化学方程式和离子方程式配平

1、常见化学方程式的配平方法正确的化学方程式是计算的前提, 而书写正确的化学方程式的关键是配平。 初三学生初 学化学方程式时, 对即在根据化学事实写出反应物和生成物的化学式, 又要配平, 还要注明 反应条件及生成物的状态等往往顾此失彼。为了使学生能较快地掌握化学方程式的配平技 能,现就初中常见化学方程式的配平方法归纳如下:一、最小公倍数法具体步骤:(1求出每一种原子在反应前后的最小公倍数; (2使该原子在反应前后 都为所求出的最小公倍数; (3一般先从氧原子入手,再配平其他原子。例:配平 Al + Fe3O 4 Fe + Al2O 3第一步:配平氧原子 Al + 3Fe3O 4 Fe + 4Al2

2、O 3第二步:配平铁和铝原子 8Al + 3Fe3O 4 9Fe + 4Al2O 3第三步:配平的化学方程式:8Al + 3Fe3O 4高温 9Fe + 4Al2O 3二、观察法具体步骤:(1从化学式较复杂的一种生成物推求有关反应物化学式的化学计量数和 这一生成物的化学计量数; (2 根据求得的化学式的化学计量数, 再找出其它化学式的倾泄 计量数,这样即可配平。例如:Fe 2O 3 + CO Fe + CO2观察: 所以, 1个 Fe 2O 3应将 3个“ O ”分别给 3个 CO ,使其转变为 3个 CO 2。即Fe 2O 3 + 3CO Fe + 3CO2再观察上式:左边有 2个 Fe (

3、Fe 2O 3 ,所以右边 Fe 的系数应为 2。即Fe 2O 3 + 3CO 高温 2Fe + 3CO2这样就得到配平的化学方程式了,注意将“”线变成“ =”号。即Fe 2O 3 + 3CO = 2Fe + 3CO2例:配平 H 2O + Fe Fe 3O 4 + H2第一步:配平氧原子 4H 2O + Fe Fe 3O 4 + H2第二步:配平氢原子、铁原子 4H 2O + 3Fe Fe 3O 4 + 4H2第三步:配平后的化学方程式:4H 2O + Fe 高温 Fe 3O 4 + 4H2三、单数两倍法(奇数变偶法具体步骤:(1找出在化学反应中出现次数最多的元素; (2从原子数为单数的元素

4、 入手(一般为氧元素 。即乘 2; (3由已推求出的化学计量数决定其它化学式的化学计量 数。例:配平 FeS 2 + O2 Fe 2O 3 + SO2第一步:在 Fe 2O 3前乘 2 FeS 2 + O2 2Fe 2O 3 + SO2第二步:配平铁原子 4FeS 2 + O2 2Fe 2O 3 + SO2第三步:配平硫原子 4FeS 2 + O2 2Fe 2O 3 + 8SO2第四步:配平氧原子。配平后的化学方程式为:4FeS 2 + 11O2 高温 2Fe 2O 3 + 8SO2四、分数配平法此方法能配平有单质参加反应或有单质生成的化学反应。具体步骤:(1先配平化合物中各元素的原子; (2

5、用分数配平单质元素的原子; (3 去分母,使配平后的化学计量数为整数。例:配平 C 2H 2 + O2 CO 2 + H2O第一步:配平化合物中的碳原子和氢原子 C 2H 2 + O2 2CO 2 + H2O第二:利用分数配平氧原子 C 2H 2 + 5/2O2 2CO 2 + H2O第三步:去分母,即全部乘 2。得配平的化学方程式:2C 2H 2 + 5O2 点燃 4CO 2 + 2H2O以上的各种方法并不是孤立的, 而是可以互相联系起来应用的。 不管用哪一种方法配平, 首先要观察其反应方程式的特点, 然后再确定适当的配平方法加以配平。 一般来说, 观察和 配平的顺序为:有氢看氢,无氢看氧。

6、原子团优先配平,单质最后配平。难点 较难氧化还原方程式的配平氧化还原方程式的配平, 技巧若不掌握, 就会觉得很难; 掌握了其配平技巧, 就会觉得 较易。难点磁场请试做下列题目,然后自我界定学习本篇是否需要。将红磷放在稀硝酸中加热, 发生如下反应, 所列方程式中还缺少一种反应物 (或生成物, 只添其一 ,请完成下列化学方程式:_P+_HNO3+_ _H3PO 4+_NO案例探究例题 配平下列化学方程式:_PbN6+_Cr(MnO4 2_Cr2O 3+_MnO2+_Pb3O 4+_NO命题意图:考查学生对氧化还原方程式的配平能力。属化学教学中要求掌握的内容。 知识依托:氧化还原方程式的配平。错解分

7、析:不能正确辨认 PbN 6和 Cr(MnO4 2中各元素的化合价,可造成本题错解、难 解,甚至不会解。解题思路:本题有以下两种解法:方法 1(0价配平法 :对分子中含有难以确定元素化合价的物质,可选其为配平标准, 并设该分子中各元素的化合价都为 0(或在满足化合物内各元素化合价代数和为 0的前提下 设为其他数值 ,对配平结果无影响:题给反应中 PbN 6和 Cr(MnO4 2中 Pb 、 N 、 Cr 、 Mn 四元素的化合价难以确定,可选 PbN 6和 Cr(MnO4 2为配平标准:2228/343224322024000600NO _O Pb _O n M _O r C _ O n M

8、r(C _N b P _-+-+-+-+ 44/3 5 5PbN 6+44/3Cr(MnO4 2Cr 2O 3+MnO 2+Pb 3O 4+NO 44/3×5 5×44/3 15 PbN6+44 Cr(MnO4 2_Cr2O 3+_MnO2+_Pb3O 4+_NO 15 PbN6+44 Cr(MnO4 2=22Cr2O 3+88 MnO2+5 Pb3O 4+90 NO方法 2(万能配平法 :先设出化学方程式中某些物质的化学计量数,一般是方程式一边 的化学计量数,即反应物 (或生成物 的化学计量数,通常用 1, x , y , z 等数字和字母表示, 然后根据原子个数守恒可求

9、出 x , y , z 等未知数,这种方法几乎对所有化学方程式都是适合 的,所以叫做万能配平法。 1 PbN 6+x Cr(MnO4 2_Cr2O 3+_MnO2+_Pb3O 3+_NO先根据 Cr 、 Mn 、 Pb 、 N 原子个数守恒,得出生成物的暂定计量数:PbN 6+x Cr(MnO4 2x /2 Cr2O 3+2x MnO2+1/3 Pb3O 4+6 NO6 PbN6+6x Cr(MnO4 23x Cr2O 3+12x MnO2+2 Pb3O 4+36 NO再根据 O 原子守恒得到下列等式,并求出 x :48x =9x +24x +8+36x =44/15 15 PbN 6+44

10、Cr(MnO4 2=22 Cr2O 3+88 MnO2+5 Pb3O 4+90 NO答案:15 44 22 88 5 90锦囊妙计较难氧化还原方程式的配平,经常用到以下方法:1.0价配平法当化学方程式中某些元素的化合价较难确定时, 通常采用 0价配平法, 所选配平标准可 以是反应物,也可以是生成物。2. 万能配平法万能配平法所配平的化学方程式只是原子个数守恒, 化合价的升降总值不一定相等, 因 而不一定正确, 虽然中学阶段很少遇到这样的化学方程式, 但在最后进行化合价升降总值是 否相等的验证,还是必要的。3. 合并配平法关键是找出发生氧化还原反应的两种物质间的某种数量关系,常用方法有:(1通过

11、某种物质的分子中原子间的数量关系,确定其他两种 (或多种 物质的数量关系。(2通过电荷守恒等方法确定其他两种 (或多种 物质的数量关系。4. 拆分配平法适合氧化剂和还原剂是同一种物质, 且氧化产物和还原产物也是同一种物质的化学方程 式的配平,其配平技巧是将氧化还原剂 (或氧化还原产物 根据需要进行合理拆分。歼灭难点训练1.( 配平下列化学方程式(1_Ca(ClO2+_HCl_CaCl2+_Cl2+_H2O(2_H2S +_H2SO 4_S+_SO2+_H2O 2.( 配平下列氧化还原方程式(1_H2PO -2 +_Ag+_H2O H 3PO 4+_Ag+_H2(2_P4+_CuSO4+_Cu3

12、P +_H3PO 4+_H2SO 4 (3_Na2S x +_NaClO+_NaOH_Na2SO 4+_NaCl+_H2O (4_PH4ClO 4_PCl5+_P2O 5+_H2O3.( 在热的稀硫酸中溶解了 11.4 g硫酸铁,当加入 50 mL 0.50 mol·L -1硝酸钾 溶液时,其中的亚铁离子完全转化为铁离子,并有氮氧化物逸出:_FeSO4+_KNO3+_K2SO 4+_Fe2(SO4 3+_Nx O y + _H2O(1配平该化学方程式 (将含 x 、 y 的计量数和所缺物质填在横线上 (2反应中起氧化作用的物质是 _(写化学式 (3推算出 x 、 y 的数值:x =_

13、, y =_。4.( 三聚氰酸 C3N 3(OH3可用于消除汽车尾气中的氮氧化物 (如 NO 2 。当加 热至一定温度时,它发生如下分解:C 3N 3(OH33HNCO产物 HNCO(异氰酸,其结构 H N=C=O能与 NO 2反应生成 N 2、 CO 2和 H 2O 。(1写出 HNCO 与 NO 2反应的化学方程式:_。(2写出氧化产物与还原产物的质量之比 _。(3要消除 1.0 kg NO2需三聚氰酸 C3N 3(OH3多少千克?附:参考答案难点磁场1.3 5 2 H 2O 3 5歼灭难点训练1.(11 4 1 2 2 (21 1 1 1 22.(1合并配平法:由于生成物中无离子,根据电

14、荷守恒的原则可知,反应物 H 2PO -2和Ag +的化学计量数应相等,所以,可将 H 2PO -2 和 Ag +合并为一个整体“ H 2PO -2+Ag +” ,再进行配平。 11/4P4+15CuSO 4+5Cu 3P +6H 3PO 4+15H 2SO 4 11P 4+60CuSO 4+20Cu 3P +24H 3PO 4+60H 2SO 4 11P 4+60CuSO 4+96H 2O=20Cu3P +24H 3PO 4+60H 2SO 4 Na 2S x +(3x +1NaClO +NaOH Na 2SO 4+NaCl +H 2O (6x +2 ×1 2×(3x +

15、1 Na 2S x +(3x +1NaClO +(2x -2NaOH=x Na 2SO 4+(3x +1NaCl +(x -1H 2O(4将 PH 4ClO 4拆分为 PH + 4 和 ClO -4,然后进行配平。答案:(12 2 4 2 2 3(211 60 96H 2O 20 24 60(31 3x +1 2x -2 x 3x +1 x -1(45 1 2 103. 提示:(1由于反应在硫酸溶液中进行, 因此可知所缺物质为 H 2SO 4或 H 2O ; 由题给反 应知 H 2O 为生成物,故所缺物质为 H 2SO 4。n (FeSO4=0.0750 mol, n (KNO3=0.025

16、mol则 n (FeSO4 n (KNO3=3 1, (FeSO4 (KNO3=3 1 3FeSO 4+1KNO 3+H 2SO 4K 2SO 4+Fe 2(SO4 3+N x O y +H 2O 6FeSO 4+2KNO 3+4H 2SO 4=K2SO 4+3Fe 2(SO4 3+2/x N x O y +4H 2O(3方法 1:由方程式,根据氧原子守恒得:24+6+16=4+36+2y /x +4解得:y =x ,则:N x O y 为 NO ,即:x =1, y =1方法 2:设生成物 N x O y 中 N 元素的化合价为 a ,由上面方程式得:6×1=2×(5-a

17、 a =2则:N x O y 为 NO ,即:x =1, y =1方法 3:设生成物 N x O y 中 N 元素的化合价为 a ,由题意得:11.4 g÷152 g·mol -1×1=0.050 L×0.05 mol·L -1×(5-a (化合价升降总值相等 余略。答案:(16 2 4H 2SO 4 1 3 2/x 4(2HNO3(答 NO -3或 KNO 3亦可 (31 14. 提示:(1根据异氰酸的结构式,先标出异氰酸中各元素的价态: 再分析生成物质:异氰酸 (HNCO中 N 元素-3价, NO 2中 N 元素+4价,二者将发生

18、 歧化反应生成 N 2, HNCO 和 NO 2中 C 、 H 、 O 三元素反应前都呈稳定价态,故不参加氧化 还原反应,反应后仍呈稳定价态,他们可组成的稳定化合物只能是 CO 2和 H 2O : 配平可得答案。答案:(18HNCO+6NO 2=7N2+8CO 2+4H 2O (24 3 (31.2 kg离 子 反 应 和 离 子 方 程 式(一离子反应1、离子反应的概念在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。 在中学阶段仅限于在溶液中进 行的反应, 可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。 因为电解质在水溶液 里发生的反应,其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。

19、2、离子反应的特点离子反应的反应速率快,相应离子间的反应不受其它离子的干扰。3、离子反应的类型(1离子互换反应 在溶液中酸、 碱、 盐之间互相交换离子的反应, 一般为非氧化还 原反应。(2离子互换反应发生的条件生成难溶的物质。如生成 BaSO 4、 AgCl 、 CaCO 3等。生成难电离的物质。如生成 CH 3COOH 、 H 2O 、 NH 3·H 2O 、 HClO 等。生成挥发性物质。如生成 CO 2、 SO 2、 H 2S 等。只要具备上述三个条件中的一个, 离子互换反应即可发生。 这是由于溶液中离子间相互作用生成难溶物质、 难电离物质、 易挥发物质时, 都可使溶液中某几种

20、、 自由移动离子浓度 减小的缘故。若不能使某几种自由移动离子浓度减小时,则该离子反应不能发生。如 KNO 3溶液与 NaCl 溶液混合后, 因无难溶物质、 难电离物质、 易挥发物质生成, Na +、 Cl -、K +、 NO 3-浓度都不减少,四种离子共存于溶液中,故不能发生离子反应。(3有离子参加的氧化还原反应置换反应的离子反应 金属单质与金属阳离子之间的置换 反应,如 Fe 与CuSO 4溶液的反应,实际上是 Fe 与 Cu 2+之间的置换反应。非金属单质与非金属阴离子之间 的置换反应,如 Cl 2与 NaBr 溶液的反应,实际上是 Cl 2与 Br -之间的置换反应。其它一些有离子参加的

21、氧化还原反应 如 MnO 2与浓 HCl 反应制取 Cl 2; Cu 与 FeCl 3溶液反应生成 FeCl 2、 CuCl 2; Cl 2与 NaOH 溶液反应生成 NaCl 、 NaClO 和水等。这些离子反应发生的条件是:比较强的氧化剂和较强的还原剂反应, 生成氧化性较弱的 氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握一些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱, 是判断这一类离子反应能否发生的重要依据。(二离子方程式 1、离子方程式的概念 用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。2、离子方程式的特点 离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应, 而且还表示所有同一类型的离子反应。

22、 如BaSO BaSO 2424+-+=,不仅表示 BaCl 2溶液与 Na 2SO 4溶液之间的反应, 还表示所有可 溶性钡盐与可溶性硫酸盐溶液的反应。 3、书写离子方程式的四个步骤 (1写根据客观事实,写出正确的化学方程式。(2拆把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,把难溶于水的物质或难电离的物质以及气体、 单质、 氧化物仍用分子式表示。 对于难溶于水但易溶于酸的物质, 如 CaCO 3、 FeS 、 Cu(OH2、 Mg(OH2等仍写成分子式。 (3消对方程式的两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数” 消掉。 (4 查检查写出的离子方程式是否符合前三项的要求, 并检查是否符

23、合质量守恒、 是否符合电荷守恒。4、书写离子方程式时应注意的几个问题(1注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶于水的。 在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。 对于微溶物的处理,有以下三种情况:在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。如 Na 2SO 4浓溶液与 CaCl 2浓溶液反应时,其离子方程式为:Ca SO CaSO 2424+-+=当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时, 应将微溶物写成离子形式。 如在澄清的石灰水中通入适量 CO 2,其离子方程式为:Ca2O HCO CaCO H O 2232+-+=+当反应物中有微溶物, 且

24、处于悬浊液或固态时, 应将微溶物写成分子式。 如在石灰乳中加入 Na 2CO 3浓溶液,其离子方程式为: Ca(OH CO CaCO 2O H 2323+=+-(2注意哪些物质是强电解质,在溶液中是易电离的;哪些物质是弱电解质,在溶液中是难电离的。 常见的弱电解质有:HF 、 HClO 、 H 2S 、 CH 3COOH 等弱酸; H 2SO 3、 H 2PO 4等中强酸; NH 3·H 2O 等弱碱;还有水也是弱电解质。 在写离子方程式时,难电离的物质应写成分子式。如醋酸与 NaOH 溶液反应的离子方 程式为:CH CO O H O H CH CO O H O 332+=+-。 氢

25、硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:H S Cu CuS 2H 22+=+。(3注意反应是否在溶液中进行。离子方程式只能用来表示电解质在溶液中进行的反应, 不是在溶液中进行的反应, 一般 不用离子方程式表示。 如氯化铵固体与熟石灰固体之间经加热生成氨气的反应, 就不能用离 子方程式表示,只能用化学方程式表示: 2NH 4Cl+Ca(OH2CaCl 2+2NH3+2H2O而 NH 4Cl 溶液与 NaOH 溶液混合加热的反应,就可以用离子方程式表示:N HO H4+-+N H H O 32+(4注意浓酸中水的含量 浓 H 2SO 4的浓度一般为 98%,水的含量很少,其溶质基本上以硫酸分子的形式

26、存在, 所以有浓硫酸参加的一些反应, 可以认为不是在溶液中进行的反应。 如 NaCl 固体与浓硫酸、 Cu 与浓硫酸的反应,一般不用离子方程式表示,只能用化学方程式表示: 2NaCl( H SO ( 24固 浓 +N a SO 2H Cl 24+Cu 2H SO (24+浓 CuSO SO 2H O 422+浓盐酸的浓度一般为 36%,浓硝酸的浓度一般为 69%,它们溶液中的溶质几乎完全以 离子形式存在,所以在离子方程式中,浓 HCl 与浓 HNO 3都应写成离子形式。如: MnO 2与浓盐酸共热制取 Cl 2的离子方程式为:MnO 2 + 4H+ 2Cl-Mn 2+ + Cl2 + 2H2O

27、Cu 与浓硝酸反应的离子方程式为:Cu + 4H+ + 2NO3-=Cu2+ + 2NO2+ 2H2OCu 与稀硝酸反应的离子方程式为:3Cu + 8H+ + 2NO3-=3Cu2+2NO+4H2O(5注意电荷是否守恒 一个正确的离子方程式, 不仅要遵循质量守恒, 还要遵循电荷守恒。 即反应前后各元素 的原子个数要相等, 方程式两边离子所带电荷也应相等。 如 Cl 2与 FeBr 2反应的离子方程式,若写成 Fe 2Br 2Cl Fe 4Cl Br 2232+-+-+=+就错了。 虽然反应前后各元素原子个数相 等,但两边电荷数不等,因而是错误的。正确的写法是:2Fe 2+ +4Br-+3Cl2

28、=2Fe3+6Cl-+2Br2。 (6注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配比数是否正确有些离子方程式中离子数不能任意约减,要注意电解质电离时阴、阳离子的配比。如:H 2SO 4与 Ba(OH2溶液反应的离子方程式,应当是 Ba2O H2HSO BaSO 2H O 24242+-+-+=+而不应写成 Ba O H H SO BaSO H O 24242+-+-+=+,因为 Ba(OH2 电离时, 电离出的 Ba 2+与 OH -物质的量之比为 1 2而不是 1 1; H 2SO 4电离出的 H +与 SO 42-物质 的量之比为 2 1而不是 1 1。 (7注意有水参加的反应在许多离子反应中,

29、 水是一种反应物, 书写离子方程式时一定要注意这一隐含因素。 如Ca(ClO2溶液中通入 CO 2的离子方程式为: Ca 2+2ClO-+CO2+H2O = CaCO3+2HClO 又如往溴水中通入 SO 2气的离子方程式为:SO Br 2H O 4HSO 2Br 22242+=+-5、判断离子方程式正误的主要内容 (1看反应能否写离子方程式。 (2看“ =” 、 “” 、 “ ” 、 “ ”及必要的反应条件是否正确、齐全。(3看表示各物质的化学式是否正确。如 HCO 3-不能写成 H +CO32-,而 HSO 4-通常 应写成 H +SO42-等。该用离子表示的是否拆成了离子,该用分子式表示的是否写成了分子式。 (4看产物是否符合事实。如 H 2S 与 FeCl 3反应生成 FeCl 2、 S 和 HCl ,而不生成 FeS 。(5 看是否漏掉离子反应。 如 Ba(OH2溶液与 CuSO 4溶液反应, 既要写 Ba 2+与 SO 42-生 成 BaSO 4的反应,又不能漏掉 Cu 2+与 OH -生成 Cu(OH2的反应。 此外,还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒;检查反应物或生成物的配比是否正确。 (三关于溶液中离子共