再谈方程式配平.doc

再 谈 方 程 式 配 平 四川省苍溪县龙王中学 (628411) 祖华祥谈到方程式的配平，对于一般读者而言，这是一个再简单不过的问题了。然而，简单之中有复杂。为此，笔者就相关内容阐述如下：化学中的方程式可分：化学方程式、电离方程式、离子方程式其配平原则一般可分：质量守恒、电荷守恒、价变守恒其配平方法很多，其中不少关键之处，还需自己细细琢磨，熟能生巧，逐步提高。1.对于非氧化还原反应的化学方程式，其配平主要利用质量守恒；2.对于电离方程式和非氧化还原反应的离子方程式，主要利用质量守恒和电荷守恒；3.对于氧化还原反应的化学方程式，要利用质量守恒和价变守恒；4.对于氧化还原反应的离子方程式，则要同时利用前面三大守恒原则。具体配法如下：一 、对于简单方程式，一般采取观察法。其配平可参考：多单共存多先配，奇偶同在奇变偶，单个原子放最后。（在尝试配平过程中，可用铅笔定系数，以变于修改。）例1 配平化学方程式：H2SO4 (浓) + C CO2 + SO2+ H2O解析 包含在化合物H2SO4中的多种元素：H、S、O应先配平，单质C中的C元素后配平；再观察左边O原子的总数最后必为偶数，故右边H2O分子前的系数也必须保证为偶数；另外左边C原子暂时是单个原子，所以应放在最后配平。其配平顺序为：2 H2O2 H2SO4 (浓) 2 SO2配平的方程式为： 2 H2SO4 (浓) + C CO2+ 2 SO2+ 2 H2O二 、对于复杂方程式，尤其是复杂的氧化还原反应方程式的配平，就并非如此简单了。这时要想照样得心应手，就还得积累较多的专项配平方法才行。相关方法较多，综合起来，至少有以下几种：(1)正向配平法，(2)逆向配平法，(3)设“1”配平法，(4)零价配平法，(5)整体标价法，(6)整体配平法，(7)有机物中碳原子标价法这些方法，很多书中均有介绍，在此，我只对其中个别地方略作补充。1、氧化还原反应方程式的配平，其主要步骤有：先标价，定变化，升降等，后配平。遇到一方程式后，如果难以标出变价元素的化合价，那要么采取观察法，要么采取设“1”配平法，或者零价配平法等等。例如：Fe3C + HNO3(浓)Fe(NO3)3 + NO2+ CO2+ H2O (零价配平法) P4O + Cl2 POCl3 + P2Cl6 (观察法，设“1”配平法)2、如果只知化合价，但不知其变化，这也是不行的。为此要熟悉常见氧化剂、还原剂及其变价规律。例2 配平方程式：(1) KMnO4 + H2O2 + H2SO4 K2SO4 + MnSO4 + O2 + H2O(2) KMnO4 + FeS + H2SO4K2SO4 + MnSO4 + Fe2(SO4)3 + S+ H2O(3) FeSO4 + Na2O2 + H2O Fe(OH)3+ O2+ Na2SO4解析 (1)反应中氧化剂是KMnO4、还原剂是H2O2 ，而 H2SO4 只是提供酸性环境，而不参与氧化还原反应。(2)反应中氧化剂是KMnO4、还原剂是FeS、氧化产物只有S， H2SO4同样只是提供酸性环境而已。(3)反应中氧化剂是Na2O2、还原剂是Na2O2 和FeSO4 。3、零价配平法的介绍与补充所谓零价配平法是指：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降值相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。 例3 Fe3C + HNO3（浓）Fe(NO3) 3 + NO2+ CO2+ H2O复杂物质Fe3C按常规方法分析无法确定其中Fe和C的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价均为零价，再根据化合价升降法配平。再用观察法，不难确定各物质的化学计量数为：1、22、3、13、1、11。 配平的方程式为：Fe3C + 22HNO3 = 3Fe(NO3)3 + 13NO2+ CO2+ 11H2O采用零价配平法配平该方程式，的确简单可行，但未必每位读者都已知道该方法的根源所在。本着知其然更要知其所以然的目的，我对该法作了如下探究：零价配平法其实也属于整体配平法。仍以上述方程式为例，设Fe3C中Fe 的化合价为x价，C的化合价为 - 3x价，于是便有以下结果: 这里尽管x 的取值是任意的，但其结果却是唯一的。这说明对于“Fe3C”来说，其整体化合价升降值与Fe和C的化合价无关。因此，为使计算最简单，我们不妨就假定Fe和C的化合价均为0价。这一方法对于任何AaBb 型化合物，只要A、B化合价均发生了改变（不管是同时升高还是同时降低，或者是一个升高另一个降低），且每种元素只产生一种变价，都能运用。（如是一个升高，另一个降低，则求其代数和。）4、整体配平法应用范围的扩展有些化学反应中，还会有多种元素发生化合价改变的情况，其中或许在同一物质中就有两种或多种元素的化合价发生了改变。对此，可把该物质作为一个整体来计算其化合价升降值（求代数和）。例4 配平方程式： P4 O + Cl2 POCl3 + P2 Cl6 解析 先标化合价，再利用如下整体配平法： 配平的方程式为：2 P4O +12 Cl2 = 2 POCl3 + 3 P2Cl6 对于该方程式的配平还可采用观察法和设“1”配平法，现举例如下：观察法：POCl3 前的系数应为偶数（奇偶同在奇变偶），且应与P4O的系数相同（P原子守恒）。为此可在这两种物质前先用系数2进行尝试，然后再定其他系数。设“1”配平法：可令P4O、Cl2前的系数分别为1和x，则有：1P4O + x Cl2 1POCl3 + 3/2 P2Cl6 由Cl原子守恒可得：2x=3+3/26，解得 x=6， 最后将各项系数同时乘以2即可配平。例5 配平方程式：CuFeS2 + O2 Cu2S + SO2+ FeO配平该方程式可用观察法，但这里为使整体配平法的应用能更深入，不妨仍用此法作一分析，以供参考。解析 先将Cu2S作为一个整体，其中S的化合价与以前相比没变化，仍为2价。再将CuFeS2作为一个整体，为使Cu原子守恒，其系数应变为2；当系数为2时，S原子个数就一共为4，这当中除