快速配平氧化還原反應的方法

時間：2024-03-25 19:37:39 好文

快速配平氧化還原反應的方法

　　在氧化還原反應的配平中 ,提出了離子反應的氧化數_電荷法 ,不用記憶繁瑣的介質添加經驗規則 ,就能實現快速準確地配平 .同時對其他類型的氧化還原反應 ,歸納整理出了氧化數差值法、整體氧化數法、待定系數法等快速配平方法，以下是對于快速配平氧化還原反應方法的具體說明!

　　一、電子守恒法

　　1、配平原理

　　發生氧化還原反應時，還原劑失去電子、氧化劑得到電子。因為整個過程的本質好比是還原劑把電子給了氧化劑，在這一失一得之間，電子守恒。故根據還原劑失去電子的數目和氧化劑得到電子的數目相等，結合二者化合價的改變情況，可以分別把氧化劑、還原劑的計量數計算出來，這樣整個氧化還原反應就順利配平了。

　　2、方法和步驟

　　①標出發生變化的元素的化合價，并確定氧化還原反應的配平方向。

　　在配平時，需要確定先寫方程式那邊物質的計量數。有時先寫出方程式左邊反應物的計量數，有時先寫出方程式右邊生成物的計量數。一般遵循這樣的原則：

　　自身氧化還原反應先配平生成物的計量數;

　　部分氧化還原反應先配平生成物的計量數;

　　一般的氧化還原反應既可先配平生成物的計量數，也可先配平反應物的計量數。

　　②列出化合價升降的變化情況。當升高或降低的元素不止一種時，需要根據不同元素的原子個數比，將化合價變化的數值進行疊加。

　　③根據電子守恒配平化合價變化的物質的計量數。

　　④根據質量守恒配平剩余物質的計量數。最終并根據質量守恒檢查配平無誤。

　　3、實戰演練

　　+7 -1 0 +2

　　⑴ KMnO4+HCl ___________ Cl2+MnCl2+KCl+H2O

　　標出化合價，因該反應是部分氧化還原反應，故確定先配平生成物Cl2和MnCl2，同時列出化合價升降情況，配平化合價變化的物質Cl2和MnCl2的計量數。

　　+7 +2

　　降低Mn Mn 5e

　　-1 0

　　升高Cl Cl2 2e 5

　　所以先配平為 KMnO4+HCl 5Cl2+2MnCl2+KCl+H2O

　　再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為

　　2KMnO4+16HCl =5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O

　　-3 +6 0 +4

　　⑵ (NH4)2SO4 __________ NH3+N2+SO2+H2O

　　標出化合價，因該反應是自身氧化還原反應，故確定先配平生成物N2和SO2 ，同時列出化合價升降的情況，配平化合價變化的物質N2和SO2的計量數。

　　+6 　　+4

　　降低S S 2e 3

　　-3 0

　　升高N N2 6e 1

　　所以方程式先配平為 (NH4)2SO4 ___________ NH3+1N2+3SO2+H2O

　　再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為

　　3(NH4)2SO4 =4NH3+1N2+3SO2+6H2O

　　+1-2 +5 +2 +6 +2

　　⑶ Cu2S+HNO3 　 Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O

　　標出化合價，因該反應是部分氧化還原反應，故確定先配平生成物Cu(NO3)2 、H2SO4和NO，同時列出化合價升降的情況，配平化合價變化的物質Cu(NO3)2 、H2SO4和NO的計量數。(因為Cu和S的化合價均升高，且它們來自于反應物Cu2S ，Cu和S的原子個數比為2：1，按此比例疊加化合價變化數目)

　　+5 　+2

　　降低N 　N 3e 10

　　-2 +6

　　升高S S

　　+1 +2 10e 3

　　2Cu 2Cu

　　所以方程式先配平為Cu2S+HNO3 　6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+H2O

　　再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為

　　3Cu2S+22HNO3 =6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O

　　〔練一練〕配平下列氧化還原反應方程式。

　　1. FeS2+O2 SO2+Fe2O3

　　2. FeS+H2SO4 Fe2(SO4)3+SO2+H2O+S

　　3. Ag NO3 Ag+NO2+O2

　　二、待定系數法

　　1、配平原理

　　質量守恒定律告訴我們，在發生化學反應時，反應體系的各個物質的每一種元素的原子在反應前后個數相等。通過設出未知數(如x、y、z等均大于零)把所有物質的計量數配平，再根據每一種元素的原子個數前后相等列出方程式，解方程式(組)。計量數有相同的未知數，可以通過約分約掉。

　　2、方法和步驟

　　對于氧化還原反應，先把元素化合價變化較多的物質的計量數用未知數表示出來，再利用質量守恒吧其他物質的計量數也配平出來，最終每一個物質的計量數都配平出來后，根據某些元素的守恒，列方程解答。

　　3、實戰演練(將以上所列出的方程式一一利用待定系數法配平)

　　⑴ KMnO4+HCl Cl2+MnCl2+KCl+H2O

　　因為錳元素和氯元素的化合價變化，故將Cl2和MnCl2的計量數配平，分別為x、y ，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為

　　yKMnO4+(3y+2x)HCl=xCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O ，最后根據氫元素守恒，列出x和y的關系式：3y+2x=8y，得出2.5y=x ，把方程式中的x都換成y ，即

　　yKMnO4+8yHCl=2.5yCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O ，將x約掉，并將計量數變為整數，故最終的配平結果為

　　2KMnO4+16HCl =5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O。

　　⑵ (NH4)2SO4 NH3+N2+SO2+H2O

　　因為氮元素和硫元素的化合價變化，故將N2和SO2的計量數配平，分別為x、y ，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為y(NH4)2SO4 =(2y-2x)NH3+xN2+ySO2+(y+3x)H2O ，最后根據氧元素守恒，列出x和y的關系式：

　　4y=2y+y+3x，得出3x=y ，把方程式中的y都換成x ，即3x(NH4)2SO4 =4xNH3+xN2+3xSO2+6xH2O ，將x約掉，故最終的配平結果為

　　3(NH4)2SO4 =4NH3+1N2+3SO2+6H2O。

　　⑶ Cu2S+HNO3 __________ Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O

　　因為氮元素和銅元素、硫元素的化合價變化，故將Cu2S和HNO3的計量數配平，分別為x、y ，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為

　　xCu2S+yHNO3 =2xCu(NO3)2+xH2SO4+(y-4x)NO+(2y-12x)H2O ，最后根據氫元素守恒，列出x和y的關系式：y=2x+4y-24x，得出x=y ，把方程式中的y都換成x ，即xCu2S+xHNO3 =2xCu(NO3)2+xH2SO4+xNO+xH2O，將x約掉，并將計量數變為整數，故最終的配平結果為3Cu2S+22HNO3 =6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O。

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