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氧化还原反应方程式的配平邹 世 兵麻城市第二中学摘 要 ：学习了氧化还原反应方程式配平的基本步骤：“标变价元素的化合价列出变价元素化合价的变化情况求出变价元素化合价变化值的最小公倍数根据最小公倍数配平参与了氧化还原反应物质的系数通过观察法配平其他物质的系数”之后,配平一些简单的氧化还原反应的系数比较容易,但对一些复杂的氧化还原反应仍然无从下手.现在将常见的氧化还原反应配平的技巧以及不常见的氧化还原反应方程式的配平方法总结如下.一常见氧化还原反应的配平技巧 1.“1X”法(亦称待定系数法) 当某化学反应的反应物只有两种时,设一种反应物的系数为1,另一种反应物的系数为X,再配平其它物质的系数的方法称之为待定系数法. 适用范围:两种反应物参加的所有反应(包括氧化还原反应和非氧化还原反应) 例如:配平如下方程式; KMnO4 + Hcl -Kcl + Mncl2 + cl2 + H2O 首先令两反应物的系数分别为1和X“1”KMnO4 + “X” Hcl -Kcl + Mncl2 + cl2 + H2O 再根据“K ”、“Mn” 和“H ”守恒,可配平其他物质的系数:1 KMnO4 + X Hcl -1 Kcl+1 Mncl2 +(X-3)/2 cl2+ X/2H2O 最后根据质量守恒(即氧守恒) 得到:4 = X/2 则 X=8 将X=8代人方程式中:1KMnO4 +8 Hcl -1Kcl + 1Mncl2 +5/2 cl2 +4 H2O 均乘以分母2,并改“-”为“=”得到:2 KMnO4 +16 Hcl = 2Kcl +2Mncl2 +5 cl2 +8 H2O 方法扩展: “1XY” 若反应物有三种,可以假设三种反应物的系数分别为1、X、Y,然后再将方程式配平;若反应物有三种以上时,可以假设三种以上的反应物的系数分别为1、X、Y、Z,然后再将方程式配平.2逆向配平法 先确定生成物的系数,再确定反应物的系数的方法称之为逆向配平法.适用范围:多使用于歧化反应,即某种物质在化学反应过程中,既是氧化剂又是还原剂,发生的是自身的氧化还原反应.常见的类型有:.同一种元素化合价既升高有降低;.同一物质中一部分元素化合价升高另一部分降低;例如: KOH + Cl2- KCl + KClO3 + H2OKCl中Cl的化合价为-1价;KClO3中Cl的化合价为+5价,化合价变化的最小公倍数为5,则KCl的序数为5, KClO3的序数为1:KOH + Cl2 - 5KCl + KClO3 + H2O根据Cl守恒Cl2的系数为3,根据K守恒KOH的系数为6,则H2O的系数为3即: 6KOH + 3Cl2 5KCl + KClO3 + 3 H2O3.整体配平法当某种物质中多种元素的化合价发生改变时,可以将该物质当作一个整体,标出会化合价的升降后在配平化学方程式,该方法称之为整体配平法.适用范围:一种物质中有多种元素的化合价发生改变例如:FeS2+ O2-Fe2O3 +SO2FeS2 中: Fe的化合价升高了1 , S的化合价共升高了10, FeS2 中所有元素的化合价共升高了11,而中所有元素化合价降低了4,因此,元素化合价变化的最小公备数为 “114”,FeS2的系数为4, O2 的系数为11,则根据质量守恒, Fe2O3和SO2的系数分别为2和8,即:4FeS2+11 O2 2Fe2O3 +8 SO24.零价配平法 某些物质结构复杂,所含元素的化合价难以确定时,可以令其所含各元素的化合价均为“0”,再配平化学方程式:例如:Fe3C + HNO3(浓)-Fe(NO3)3+CO2 +NO2 +H2OFe3C中,令其所有元素的化合价为“0”,再运用整体法, Fe3C中Fe和C的化合价总共一起升高“13”,而HNO3中N的化合价降低了“1”,所以: Fe3C的系数为“1”, NO2的系数为“13”,即:1 Fe3C + HNO3(浓)-Fe(NO3)3+CO2 +13 NO2 +H2O再根据质量守恒,配平其他物质的系数:1 Fe3C + 22 HNO3(浓)-3 Fe(NO3)3+1 CO2 +13 NO2 + 11 H2O方程式配平后为: Fe3C + 22 HNO3(浓) = 3 Fe(NO3)3+ CO2 +13 NO2 + 11 H2O5.平均价态法(亦称平均化合价法)某物质中同一元素呈现不同的化合价时,根据化合价代数和为零的原则,将这一元素的化合价予以平均标价,再将方程式配平.例如:Na2S5 + NaClO +NaOH - Na2SO4 + NaCl + H2ONa2S5中, 根据化合价代数和为零的原则, S的化合价为-2/5价;则Na2S5中S的化合价的变化值为(6+2/5)5=32,而NaClO中Cl的化合价的变化值为2,因此,化合价变化的最小公倍数为32, Na2S5的系数为1, NaClO 的系数为16:1 Na2S5 + 16 NaClO +NaOH - Na2SO4 + NaCl + H2O再根据质量守恒得出其它物质的系数:1 Na2S5 + 16 NaClO +8 NaOH = 5 Na2SO4 + 16 NaCl +4 H2O6.借助电荷守恒配平离子方程式有离子参加或生成的氧化还原,运用得失电子守恒,可以配平参加氧化还原反应的微观粒子的系数,其它粒子的系数可以借助电荷守恒来配平.例如:MnO4- + SO2 + H2O - Mn2+ + H+ + SO42-先运用得失电子守恒配平MnO4- 、 SO2 、 Mn2+和SO42-的系数2 MnO4- + 5 SO2 + H2O - 2 Mn2+ + H+ + 5 SO42-再运用电荷守恒配平H+的系数2 MnO4- + 5 SO2 + H2O - 2 Mn2+ + 4 H+ + 5 SO42-最后根据质量守恒得出其它物质的系数:2 MnO4- + 5 SO2 + 2 H2O = 2 Mn2+ + 4 H+ + 5 SO42-7.缺项配平所谓缺项配平,指的是方程式中某些反应物或生成物的化学式没有列出来(它们一般为酸、碱或者是水),这类方程式配平时,不仅要配平系数还要写出未知物质的化学式.基本规律:(1).反应物中有酸(H+)或碱(OH-)时,生成物中所缺的物质一般为H2O;(2).生成物中有酸(H+)或碱(OH-)时, 反应物中所缺的物质一般为H2O;(3).应物中有H2O时,生成物中所缺的物质一般为酸(H+)或碱(OH-);(4).生成物中有酸(H+)或碱(OH-)时, 反应物中所缺的物质一般为H2O.基本方法:先配平参与氧化还原的物质的系数,再观察反应物和生成物中所含分子及原子的种类和个数,确定所缺的物质,最后根据质量守恒,配平整个方程式.例如:KMnO4 + KNO2 + -MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O化合价发生改变的是Mn元素和N元素, Mn的化合价降低了5, N的化合价升高了2,化合价变化的最小公倍数为10,则含变价元素的物质的系数分别为:2 KMnO4 + 5 KNO2 + - 2 MnSO4 +1 K2SO4 +5 KNO3 + H2O根据生成物中有H2O和SO42-,可以确定反应物可能是H2SO4,将代人方程式,并根据质量守恒配平其它物质的系数:2 KMnO4 + 5 KNO2 + 3 H2SO4 =2 MnSO4 +1 K2SO4 +5 KNO3 + 3 H2O二.特殊氧化还原反应反应方程式的配平有些氧化还原反应中,可能有多种氧化剂或多种还原剂同时参加反应,这类方程式的系数一般可能有多组系数.例如:3 BrF3+ 5 H2O 9 HF + HBrO3 + O2 + Br27 BrF3+11 H2O 21 HF + HBrO3+4 O2+ 3 Br28 BrF3+14 H2O 24 HF+4 HBrO3 + O2+2 Br2原因是反应物中,氧化剂为BrF3,还原剂有BrF3和H2O.当然,也有少数例外,例如:黑火药的反应原理;1 S + 2 KNO3 + 3 C = K2S + N2 + 3 CO2原因是反应物中, 虽然还原剂为C,氧化剂有S和KNO3 两种,但生产物为K2S,就决定了反应物中的KNO3和S系数之比为2:1.三.氧化还原反应反应方程式配平练习(配平下列方程式): C + HNO3(浓) - CO2+ NO2 +H2O Zn + HNO3(极稀) - Zn(NO3)2 + N2O +H2O S + KOH - K2S + K2SO3 + H2OAs2S3 + HNO3(浓) - H3AsO4 + H2SO4 + NO2 + H2OH2O2 + Cr2(SO4)3 + - K2SO4