彭映麗 衷明華
(韓山師范學(xué)院化學(xué)系,廣東 潮州 521041)
氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法較多,常見(jiàn)的方法有:化合價(jià)升降配平法、電子得失守恒配平法、待定系數(shù)配平法等。筆者在做題中體會(huì)到:只要掌握一般的標(biāo)價(jià)原則,確定好配平方向,靈活運(yùn)用好“化合價(jià)升降法“這一基本方法,便能解決中學(xué)化學(xué)中絕大多數(shù)的氧化還原反應(yīng)方程式的配平問(wèn)題。
以C+HNO3(濃)—CO2↑+NO2↑+H2O為例:
1、標(biāo)變價(jià):正確標(biāo)出反應(yīng)前后變價(jià)元素的化合價(jià)。(注意:有機(jī)物中的H為+1價(jià),O為-2價(jià),C的化合價(jià)由物質(zhì)的的元素化合價(jià)代數(shù)和為零來(lái)確定。)
C+4HNO3(濃)— CO2↑+4NO2↑+2H2O
6、查守恒:檢查反應(yīng)前后是否滿足質(zhì)量守恒,對(duì)于離子氧化還原反應(yīng)方程式,還要檢查是否滿足電荷守恒,最后將短線改為等號(hào)。
C+4HNO3(濃)= CO2↑+4NO2↑+2H2O
1、一般化學(xué)方程式的配平
可先根據(jù)化合價(jià)升降相等配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),再根據(jù)質(zhì)量守恒配平其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
例1,配平化學(xué)方程式:
□Cu2S+□HNO3(稀)=□Cu(NO3)2+□NO↑+□H2SO4+□H2O
[解析]化合價(jià)變化的元素有Cu、S、N,Cu2S為還原劑,HNO3為氧化劑,氧化劑、還原劑不屬于同一種物質(zhì),可正向配平,即以正向變價(jià)元素的原子個(gè)數(shù)為準(zhǔn)來(lái)表示價(jià)態(tài)變化。
在方程式中,Cu、S元素的化合價(jià)都升高,N元素化合價(jià)降低。由上可得,在Cu2S的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3,HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)為10,進(jìn)而確定氧化產(chǎn)物Cu(NO3)2、H2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6和10;再根據(jù)質(zhì)量守恒定律,配平其它物質(zhì)得(注意:要把未變價(jià)的HNO3加上):
3Cu2S+22HNO3(稀)=6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O
例2,配平化學(xué)方程式:
□K2Cr2O7+□HCl(濃)=□KCl+□CrCl3+□Cl2↑+□H2O
[解析]化合價(jià)發(fā)生變化的元素有Cr和Cl,但鹽酸中的Cl元素有三個(gè)去向,不易從反應(yīng)物配平,應(yīng)從生成物配平,即逆向配平。
K2Cr2O7+14HCl(濃)=2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O
2、缺項(xiàng)方程式的配平
所謂缺項(xiàng)方程式,即某些反應(yīng)物或生成物在方程式中未寫(xiě)出,它們一般為水、酸、堿,這類方程式的配平,不僅要配平化學(xué)計(jì)量數(shù),還要寫(xiě)出未知物的化學(xué)式。
配平的方法是:先根據(jù)化合價(jià)升降法配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),再通過(guò)比較反應(yīng)物和生成物,觀察增減的原子或原子團(tuán)來(lái)確定未知物,并配平。
例3,配平化學(xué)方程式:
□H2O2+□Cr2(SO4)3+□____=□K2SO4+□K2CrO4+□H2O
化合價(jià)發(fā)生變化的元素有O、Cr,由上可得,在H2O2前配3,根據(jù)質(zhì)量守恒,分別在K2SO4和K2CrO4前配3和2,初步配平得:
3H2O2+Cr2(SO4)3+□____=3K2SO4+2K2CrO4+□H2O
因?yàn)榉匠淌接疫呌蠯+,所以左邊反應(yīng)物中必有K+;而K+在水、酸、堿三類物質(zhì)中只可能是KOH,故所缺物質(zhì)為KOH;再根據(jù)質(zhì)量守恒配平其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),即:
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH=3K2SO4+2K2CrO4+8H2O。
3、離子方程式的配平
可先根據(jù)化合價(jià)升降相等配平含變價(jià)元素物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù),再根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒配平其它物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
例4,配平所給的離子方程式:
□C2O42-+□MnO4-+□H+=□CO2↑+□Mn2++□H2O
[解析]從化合價(jià)變化可知:氧化劑、還原劑不屬于同一種物質(zhì),應(yīng)正向配平。
5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O。