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氧化还原反应方程式的配平责编：顾振海 重难点要求掌握用化合价升降法配平氧化还原反应方程式。判断氧化还原反应的常见类型；总结氧化还原反应的有关规律。知识点精析1有关概念和规律氧化还原反应的实质就是反应物质的有关元素之间发生电子转移（电子的得失或共用电子对的偏移）。通常的氧化还原反应具下列规律 且：a氧化性：氧化剂氧化产物 还原性：还原剂还原产物b氧化剂得电子总数=还原剂失电子总数c氧化剂中相关元素化合价降低总数=还原剂中相关元素化合价升高总数2几种类型的氧化还原反应不同物质之间的氧化还原反应 如：2Fe+3Cl22FeCl3不同物质同种元素之间的氧化还原反应 如：2H2S+SO2=3S+2H2O同一物质不同元素之间的氧化还原反应 如：2KClO32KCl+3O2同一物质同种元素之间的氧化还原反应 如：3NO2+H2O=2HNO3+NO部分氧化还原反应 如：MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O反应中HCl一半作还原剂（生成Cl2），另一半表现酸性（生成MnCl2）。3氧化还原反应方程式的配平依据：a电子守恒（化合价升降总数守恒），即在反应中还原剂失去的电子总数与氧化剂得到的电子总数相等。b质量守恒，反应前后各元素的原子个数相等。c电荷守恒，在有离子参与的氧化还原反应中，方程式两边的净电荷数相等。步骤：（以铜与稀硝酸的反应为例）1先写出反应物和生成物的化学式，并列出发生氧化和还原反应的元素的正负化合价。 2列出元素的化合价的变化 3使化合价升高和降低的总数相等 4用观察的方法配平其它物质的化学计量数，在上述反应里，有6个NO没有参与氧化还原反应，所以HNO3的化学计量数应是8，H2O的化学计量数应是4，因为有2个NO还原成NO，其中4个氧原子跟HNO3中氢原子结合成水，配平后，把单线改成等号。3Cu+8HNO3（稀）=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O氧化还原反应方程式的配平步骤可简单总结如下：划好价、列变化、求总数、配化学计量数。典例剖析【例1】一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为：NH4NO3HNO3+N2+H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为（ ）A53 B54 C11D35解析：根据化合价变化可知：N2既是氧化产物又是还原产物，则NH4NO3中NH氮原子化合价升高，NO的氮原子化合价降低，即 化合价升高3 化合降低5由化合价升降总数相等可求出答案为53答案：A解本题的关键是抓住氧化剂与还原剂得失电子总数相等（或化合价降升总数相等）的规律。当然，本题还可先配平化学方程式再求解。【例2】24mL浓度为0.05molL-1的Na2SO3溶液恰好与20mL浓度为0.02 molL-1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为（ ）A+2 B+3C+4D+5解析：根据氧化还原反应中得失电子总数相等，判断Cr元素在还原产物里的价态。n(Na2SO3)=0.05molL-10.024L=0.0012 moln(K2Cr2O7)=0.02molL-10.02L=0.0004 mol K2Cr2O7在反应中得电子：0.00042(6-x)mol e；Na2SO3在反应中失电子：0.00122mol e。根据氧化还原反应中，氧化剂和还原剂在反应中得失电子数相等，则有：0.00042(6-x)=0.00122，解得x=3。答案：B氧化还原反应比较典型的计算有：求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量比，计算参加反应的氧化剂或还原剂的量，确定反应前后某一元素的价态变化等。计算的关键是依据氧化剂得电子总数等于还原剂失电子总数，列出守恒关系式求解。从试题的变化趋势来看，有一类题目已知参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比，计算确定产物。计算公式如下：氧化剂物质的量变价元素原子数目化合价的变化值=还原剂物质的量变价元素原子数目化合价的变化值。【例3】配平KMnO4+HClKCl+Cl2+MnCl2+H2O解析：锰元素完全被还原，生成MnCl2，而氯元素部分被氧化后，生成物是Cl2，因此应先配出MnCl2和Cl2前面的化学计量数。 化合价降52 化合价升25即2KMnO4+HClKCl+2MnCl2+5Cl2+H2O然后，根据质量守恒，用观察法配平其他物质的化学计量数。答案：2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O用化合价升降法配平氧化还原反应方程式，一定要先找准参加了氧化还原反应的元素，再依步骤进行配平。【例4】配平下列化学方程式：(NH4)2PtCl6 Pt+NH4Cl+HCl+N2解析：此题为自身氧化还原反应方程式的配平，反应物(NH4)2PtCl6中既有N的化合价升高，又有Pt化合价降低，它前面的化学计量数不便确定，故把生成物Pt和N2作配平起点。化合价升高6价2Pt由原来的4价降为单质Pt的0价化合价降低4价3即(NH4)2PtCl6 3Pt+NH4Cl+HCl+2N2再用观察法配平。答案：3(NH4)2PtCl63Pt+2NH4Cl+16HCl+2N2对于分解反应和自身氧化还原反应最好采用从右至左配平的方法，即逆向配平法。【例5】配平下列离子方程式：MnO +SO +H+Mn2+SO +H2O分析： 化合价降52 化合价升25得：2MnO +5SO +H+2Mn2+5SO +H2O再根据电荷守恒确定其他物质的化学计量数。反应物（除H+外）所带电荷：210=12生成物所带电荷：+410=6因此，H+的化学计量数应配“6”，则H2O的化学计量数为3。答案：2MnO +5SO +6H+=2Mn2+5SO +3H2O配平离子方程式时，一定要遵守三个原则：电子得失守恒；原子守恒；电荷守恒。【例6】配平方程式：Fe3C+HNO3Fe(NO3)3+NO2+CO2+H2O解析：Fe3C中各元素的化合价凭现有的知识无法标出，且仅靠观察也不能配平，不妨先假设Fe和C元素的化合价均为零价，然后观察生成物中Fe和C元素的价态都是升高的，我们可以把Fe3C作为一个整体计算化合价升高总数进行配平。即还原剂：Fe3C 氧化剂：HNO3 降1价13 按化合价升降总数相等原则，将变价元素配平：1Fe3C+13HNO33Fe(NO3)3+13NO2+1CO2+H2O再观察发现，NO3有部分未参加氧化还原反应，最终配平的化学方程式为：Fe3C+22HNO3=3Fe(NO3)3+13NO2+CO2+11H2O在化学反应方程式配平过程中，当遇到某物质的元素化合价难以确定时，可假设其中所有元素的化合价都为0；并把该物质视作一个电中性的整体，然后采用化合价升降法配平方程式，不会影响配平的结果。这种配平法可称为“零价配平法”。（实际上，该题也采用了整体配平的思想。）练一练1P4+HNO3(浓)H3PO4+NO2+ H2O2Zn+HNO3Zn(NO3)2+N2O+H2O3FeS2+O2Fe2O3+SO24 5 Cl2+KOH(热、浓)KCl+KClO3+H2O6配平化学方程式： KMnO4+H2O2+H2SO4K2SO4+MnSO4+O2+H2O7白磷与烧碱溶液发生下列反应，试加以配平： P+NaOH+H2OPH3+NaH2PO38在反应3BrF3+5H2O=HBrO3+9HF+O2+Br2中，若有7.5molH2O参加反应，被H2O还原的BrF3为（ ）A1molB2mol C3mol D4.5mol9在100mL含等物质的量的HBr和H2SO3的溶液里通入0.01molCl2，有一半Br变为Br2（已知Br2能氧化H2SO3）。原溶液中HBr和H2SO3的浓度是（ ）A0.0075mol/L B0.008mol/L C0.075mol/L D0.08mol/L10ClO2是一种广谱型的消毒剂，根据世界环保联盟的要求，ClO2将逐渐取代Cl2成为生产自来水的消毒剂。工业上ClO2常用NaClO3和Na2SO3溶液混合并加入H2SO4酸化后反应制得。在以上反应中NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为（ ）A11 B21 C12D2311在一定条件下，PbO2与Cr3+反应，产物是Cr2O72和Pb2+，则与1molCr3+反应所需PbO2的物质的量为（ ）A3.0mol B1.5mol C1.0mol D0.75mol参考答案：1分析： 反应前后磷元素化合价的升高数为54，化合价升高数和降低数的最小公倍数是1(54)。 答案： 2分析： 先把HNO3的化学计量数暂定为2。 答案： 4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O+5H2O3分析： 先把FeS2的化学计量数暂定为2，FeS2中元素的化合价为，结构单元“2FeS2”的化合价升高数为22，结构单元“O2”的化合价降低数为4。 答案： 4分析： Pb的主要化合价有+2和+4，可将化学式由Pb3O4变为2PbOPbO2。 答案： 5分析： Cl2+KOH5KCl+1KClO3+H2O 答案： 3Cl2+6KOH(热、浓)=5KCl+KClO3+3H2O6分析： 配平此化学方程式时应明确：KMnO4是氧化剂，H2O2是还原剂，其中的变为 。 化合价降低52 化合价升高25 2和5分别为KMnO4和H2O2的化学计量数，其他物质用观察法配平。 答案： 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2+8H2O7分析： 本题为同一物质同种元素间的氧化还原反应，可从生成物一边开始配平： 化合价降低31 化合价升高31 答案： 2P+NaOH+2H2O=PH3+NaH2PO38分析： 该反应中BrF3既是氧化剂又是还原剂，H2O的是还原剂，另的H2O既非氧化剂又非还原剂。由 知，BrF3与H2O的氧化还原关系为：2BrF33H2O。 答案：B9分析： Br2能氧化H2SO3，则还原性H2SO3Br。Cl2先氧化H2SO3后氧化Br。设100mL溶液中含HBr与H2SO3的物质的量都是x。 H2SO3+Cl2+H2O=H2SO4+2HCl x x 2Br+Cl2=Br2+2Cl 答案：D10分析：化学反应中NaClO3得电子总数与Na2SO3失电子总数相等，即n(NaClO3)1=n(Na2SO3)2。则n(NaClO3) n(Na2SO3)=21。答案：B11分析：化学反应中PbO2得电子总数与Cr3+失电子总数相等，即n(PbO2)2=n(Cr3+)3。则。答案：B 在线测试窗体顶端选择题1、配平 H2S + HNO3H2SO4 + NO2 + H2O A、1 3 8 6 8 B、1 8 1 8 4 C、2 7 3 6 8 D、6 9 8 4 2 窗体底端窗体顶端2、K2MnF6+SbF5KSbF6+MnF3+F2 A、2 4 4 2 1 B、2 4 7 5 9 C、4 7 8 9 3 D、3 6 4 7 9窗体底端窗体顶端3、Cl2 + KOH KClO3 + KCl + H2O A、1 4 7 5 2 B、3 6 5 8 9 C、3 6 1 5 3 D、4 6 8 3 5窗体底端窗体顶端4、 A、2 5 7 B、4 6 4 C、6 3 8 D、3 2 1窗体底端窗体顶端5、FeS2+O2Fe2O3+SO2 A、2 11 1 4 B、5 8 12 6 C、4 11 2 8 D、2 4 8 10窗体底端窗体顶端6、P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4 A、11 15 245 615 B、5 1 12 14 814 C、812 614 924 D、12 24 618 10 6窗体底端窗体顶端7、Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+NaCl+H2O A、2 (4x+1) (3x-1) x (5x+2) (2x-1) B、1 (3x+1) (2x-2) x (3x+1) (x-1) C、2 (3x+2) (4x-1) (x+1) 3x (3x-2) D、1 (5x-3) (4x+1) 3x (5x-2) (3x-1)窗体底端窗体顶端8、H2C2O4+KMnO4+H2SO4CO2+K2SO4+MnSO4+H2O A、1 3 4 611 89 B、3 6 8 18 912 5 C、5 2 3 10 128 D、4 6 7 18 942窗体底端窗体顶端9、Al+OH-+H2OAlO2-+H2 A、1 3 2 5 8 B、3 6 2 1 4 C、5 8 4 1 7 D、2 2 2 2 3窗体底端窗体顶端10、KMnO4+KNO2+囗_MnSO4+K2SO4+KNO3+H2O A、3 5 3H2SO4 7 4 9 9 B、3 1 7H2SO4 9 4 8 3 C、2 5 3H2SO4 2 1 5 3 D、6 8 4H2SO4 2 8 1 3 窗体底端答案与解析 1、B S：26 81 N：54 18 配平步骤与配平结果如下（其中表示填写化学计量数的先后顺序）： 1H2S + 8HNO3 1H2SO4 + 8NO2 + 4H2O 2、A Mn：43 12 2F：10 21 化学计量数的填写步骤和结论如下： 2K2MnF6+4SbF54KSbF6+2MnF3+1F2 3、C 分析： 此反应中氯元素由0价变为5价和1价，属于岐化反应，不用考虑Cl2的角标问题。如下： Cl：05 51 Cl：01 15 填写化学计量数和结果如下： 3Cl2 + 6KOH1KClO3 + 5KCl + 3H2O 4、D 3Fe： 81 4O：02 81 填写化学计量数步骤和结论如下： 3Fe+2O21Fe3O4 5、C 填写化学计量数和配平结论如下： 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 6、A 填写化学计量数和配平结论如下： 11P+15CuSO4+24H2O5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 7、B xS： (6x+2)1 Cl：+11 2(3x+1） 填写化学计量数和结论如下： 1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x1)H2O 8、C 把H显1价、O显-2价代入H2C2O4中求得C显3价 2C：34 25 Mn：72 52 化学计量数的填写步骤和结论如下： 5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2+1K2SO4+2MnSO4+8H2O 9、D Al：0+3 32 2H：+10 23 2Al+OH-+H2O 2AlO2- + 3H2 再根据原子个数守恒配平OH和H2O，如下： 2Al + 2OH- + 2H2O2AlO2-+3H2 10、C分析：观察两边元素，看到两边元素种类不同，左边少硫元素，所以少的项一般是H2SO4。Mn：+7+252N：+3+5 252KMnO4 + 5KNO2 + 3H2SO4 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3H2O 课外拓展氧化还原反应方程式的配平方法和技巧 1左配法对于被氧化、被还原的元素分别在不同物质中的氧化还原反应，一般从左边反应物着手配平。范例配平Cu2S+HNO3Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O解答：这是一道有三种元素化合价变化的氧化还原方程式配平题。从方程式分析Cu由+1价升高为+2价，S由-2价升高为+6价，N由+5价降低为+2，其中Cu2S只做还原剂，HNO3做氧化剂的同时还起酸的作用，配平过程同上述相同，只是将不同元素升高化合价合并计算。 类题：配平Ag3AsO4+Zn+H2SO4Ag+AsH3+ZnSO4+H2O答案：2Ag3AsO4+11Zn+11H2SO4=6Ag+2AsH3+11ZnSO4+8H2O2右配法反应物中某一物质部分被氧化（或被还原）的氧化还原反应，自身氧化还原反应（包括分解、歧化反应），一般从右边生成物着手配平（即从逆向配平）。范例配平P+CuSO4+H2OCu3P+H3PO4+H2SO4，标明电子转移的方向和数目，并回答下列问题：1mol CuSO4能氧化P的物质的量是_。解答：此反应既有CuSO4氧化P的氧化还原反应，又有P的自身氧化还原反应，若先配平氧化剂、还原剂的计量数（系数），对于本题较为困难。如果从P发生自身氧化还原反应这一方面，采用逆向配平法，较为简单。 观察配平为： 回答问题时仅由关系式15CuSO46H3PO4求解得1= mol是不对的。此题应全面分析：6mol 变为，化合价共升高56=30；另有5mol 变为，化合价降低53=15；15mol CuSO4中变为，化合价降低151=15。可见被CuSO4氧化的P仅占被氧化P的总量的一半，另一半P是被P自身氧化。所以1 mol CuSO4能氧化的P的物质的量为：1= mol。类题：配平S+Ca(OH)2CaS5+CaS2O3+H2O答案： 化合价升、降的最小公倍数为4，1是CaS2O3的系数，2是CaS5的系数，再由原子守恒推出其他物质的系数，配平后的化学方程式为：12S+3Ca(OH)2=2CaS5+CaS2O3+3H2O3缺项反应化学方程式的配平法所谓缺项配平，即某一反应物或生成物的化学式未写出，缺项常为酸、碱、水。其方法是：先根据化合价升、降总数相等配平含变价元素物质前的系数，再根据质量守恒和元素的原子或离子个数守恒，通过观察比较反应物，生成物增减原子或离子以确定未知物并配平。范例配平下列化学方程式HClOx+P+H3PO4+HCl解答：本题属于缺项配平，即化学方程式中有一种物质没有给出，需要通过观察、分析确定缺项为何物。就本题而言，用观察法难以确定缺项物质，可先确定氧化剂和还原剂的系数。根据化合价规则知 HClOx中Cl的化合价为（2x-1） 化合价升、降总数为10x，5和2x分别为HClOx、P的计量数。根据反应前后Cl和P原子守恒知，H3PO4和HCl的计量数分别为2x、5。再分析反应前后原子数目知，反应物缺6x mol H原子和3x mol O原子，应补上3x mol H2O，才能使两边各原子数目相等，配平后的化学方程式为：5HClOx+2xP+3xH2O=2xH3PO4+5HCl类题：配平下列化学方程式：Pt+HNO3+HClH2PtCl6+NO+答案：3Pt+4HNO3+18HCl=3H2PtCl6+4NO+8H2O4零价法配平的依据是化合物分子中，各组成元素的化合价代数和等于零。具体做法是：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素化合价均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降值相等，最后用观察法配平其他物质的计量数。此法适用于元素化合价难以确定的氧化还原反应方程式的配平。范例配平下列化学主程式：Fe3C+HNO3Fe(NO3)3+NO2+CO2+H2O。解答：复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价为零价，再根据化合价升降法配平。这种方法又常称为“零价法”。 在这个反应中，3mol Fe(NO3)3共含9mol NO ，说明有9 mol HNO3未被还原，故参加反应的HNO3，共22mol，最后配平为：Fe3C+22HNO3=3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O注意：Fe3C化合物若从化合价配平是比较难，因化合价出现分数，零价法配平对此类物质比较好。类题：用零价法配平Na2Sx+NaClO+NaOHNa2SO4+NaCl+H2O答案：Na2Sx+(3x+1)NaClO+2(x-1)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O5待