高中复习专题：“一分为二”法配平化学方程式

一、通常步骤说明1、用H2O作为平衡物质，创建合适的两个半反应第一步是寻找合适的平衡元素，将复杂反应式恰到好处地分解成两个半反应，这也是配平中最为关键性的步骤。在通常情况下，选择H2O和原子氧（O）作为平衡物质和平衡元素，根据产物和反应物之间的联系，确定两个半反应。如配平反应：KMnO4＋FeS＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋S＋H2O，我们可以把反应式中的产物K2SO4和MnSO4看作由KMnO4和H2SO4反应得到，构成一个半反应，产物Fe2(SO4)3和S看作由FeS和H2SO4反应得到，构成另一个半反应，然后用H2O作为平衡物质，就可得到如下两个半反应：KMnO4＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋H2O（1）FeS＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋S＋H2O（2）2、用原子氧(O)配平两个半反应将两个半反应配平可采用最基本的观察法。观察反应（1），假定K2SO4的计量系数为1，则KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O的计量系数分别为2、3、2、3。观察反应（2），假定Fe2(SO4)3的计量系数为1，则FeS、H2SO4、S、H2O的计量系数分别为2、2、1、2，并且用原子氧（O）配平氧原子。这样就得到两个配平的半反应：2KMnO4＋3H2SO4→K2SO4＋2MnSO4＋3H2O＋5O（3）2FeS＋2H2SO4＋6O→Fe2(SO4)3＋S＋2H2O（4）3、消去原子氧（O）将两个半反应的加和半反应的加和是以两个反应式中的原子氧（O）为纽带，应用最小公倍数法使两个半反应中原子氧（O）的计量系数相等，将两式相加，即可消去原子氧（O），从而实现复杂方程式的配平。将反应式（3）乘以6、反应式（4）乘以5后，两式相加，可消去原子氧（O），最终得到配平的方程式：12KMnO4＋10FeS＋28H2SO4＝6K2SO4＋12MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋5S＋28H2O二、分类举例说明本法可以配平任何类型的化学方程式，尤其适合复杂类型的化学方程式的配平。对于复杂的氧化还原方程式可以不计算化合价的升降，即可实现快速配平，在某些带有未知化合价的方程式，其优越性更加明显。下面从分子方程式、离子方程式及带有未知化合价的化学方程式的配平加以说明。1、分子方程式的配平例1配平反应Fe3P＋HNO3→Fe(NO3)3＋NO＋H3PO4＋H2O第一步：由Fe3P、HNO3、Fe(NO3)3、H3PO4、H2O构成一个半反应Fe3P＋HNO3→Fe(NO3)3＋H3PO4＋H2O；剩余的物质构成另一个半反应HNO3→NO＋H2O。第二步：运用观察法和原子氧（O）配平这两个半反应Fe3P＋9HNO3＋7O→3Fe(NO3)3＋H3PO4＋3H2O；2HNO3→2NO＋H2O＋3O。第三步：通过半反应相加，消去O，即可实现配平3Fe3P＋41HNO3＝9Fe(NO3)3＋14NO＋3H3PO4＋16H2O2、离子方程式的配平离子方程式的配平往往与反应物所处的酸碱环境有关。在酸性环境中，可以用H＋平衡离子电荷；对于复杂的氧化还原方程式可以不计算化合价的升降，即可实现快速配平，在某些带有未知化合价的方程式，采用“一分为二”法进行配平，其优越性更加明显。下面从分子方程式、离子方程式及带有未知化合价的化学方程式的配平加以说明。在碱性环境中，可以用OH－平衡离子电荷，再用原子氧（O）来配平氧原子。其它步骤与分子方程式的配平类似。例2在酸性环境中配平反应：Fe3C＋Cr2O72-→Fe3+＋CO2↑＋Cr3+第一步：列出半反应Fe3C→Fe3+＋CO2↑，Cr2O72-→Cr3+第二步：配平除H、O以外的原子，用H＋配平两边电荷，用O来配平氧原子Fe3C＋9H＋＋6.5O→3Fe3+＋CO2↑＋4.5H2O，Cr2O72-＋8H＋→2Cr3+＋4H2O＋3O第三步：通过半反应相加，消去O，即可实现配平6Fe3C＋13Cr2O72-＋158H＋＝18Fe3+＋6CO2↑＋26Cr3+＋79H2O例3在碱性环境中配平反应：ClO-＋P4→H2PO4-＋Cl-第一步：列出半反应ClO-→Cl-，P4→H2PO4-第二步：配平除H、O以外的原子，用OH－配平两边电荷，用H2O配平氢原子，用O来配平氧原子ClO-→Cl-＋O，P4＋4OH－＋2H2O＋10O→4H2PO4-第三步：通过半反应相加，消去O，即可实现配平10ClO-＋P4＋4OH－＋2H2O＝10Cl-＋4H2PO4-3、带有未知化合价的化学方程式的配平带有未知化合价的化学方程式，运用元素化合价升降法进行配平，涉及到计算元素化合价的问题，配平过程显得十分繁琐。但采用本法可以避免元素化合价的复杂计算，使化学方程式的配平变得十分简单，从而达到快速配平的目地。例4配平反应K2Ox＋FeSO4＋H2SO4→K2SO4＋Fe2(SO4)3＋H2O第一步：列出半反应K2Ox＋H2SO4→K2SO4＋H2O，FeSO4＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋H2O第二步：配平半反应K2Ox＋H2SO4→K2SO4＋H2O＋(x－1)O,2FeSO4＋H2SO4＋O→Fe2(SO4)3＋H2O第三步：通过半反应相加，消去O，即可实现配平K2Ox＋2(x－1)FeSO4＋xH2SO4＝K2SO4＋(x－1)Fe2(SO4)3＋xH2O例5配平反应Na2Sx＋NaClO＋NaOH→Na2SO4＋NaCl＋H2O第一步：列出半反应Na2Sx＋NaOH→Na2SO4＋H2O，NaClO→NaCl第二步：配平半反应Na2Sx＋2(x－1)Na