化学竞赛氧化还原反应方程式配平

1、2021/3/111 专题讲座专题讲座 2021/3/112 P4+ HNO3 H3PO4 + NO2 + H2O 0+5+5+4 201 1 20 1204420 配平方法：配平方法： 1、标价态：、标价态： 标出反应前后元素发生变化的化合价。标出反应前后元素发生变化的化合价。 2、列变化：、列变化： 分别用一个箭头标列出分别用一个箭头标列出当前当前的得失电子数。的得失电子数。 3、等得失：、等得失： 求出得失电子的最小公倍数，并确定两个系数。求出得失电子的最小公倍数，并确定两个系数。 4、平两边：、平两边： 根据已知系数推断未知系数。根据已知系数推断未知系数。 电子守恒电子守恒 质量守恒质

2、量守恒 一、化合价升降法一、化合价升降法 2021/3/113 讨论：分析下列氧化还原反应化合价的变化，并说明讨论：分析下列氧化还原反应化合价的变化，并说明 每条方程式有几种不同的标注方法？每条方程式有几种不同的标注方法？ S + KOH K2S + K2SO3 + H2O NH3 + NO N2 + H2O NH3 + O2 NO + H2O K2Cr2O7 + HCl KCl + CrCl3 + H2O + Cl2 配平技巧一：配平技巧一：善于分辨可以标注的位置（关键要素）善于分辨可以标注的位置（关键要素） 2021/3/114 练习练习2： I2 + KOH KI + KIO3 + H2

3、O NH3 + NO2 N2 + H2O C2H6 + O2 CO2 + H2O KMnO4 + HCl KCl + MnCl2 + H2O + Cl2 答案：答案： 1 I2 + 6 KOH 5 KI +1 KIO3 + 3 H2O 8 NH3 + 6 NO2 7 N2 + 12 H2O 2 C2H6 +7 O2 4 CO2 + 6 H2O 2KMnO4 +16HCl 2KCl + 2MnCl2 +8H2O +5Cl2 2021/3/115 挑战：你能配平下列氧化还原反应方程式吗？挑战：你能配平下列氧化还原反应方程式吗？ FeS + O2 Fe2O3 + SO2 NH4NO3 N2 + HN

4、O3+ H2O 配平技巧之二：配平技巧之二：善于利用分割或组合，使得得电子与失善于利用分割或组合，使得得电子与失 电子能够一次性标注出来。电子能够一次性标注出来。 练习练习3： Ag3AsO4 + Zn + H2SO4 Ag + AsH3 + ZnSO4 + H2O P4+ CuSO4+ H2O Cu3P+ H3PO4+ H2SO4 2021/3/116 讨论：讨论：你能够用一次性配平法配平下列方程式吗？你能够用一次性配平法配平下列方程式吗？ C + S + KNO3 K2S + N2+ CO2 适用范围：适用范围：凡是凡是得得电子数与电子数与失失电子数电子数分别能用分别能用 一个箭头表示出来

5、一个箭头表示出来的氧化还原反应。的氧化还原反应。 2021/3/117 Pt + HNO3+ HCl H2PtCl6 + NO + 0+5 +4 +2 43 3 4 3 4 34 18 H2O 8 2021/3/118 先配先配氧化剂氧化剂、还原剂还原剂及及还原产物还原产物 与与氧化产物氧化产物； 二、缺项配平：二、缺项配平： 再根据再根据质量守恒、电荷守恒质量守恒、电荷守恒确定确定 所缺的物质的化学式（分子或离子）所缺的物质的化学式（分子或离子） 最后最后观察配平观察配平其他物质系数。其他物质系数。 2021/3/119 Cr(OH)4- + + ClO- CrO42- + Cl- + H2

6、O +3 +1 +6-1 3 2 3 2 2 2 3 3 OH-2 5 2021/3/1110 Fe2+ + ClO- + Fe(OH)3+ Fe3+ + Cl- 考虑电子得失守恒考虑电子得失守恒 1 2 2 +2 +3 +1 -1 3 根据根据FeFe元素守恒：元素守恒： 考虑电荷守恒：考虑电荷守恒： ClOClO- 所带电荷与所带电荷与ClCl- 所所 带电荷一致；带电荷一致； FeFe2+ 2+所带正电荷为 所带正电荷为+4+4，FeFe3+ 3+ 所带正电荷为所带正电荷为+3+3，最小公倍数为，最小公倍数为1212，故，故FeFe2+ 2+ 的系数再乘以的系数再乘以3 3， Fe Fe

7、3+ 3+的系数为 的系数为4 4。 4 Fe(OH)3的系数为的系数为2； (O守恒守恒)，ClO- 的系数为的系数为3。 2 3 3 6H2O3 +3 2021/3/1111 (三三) 、整体归一法：、整体归一法： 某些反应物或生成物分子内有某些反应物或生成物分子内有两种或两种或 两种以上元素两种以上元素的的化合价化合价发生变化发生变化 ， 可将可将分子看作一个整体分子看作一个整体作为作为基准物质基准物质 进行配平，称为整体归一法。进行配平，称为整体归一法。 思考：思考： Fe3C + HNO3 - Fe(NO3)2 + CO2+ NO2+ H2O 能否用整体归一法配平下列反应？能否用整体

8、归一法配平下列反应？ 2021/3/1112 Fe3C + HNO3 Fe(NO3)3 + CO2+ NO2+ H2O -4+5 +4 +3+4 13 1 1 13 13 13 注意注意1：整体归一法更适合元素化合价：整体归一法更适合元素化合价 能用常规方法确定其能用常规方法确定其整数化合价整数化合价 9 22 3Fe : + 4/3 + 3 5/3 3 C: -4 + 4 8 13 N: +5 + 4 1 1 13 311 4 3 - 2021/3/1113 能否用整体归一法配平下列反应？能否用整体归一法配平下列反应？ 思考：思考： NH4ClO4 H2O + HCl + N2 + O2 注

9、意注意2：整体归一法大多适用：整体归一法大多适用多种变价多种变价 元素元素在在生成物生成物中出现。中出现。 83 2 2 2 -3+7 -1 00 2 保持保持Cl和和N的个数比为：的个数比为：1：1， O还有未还有未 变价的变价的H2O中的中的-2价的价的O，可用来平衡，可用来平衡O， 故不必考虑故不必考虑O与与N、Cl的个数比。的个数比。 2.5 1 1 2 2 5 2 3 2021/3/1114 Fe3C + HNO3 Fe(NO3)3 + CO2+ NO2+ H2O 00+5 +4 +3+4 13 1 1 13 13 13 9 22 311 思考：能否有更简单的方法配平思考：能否有更简

10、单的方法配平: 附注：附注：Fe3C Fe(NO3)3 + CO2 00+3 +4 价升价升：3 x3 +4 = 13 2021/3/1115 （四）零价法：（四）零价法： 适用对象：用常规法无法确定化适用对象：用常规法无法确定化 合物中合物中整数化合价整数化合价 方法：方法：令令无法用无法用常规法常规法确定化合价的确定化合价的 物质中物质中各元素均为零价各元素均为零价，然后利用，然后利用整整 体法计算出化合价总升、降值体法计算出化合价总升、降值，进行，进行 配平，在配平，在观察配平观察配平其他物质的系数。其他物质的系数。 2021/3/1116 用零价法配平：用零价法配平： Na2Sx +

11、NaClO + NaOH Na2SO4 + NaCl + H2O 00+1 -1+1+1 Na2Sx Na: 0+1 S: 0+6 Cl:+1-1NaClO 1 2 6x 6x+2 2 1 (3x+1) 令令Na2Sx中中各元素的化合价均为零价各元素的化合价均为零价， 利用整体法计算利用整体法计算Na2Sx化合价升高总值化合价升高总值 (3x+1) (3x+1)x (2x-2) (X-1) 2021/3/1117 零价法适合下列方程式的配平吗？零价法适合下列方程式的配平吗？ S62- + BrO3- + OH- SO42- + Br- + H2O S + Ca(OH)2 CaS5 + CaS2

12、O3 + H2O 难用常规方法确定化合价的物难用常规方法确定化合价的物质质 在反应物中，而在反应物中，而不是在生成物不是在生成物中。中。 难确定化合价的化合物难确定化合价的化合物不是以离不是以离 子形式子形式出现。出现。 小结：零价法较多适用于小结：零价法较多适用于 2021/3/1118 Na2Sx + NaClO + NaOH Na2SO4 + NaCl + H2O 能否用别的方法配平此反应呢？能否用别的方法配平此反应呢？ 对于不定方程式对于不定方程式Na2Sx，可将原子团，可将原子团Sx作作 为一个整体，根据化合价代数和为零的为一个整体，根据化合价代数和为零的 原则，确定原则，确定Na2

13、Sx中中Sx的的总价总价为为-2价价；求；求 得得S的的平均价为平均价为- 反应前后反应前后S： +6，每个，每个S原子净升高原子净升高 (6+ )，x个个S S原子原子共升高共升高 X (6+ ) 即：即： 6X+2 2 x 2 x 2 x 2 x 2021/3/1119 (五五)：整体平均标价法：整体平均标价法 适用对象：待配平的方程式中出现不同适用对象：待配平的方程式中出现不同 寻常的寻常的多元化合物多元化合物(Na2S5、Na2Sx、 Na2S6、Fe3C)，其中包括了一些，其中包括了一些不定不定 化学式化学式(Na2Sx)，利用整体平均标价法，利用整体平均标价法 用整体平均标价法练习

14、配平：用整体平均标价法练习配平： S62- + BrO3- + OH- SO42- + Br- + H2O S + Ca(OH)2 CaS5 + CaS2O3 + H2O 2021/3/1120 S62- + BrO3- + OH- SO42- + Br- + H2O - +6 +5 -1 1 3 19 3 6 6 3 19 19 19 3 18 30 15 左右两边待定物质左右两边待定物质 OH-和和H2O均有均有O、 H元素，难以用元素，难以用质量守恒质量守恒配平，对于配平，对于 离子方程式，可选择离子方程式，可选择电荷守恒电荷守恒配平配平 左边负电荷：左边负电荷：- 25；右边负电荷：；

15、右边负电荷：- 50 故：故：30 OH- 2021/3/1121 S + Ca(OH)2 CaS5 + CaS2O3 + H2O 0 +2 2 5 5 - 2 - 2 5 2 2 2 123 4 1 S2: 0 + 2 S5： ：0 - *5 2 2 5 - 2 5 x 1 x 2 再观察配平再观察配平Ca(OH)2和和H2O的系数，的系数， 分别为：分别为：3和和4。 2 5 2021/3/1122 (六六)有机物氧化还原反应方程式的配平有机物氧化还原反应方程式的配平 方法：方法：氧氧定为定为-2价，价，氢氢定为定为-1价，再利价，再利 用用化合价代数和为零的原则化合价代数和为零的原则确定

16、确定C元素元素 的化合价。的化合价。 CH CH + KMnO4 + H2SO4 H2O + HCOOH + MnSO4 + K2SO4 练习配平：练习配平： -1-1 +2 +7 +2 C： -1 +2 3 2 Mn：+7+2 5 5 6 5 106 6 3 9 2021/3/1123 技巧八技巧八 ：有：有单质单质参加或生成的反应，参加或生成的反应， 以以单质为标准单质为标准计算化合价计算化合价。 液氯可将氰酸盐液氯可将氰酸盐(OCN- )氧化为氧化为 N2， ， (其 其 中中OCN- 中中N的化合价为：的化合价为：-3价价 )，请配请配 平下列化学方程式平下列化学方程式: KOCN + KOH + Cl2 CO2 + N2 + KCl + H2O 25页页26页页 2021/3/1124 KOCN + KOH + Cl2 CO2 + N2 + KCl + H2O 0 0-1 -3