邹虎林
【摘要】氧化还原反应方程式配平的基本方法是化合价升降法,但对于一些复杂的方程式需用特殊方法配平更容易一些,主要有零价法、整体配平法等。
【关键词】氧化还原反应方程式 化合价升降 电子守恒
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)12-0152-02
在中学阶段,氧化还原反应方程式的配平最常用的方法是化合价升降法,基本原理是依据氧化还原反应过程中电子守恒的原则,但对于一些复杂的氧化还原反应运用此方法进行配平时总感觉无从下手,正确率很低。现就有关氧化还原反应式的配平方法小结如下:
1.顺向配平法
这类反应,以氧化剂和还原剂为基准分析配平,即从方程式的左端开始配平。
例:Cu+HNO3(稀)→Cu(NO3)2+NO↑+H2O
Cu→Cu(NO3)2:0→+2?坭2×3;HNO3→NO:+5→+2?坨3×2
得:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
2.逆向配平法
对于自身氧化还原反应(包括歧化反应和同一物质中不同种元素间的反应)采用逆向配平,即从生成物入手。
例2:Br2+NaOH—NaBr+NaBrO3+H2O
分析:该反应属于歧化反应,应以氧化产物NaBrO3和还原产物NaBr为基准分析配平。
Br2→NaBr:0→-1得1e ;Br2→NaBrO3:0→5失5e 再根据原子守恒确定其它物质的化学计量数。
得:3Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O歧化反应是一类特殊的自身氧化还原应,多数自身氧化还原应都可以采用此法配平。
3.零价法
此法适用于某一反应物中多种元素在反应物中化合价都上升(或下降)的反应,以及一些不常见的化合物参加反应且较难确定该化合物中有关元素化合价的反应,在配平过程中可把这些元素的化合价视为零价。
4.整体法
化合物中元素的原子有多个时,把该元素作为一个整体,依据化合物中元素化合价代数和为零的法则来整体标价。
例:Na2Sx+NaClO+NaOH→Na2SO4 +NaCl+H2O
Na2Sx→xNa2SO4 -2→6x升(6x+2) ×1 ; NaClO →NaCl: +1→—1降2×(3x+1)
得Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH=xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O
5.补项配平法
对于一个氧化还原方程式,既要补充某些物质或离子,即反应物或生成物的化学式未给出,一般情况为水、酸、碱。这类化学方程式的配平既要配平化学计量数,还要补充未知物,即既要应用电子守恒思想,又要应用元素守恒思想。
例:KClO3+HCl(浓) →KCl+ClO2↑+Cl2↑+__
KClO3→ClO2:+5→+4降1×2; HCl→Cl2:-1→0升1×2
得2KClO3+4HCl(浓) = 2KCl+2ClO2↑+Cl2↑+2H2O
6.设项销项法
即将氧化还原反应方程式中化合价变化了的各种反应物的系数分别设为未知数,然后根据元素守恒列方程组,最后销去所设未知数来配平。
例 :KMnO4+HCl → Cl2↑+MnCl2+KCl+H2O
化合价变化了的元素为锰元素和氯元素,不妨设Cl2和MnCl2的系数分别设为a、b,再根据质量守恒即原子守恒配平其他物质:
bKMnO4+(3b+2a)HCl=aCl2↑+bMnCl2+bKCl+4bH2O,然后根据化合价未變化的氢原子守恒,列出关于a和b的等式:3b+2a=8b,得到2.5b=a ,根据等式销掉未知数a,b,并化为整数,得:2KMnO4+16HCl =5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O。
7.有关化合价变化了的离子方程式的配平
化合价发生变化的离子方程式的配平遵循两个原则:电子守恒、电荷守恒。配平顺序为先电子守恒,再电荷守恒,最后质量守恒。
例: 将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4溶液里,加热反应,溶液显紫色(Bi3+无色),反应的离子方程式:NaBiO3+Mn2++H+→Na++Bi3++___+___,请配平此反应方程式。
分析:溶液呈紫色说明有MnO4-生成。反应物中有氢氧两种元素,生成物中应有水生成。
Mn2+→MnO4-失5e ; NaBiO3 →Bi3+得2e,得:5 NaBiO3+2Mn2++14H+=5Na++5Bi3++2MnO4-+7H2O
综上所述,氧化还原反应方程式的配平是中学化学教学中的难点,只有抓住氧化还原反应实质,采取适当的方法才能达到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]敬从武.氧化还原反应方程式的配平方法.理科考试研究.四川省凉山州金阳中学,2013(08)