氧化还原反应方程式的配平方法

1、氧化还原反应方程式的配平方法四川宣汉县南坝中学 雅龙氧化还原方程式的配平一直是中学化学的难点之一，化合价升降法是配平氧化还原方程式基本方法，但学生在运用此方法进行配平时容易出错，原因在于氧化还原反应繁杂多样，各有其特点。但是只要我们掌握一些方法技巧，结合练习进行巩固，就可以做到对氧化还原反应的配平得心应手。一、配平原则 氧化还原反应的本质是发生了电子转移，因而反应中元素的化合价必然有升有降，故可根据电子得失总数相等即化合价升降总数相等将氧化还原方程式配平。二、氧化还原反应配平的步骤一般步骤：标变价、列变化、求相等、观察配平。例1.以CHNO3(浓) CO2NO2H2O为例说明化学方程

2、式配平的一般步骤(1)标变价：正确标出有化合价变化元素化合价的始态和终态；0 5 4 4CHNO3(浓)CO2NO2H2O(2)求升价元素或降价元素变化数：反应中C从0价升高到4，升高了4价；N从5降低到4，降低了1价，表示如下：0 5 4 4CHNO3(浓)CO2NO2H2O14 (3)求相等：根据元素化合价升降总数相等，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。根据反应中化合价升降总数必然相等，应在C前面乘以1(1省略)，HNO3前面乘以4(相当于升降变化数相互交叉即得对方的化学计量数)，再据此根据C、N质量守恒定律确定CO2和NO2的化学计量数分别为1和4，表示如下：0 5 4

3、 4C4HNO3(浓)CO24NO2H2O14(4)观察配平:用观察法配平其它元素。根据H元素质量守恒，H2O的化学计量数为2，配平后将“”改为“=”，配平后的化学方程式为：C4HNO3(浓)CO24NO22H2O若反应中化合价升降变化有公约数，可同时除以公约数再交叉。例2.配平化学方程式：CH2SO4(浓) CO2SO2H2O解析： 0 6 2 4C2H2SO4(浓) CO22SO22H2O2/24/2用化合价升降法配平氧化还原反应时除熟练掌握上述基本方法外，还应掌握一些技巧才能快速准确配平氧化还原反应方程式。1.若同一物质中有多种或多个原子得失电子，可把该物质中化合价升降总数作为整体进行配

4、平。例3.配平化学方程式FeS2O2 高温 Fe2O3SO2 解析：FeS2中Fe和S化合价均升高，可把两元素化合价升高总数之和作为整体进行配平，O2同样处理。2 -1 0 3 -2 4-24FeS2 11O22Fe2O38SO22×2=415×2=114FeS2 11O2高温2Fe2O38SO22.化合价升降法配合氧化还原反应时一般把先确定氧化剂、还原剂的化学计量数叫做正向配平，很多氧化还原反应若正向配平比较困难，则可考虑先确定氧化产物、还原产物的化学计量数即逆向配平。例4. 0 5 -1Cl2KOH(浓、热) KClO35KClH2O15据此确定Cl2的化学计量数，再根

5、据质量守恒定律依次确定KOH、H2O的化学计量数数。3Cl26KOH(浓、热)=KClO35KCl3H2O除歧化反应外，部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等也适合逆向配平。例5.(1)CuHNO3(稀) Cu(NO3)2NOH2O(2)KMnO4HCl(浓)KClMnCl2Cl2H2O(3)(NH4)2PtCl6 PtN2NH4ClHCl解析：(1)反应中HNO3发生部分氧化还原反应，若先确定NO的化学计量数即逆向配平，再根据NO和Cu(NO3)2 确定HNO3的化学计量数，会使配平变得简单。0 5 2 2CuHNO3(稀)3Cu(NO3)22NOH2O32据此根据质量守恒定律依次确定Cu、H

6、NO3、H2O的化学计量数，其中HNO3的化学计量数3×22=8。3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O(2)HCl发生部分氧化还原反应也适合逆向配平，同时Cl2又适合整体配平。7 -1 2 0KMnO4HCl(浓)KCl2MnCl25Cl2H2O25据此根据质量守恒定律依次确定KMnO4、KCl、HCl、H2O的化学计量数。其中HCl的化学计量数为2×25×22=16。2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2O(3)该反应适合整体配平结合逆向配平。 -3 4 0 0(NH4)2PtCl6 3Pt2N2NH4ClHCl6/

7、24/2据此根据质量守恒定律依次确定(NH4)2PtCl6、NH4Cl、HCl的化学计量数。3(NH4)2PtCl63Pt2N22NH4Cl16HCl综上所述，可将氧化还原反应方程式的配平概括为如下步骤：(1)标变价：标出有化合价变化元素的化合价。(2)找配平起点：确定某物质或元素最适合的配平方向，即正向配平还或逆向配平。某物质不管是反应物还是生成物，若有多种元素或多个原子得失电子适合整体配平，并以该物质所在的一边作为配平的起点；歧化反应、自身氧化还原反应、部分氧化还原反应等适合逆向配平。(3)求相等: 根据元素化合价升降总数相等，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。(4)观察

8、配平。例6.配平下列化学方程式：(1)As2S3HNO3H3AsO4H2SO4NO2H2O(2)PCuSO4H2OCu3PH3PO4H2SO4(3)Cu2SHNO3Cu(NO3)2NOH2SO4H2O(4)FeSH2SO4(浓) Fe2(SO4)3SO2SH2O解析：(1)反应中As2S3适合整体正向配平32 5 5 6 4As2S328HNO3H3AsO4H2SO4NO2H2O12×23×8=28据此根据质量守恒定律依次确定H3AsO4、H2SO4、NO2、H2O化学计量数。As2S328HNO3=2H3AsO43H2SO428NO28H2O(2)P发生歧化反应适合逆向配

9、平，Cu3P 适合整体配平。0 2 1 -3 5(2)PCuSO4H2O5Cu3P6H3PO4H2SO453×13=6据此根据质量守恒定律依次确定P、CuSO4、H2SO4、H2O的化学计量数。11P15CuSO424H2O=5Cu3P6H3PO415H2SO4(3)反应中有化合价变化的元素有Cu、S、N, Cu、S 适合整体正向配平，先确定Cu2S的化学计量数；HNO3发生部分氧化还原反应，N适合逆向配平，先确定NO的化学计量数，故该反应可用双向配平法进行配平。1 -2 5 2 3 6 3Cu2SHNO3Cu(NO3)210NOH2SO4H2O32×18=10据此根据质量

10、守恒定律依次确定H2SO4、Cu(NO3)2、HNO3、H2O的化学计量数。3Cu2S22HNO3=6Cu(NO3)210NO3H2SO48H2O(4)该反应，FeS中Fe、S的化合价均升高，适合正向整体配平，先确定FeS的化学计量数，H2SO4中S发生部分氧化还原反应适合逆向配平，先确定SO2的化学计量数。故同(3)一样用双向配平会使配平变得简单。2-2 6 3 4 02FeSH2SO4(浓) Fe2(SO4)33SO2SH2O212=3据此根据质量守恒定律依次确定S、Fe2(SO4)3、H2SO4、H2O的化学计量数,其中H2SO4中S的物质的量等于生成物中Fe2(SO4)3和SO2中S的

11、物质的量的总和。2FeS6H2SO4(浓)= Fe2(SO4)33SO22S6H2O特别强调：计算化合价变化总数时管前不管后，管后不管前。如例3中计算FeS2化合价升高总数时应为12×5=11(管前)，而不是2×15=8(不管后)，O2 化合价降低总数应为2×2=4(管前)，而不是3×22×2=10(不管后)；例6(2)中计算Cu3P化合价降低总数时应为3×13=6（管后)，而不是13=4（不管前)。三、有离子参加的氧化还原反应方程式的配平配平步骤：1. 根据元素化合价升降总数相等，确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数；

12、2.根据电荷守恒确定不参加氧化还原反应的离子的化学计量数；3.观察配平其他物质或元素。例7.配平下列离子方程式：(1)MnO4ClHMn2Cl2H2O(2)BH4Au3OH=AuBO2H2O (3)Sx2BrO3OHSO42BrH2O解析：部分离子方程式配平时略去标出化合价步骤(1) 2MnO410ClH=2Mn25Cl2H2O25设H的化学计量数为y,由电荷守恒得2×(1)10×(1)y=2×(2)，解得y=16,由此确定H2O的化学计量数8。2MnO410Cl16H=2Mn25Cl28H2O(2) 3BH48Au3OH=3Au8BO2H2O38根据电荷守恒可知

13、OH的化学计量数为24，由此确定H2O的化学计量数18。3BH48Au324OH=3Au8BO218H2O(3) -2/x 5 6 -13Sx2(3x1)BrO3OH3xSO42(3x1)BrH2O6/2(6x2)/2根据电荷守恒得OH的化学计量数为(6X6)，再根据H质量守恒确定H2O的化学计量数。3Sx2(3x1)BrO3(6x-6)OH=3xSO42(3x1)Br(3x-3)H2O四、缺项配平缺项部分一般不参与氧化还原反应，常为酸、碱、水等，若为离子方程式，也可能为H、OH等。配平前若能根据反应前后元素种类不变及电荷守恒目测出缺项部分，则可先确定出缺项部分，再根据氧化还原反应的配平方法和

14、步骤进行配平；否则应先确定氧化剂、还原剂及其产物的化学计量数，再根据质量守恒和电荷守恒确定缺项部分，最后观察配平。例8.完成并配平下列化学方程式(1)KMnO4KNO2_MnSO4K2SO4KNO3H2O(2) H2O2Cr2(SO4)3 K2SO4K2CrO4H2O解析：(1)根据反应前后元素种类不变可知，缺项部分为H2SO4,7 3 2 52KMnO45KNO2 H2SO42MnSO4K2SO45KNO3H2O25据此根据质量守恒定律依次确定K2SO4、H2SO4、H2O的化学计量数。2KMnO45KNO2 3H2SO4=2MnSO4K2SO45KNO33H2O(2) 根据反应前后元素种类

15、不变可知，缺项部分为KOH。3H2O2Cr2(SO4)3KOH3K2SO42K2CrO4H2O6/22/2据此根据质量守恒定律依次确定KOH、H2O的化学计量数。3H2O2Cr2(SO4)310KOH=3K2SO42K2CrO48H2O例9.人体内O2离子对健康有害，使人过早衰老。但在催化剂SOD存在下可发生如下反应，请完成该反应的离子方程式：O2H2OSODH2O2O2 (1)在些反应中氧化产物是 ，还原产物是 ；(2)反应中每产生1molO2，转移电子的物质的量 。-2 -1 -1/2 0H2O(OH) H2O2 O2 O2 解析：根据电荷守恒可知缺项为OH，又根据化合价邻价原则(即同种元

16、素间发生氧化还原反应时化合价只靠拢不相交)可知：O2发生了歧化反应。112O2H2OSODH2O2O2OH根据电荷守恒确定OH的化学计量数，再根据H守恒确定H2O的化学计量数。2O2H2OSODH2O2O22OH答案：(1)O2、H2O2；(2)1mol笔者在多年的教学实践中体味到：只要掌握一般的标价原则，确定好配平的起点，灵活运用好“化合价升降法”这一基本方法，便能解决中学化学中绝大多数的氧化还原反应方程式的配平问题。练习：完成并配平下列化学方程式(1)FeSO4KNO3H2SO4Fe2(SO4)3NOK2SO4H2O(2)KMnO4H2SH2SO4K2SO4MnSO4SH2O(3)AsH3

17、AgNO3H2OAs2O3AgHNO3(4) NF3H2OHFNOHNO3(5)PHNO3H2OH3PO4NO (6)ZnHNO3NH4NO3Zn(NO3)2H2O(7)K2MnF6SbF5KSbF6MnF3F2(8)Na2SxNaClONaOHNa2SO4NaClH2O(9)Ag3AsO4ZnH2SO4AgAsH3ZnSO4H2O(10)SCa(OH)2CaS5CaS2O3H2O(11)PtHNO3HClH2PtCl6NOH2O(12)Cl2NH3NH4ClN2(13)KMnO4H2C2O4H2SO4=CO2MnSO4K2SO4H2O(14)Fe(OH)3NaOHCl2Na2FeO4NaCl

18、H2O(15)SCa(OH)2CaSCaS2O33H2O(16)AsH3KBrO3H2SO4HAsO4Br2K2SO4H2O(17)K2Cr2O7FeSO4H2SO4Cr2(SO4)3Fe2(SO4)3K2SO4H2O(19)PtHNO3HClH2PtCl6NO (20) Mn2BiO3 MnO4Bi3H2O (21)MnO4C2O42HMn2CO2H2O(22)AnBy-Ax-Bm(23)S52BrO3OHSO42BrH2O附答案：(1)6FeSO42KNO34H2SO4=3Fe2(SO4)32NOK2SO44H2O(2)2KMnO45H2S3H2SO4K2SO42MnSO45S8H2O(3)2AsH312AgNO33H2O=As2O312Ag12HNO3(4) 3NF35H2O=9HF2NOHNO3(5)3P5HNO32H2O=3H3PO45NO (6)4Zn10HNO3=NH4NO34Zn(NO3)23H2O(7)K2MnF6SbF5KSbF6MnF3F2(8)Na2S