(zhuǎn)移,因此元素的化合價(jià)必然有升有降,我們把化合價(jià)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(yīng)的知識(shí)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(jià)升高的總價(jià)數(shù)=氧化劑(元素)化合價(jià)降低的總價(jià)數(shù).
二、氧化還原反應(yīng)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(biāo)變價(jià)、找變化、求總數(shù)、配系數(shù).即
⑴ 標(biāo)出變化元素化合價(jià)的始態(tài)和終態(tài);
⑵ 始態(tài) 終態(tài) 變化的總價(jià)數(shù) = 變化 ×系數(shù)
注:假設(shè)以上變化均以正價(jià)表示,其中(b-a)×(d-c) 為最小公倍數(shù).
⑶ 將上的系數(shù),分別填在還原劑和氧化劑化學(xué)式的前面作為系數(shù);
⑷ 用觀察法配平其它元素;
⑸ 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)
三、氧化還原反應(yīng)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(yīng)中有兩個(gè)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(gè)問題顯得很簡(jiǎn)單.
不同之處:配系數(shù)時(shí)只需將中的系數(shù)先寫在對(duì)應(yīng)產(chǎn)物化學(xué)式之前,其它步驟相同.
始態(tài) 終態(tài) 變化的總價(jià)數(shù) = 變化 ×系數(shù)
Cu + 4 HNO3(濃)= Cu(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O
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(yīng))部分參加氧化還原反應(yīng)的類型.
2、整體總價(jià)法(零價(jià)法)
適用范圍:在氧化還原反應(yīng)中,一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上的元素化合價(jià)發(fā)生變化或幾種不同物質(zhì)中的元素化合價(jià)經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中.
技巧:把該物質(zhì)當(dāng)成一個(gè)“整體”來考慮.
例3、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
分析:在FeS2 中Fe的化合價(jià)由+2變到+3,S的化合價(jià)由-1變到+4,即同一種物質(zhì)中有兩種元素的化合價(jià)同時(shí)在改變,我們可以用整體總價(jià)法,把FeS2當(dāng)成一個(gè)“整體”來考慮.
故 4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
3、歧化歸一法
適用范圍:同種元素之間的歧化反應(yīng)或歸一反應(yīng).
技巧:第三種價(jià)態(tài)元素之前的系數(shù)等于另兩種元素價(jià)態(tài)的差值與該價(jià)態(tài)原子數(shù)目的比值.
例4、Cl2 + KOH — KCl + KClO + H2O
分析:在氧化還原反應(yīng)中,電子轉(zhuǎn)移只發(fā)生在氯元素之間,屬于歧化反應(yīng).
0 -1+5
Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O
Cl2 的系數(shù)為6/2=3KCl的系數(shù)為5 KClO3的系數(shù)為1
故3Cl2 + 6KOH =5KCl + KClO3 +3 H2O
4、判斷未知物
顧名思義,在一個(gè)氧化還原反應(yīng)中缺少反應(yīng)物或生成物.
技巧:一般是把反應(yīng)物和生成物中的所有原子進(jìn)行比較,通過觀察增加或減少了哪種元素:
①若增加的元素是除H、O以外的非金屬,未知物一般是相應(yīng)的酸;
②若增加的元素是金屬,未知物一般是相應(yīng)的堿;
③若反應(yīng)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 + 3H2O
5、單質(zhì)后配法
適用范圍:反應(yīng)物或生成物中有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成,如有機(jī)物的燃燒
都可用此法.
技巧: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(yīng)物中有單質(zhì)O2 ,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(kuò)大2倍,即可配平.
4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
6、待定系數(shù)法
技巧:將各種物質(zhì)的系數(shù)分別設(shè)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(gè)復(fù)雜的反應(yīng)看成是某幾個(gè)反應(yīng)的疊加而成.
例7、Na2O2 + H2O — NaOH + O2
分析:我們可把這個(gè)反應(yīng)看成是以下兩個(gè)反應(yīng)的疊加:
Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2 ①
2H2O2 =2H2O + O2 ②
把①× 2+ 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(duì)于同一氧化還原反應(yīng),有時(shí)可采用不同的方法來配平,也有時(shí)用幾種方法綜合應(yīng)用.總之,只要我們能掌握以上技巧,配平氧化還原反應(yīng)方程式會(huì)易如反掌.
P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4
P 化合價(jià)變化:0----〉-1(Cu3P中)
0---〉+5
Cu2+變化:+2----〉+1
化合價(jià)升高的是P0---〉+5
降低的:P與Cu
可見: 生成一個(gè)Cu3P總共降低 6價(jià)
生成一個(gè)H3PO4升高5 價(jià)
可知Cu3P 與H3PO4系數(shù)比應(yīng)該是5:6
初步得到: P+CuSO4+H2O==5Cu3P+6H3PO4+H2SO4
再由觀察法配出:9P+15CuSO4+24H2O===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
氧化還原反應(yīng)方程式的配平
1.掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則和步驟,應(yīng)重視新舊知識(shí)間的聯(lián)系,即與以前所學(xué)氧化還原反應(yīng)的基本概念以及與元素化合物間的反應(yīng)密切結(jié)合.
2.掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法,應(yīng)注意記住一些典型的例子和反應(yīng).
知識(shí)要點(diǎn)精講
氧化還原反應(yīng)方程式的配平
(1)配平依據(jù):①氧化還原反應(yīng)中,元素的化合價(jià)升降總數(shù)相等,即得失電子總數(shù)相等;②質(zhì)量守恒定律,即參加反應(yīng)的各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和;③電荷守恒,即當(dāng)氧化還原反應(yīng)方程式用離子方程式表示時(shí),反應(yīng)前后各離子所帶的電荷總數(shù)相等.
(2)配平步驟:①標(biāo)變價(jià),即標(biāo)出反應(yīng)中化合價(jià)發(fā)生變化的元素的價(jià)態(tài),標(biāo)變價(jià)是先導(dǎo);②列變化,即在方程式兩端找到同一種元素的化合價(jià)變化值,列變化是基礎(chǔ);③求倍數(shù),即求出氧化劑中元素化合價(jià)的降低值與還原劑所含元素化合價(jià)的升高值的最小公倍數(shù),通過調(diào)整化學(xué)計(jì)量數(shù),使化合價(jià)升降總數(shù)相等,求倍數(shù)是關(guān)鍵;④配系數(shù),即用觀察法根據(jù)質(zhì)量守恒或電荷守恒確定其他各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),整體配平要全面.
(3)配平技巧:①先將短線改成等號(hào)②在確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)時(shí)有全變左邊配(或正向配平)、自變右邊配(或逆向配平)、部分變兩邊配、多變找整體配等妙法.
(4)配平的類型:氧化還原反應(yīng)方程式的配平除一般配平外,還有字母配平和缺項(xiàng)配平.
重難點(diǎn)點(diǎn)撥
【重點(diǎn)】 氧化還原反應(yīng)方程式配平的原則和步驟.
【難點(diǎn)】 氧化還原反應(yīng)方程式配平的方法和技巧.
【易錯(cuò)點(diǎn)】 當(dāng)反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化超過兩種時(shí),找不準(zhǔn)化合價(jià)變化值.好多,能有初中生就能理解的嗎?簡(jiǎn)單的說就是升降守恒法失電子數(shù)和得電子數(shù)相等,在方程式中體現(xiàn)為化合價(jià)升降相等
氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式配平有哪些方法?
氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式配平有哪些方法?
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