氧化還原反應(yīng)方程式的配平技巧

謝建武

氧化還原反應(yīng)方程式配平的原則是化合價升降的總數(shù)相等。配平的基本步驟是：

（1）寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，標出變價元素的化合價;

（2）標出反應(yīng)前后元素化合價的變化;

（3）用最小公倍數(shù)法使化合價升高和降低的總數(shù)相等;

（4）用觀察的方法配平其它物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)。

對一些不好確定元素價態(tài)，或用化合價升降法不易配平的化學(xué)方程式掌握一些配平技巧就非常必要。

1.用化合價升降法配平方程式時，關(guān)鍵是確定化學(xué)計量數(shù)的先后順序

（1）對反應(yīng)物只有部分參加氧化還原反應(yīng)的，先配平生成物的計量數(shù)。

如：Cu+HNO3——Cu（NO3）2+NO↑+H2O

先配平Cu（NO3）2和NO的計量數(shù)，再配HNO3的計量數(shù)。

（2）若遇雙原子分子或化學(xué)式中含有的多個原子都發(fā)生了變價，可以先把反應(yīng)前后變價原子個數(shù)變相同，然后連同計量數(shù)作為一個整體分析化合價的變化進行配平。

如：S+2KNO3+C——K2S+N2↑+CO2↑

N2中N原子均來自KNO3中+5價N;先在KNO3前加計量數(shù)2，再分析價態(tài)變化;S化合價降低2，N化合價共降低10，C化合價升高4，然后用化合價升降法進行配平。

（3）如果一種物質(zhì)中的元素參與氧化還原反應(yīng)后分散在兩種物質(zhì)里，并且化合價一升一降（簡稱為“一分為二，一升一降”的反應(yīng)），或者兩種物質(zhì)中的元素參與氧化還原反應(yīng)，化合價一升一降后出現(xiàn)在同一種物質(zhì)中（簡稱“合二為一，一升一降”的反應(yīng)），配平時先配“二”的系數(shù)，然后再配“一”的系數(shù)。

如：（1）P4+NaOH+H2O——NaH2PO2+PH3

先配NaH2PO2和PH3的計量數(shù)，再定P4的計量數(shù)。

（2）KClO3+HCl（濃）——KCl+Cl2↑+H2O

先配KClO3和HCl的計量數(shù)，再定Cl2的計量數(shù)。

（4）對“一分為二，同升同降”的反應(yīng)和“合二為一，同升同降”的反應(yīng)，配平時先配“一”的系數(shù)，然后再配“二”的系數(shù)。

如：（1）As2S3+HNO3——

H3AsO4+H2SO4+NO↑+H2O

把As2S3作為整體分析價態(tài)變化（化合價共升高28），先配其計量數(shù)，As2S3的計量數(shù)確定了，則生成物H3AsO4和H2SO4的計量數(shù)也隨之確定。

（2）P+CuSO4+H2O——

Cu3P+H3PO4+H2SO4

P和CuSO4中Cu的化合價都降低后出現(xiàn)在Cu3P中，先配Cu3P和H3PO4的計量數(shù)，然后再確定P和CuSO4的計量數(shù)。

5.配平氧化還原的離子反應(yīng)方程時，除了遵循質(zhì)量守恒規(guī)律把原子個數(shù)配平外，還要遵循電荷守恒規(guī)律，使方程式兩邊陰、陽離子所帶電荷的代數(shù)和相等（不一定為零）。

如：

MnO-4+Cl-+H+——Mn2++Cl2↑+H2O

根據(jù)化合價升降可先確定MnO-4、Cl-、Mn2+、Cl2的計量數(shù)分別為：2、10、2、5，再根據(jù)方程式兩邊正負電荷的代數(shù)和為零可得H+的計量數(shù)為16，H2O的計量數(shù)為8。

2.對于無法準確確定元素化合價的方程式，可采用先假定化合價，再用化合價升降法配平。假定化合價的依據(jù)是物質(zhì)中元素正、負化合價的代數(shù)和為零。至于怎么假定以方便為出發(fā)點，不會影響配平的結(jié)果。

如：

（1）Fe3C+HNO3——Fe（NO3）2+NO↑+CO2↑+H2O

可假定Fe3C中Fe為0價，C也為0價，再進行價態(tài)分析、配平。

（2）Na2Sx+NaClO+NaOH——

NaCl+Na2SO4+H2O

可假定“Sx”整體為-2價，其中一個-2價的S，其余（x-1）個0價S。然后分析價態(tài)變化進行配平。

3.對于一些“化合反應(yīng)”、“分解反應(yīng)”及用化合價升降法難以配平的方程式，可以根據(jù)化學(xué)方程式中各物質(zhì)化學(xué)計量數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比，設(shè)出某一物質(zhì)（或兩種物質(zhì)）的物質(zhì)的量，根據(jù)質(zhì)量守恒或電荷守恒規(guī)律表示出其它物質(zhì)的物質(zhì)的量，再求出各物質(zhì)的物質(zhì)的量的最簡整數(shù)比，比例數(shù)值即為方程式中各物質(zhì)的化學(xué)量數(shù)。

如：（1）Cu（NO3）2——CuO+NO2↑+O2↑

設(shè)分配a mol Cu（NO3）2，則根據(jù)銅原子守恒生成a mol CuO，根據(jù)N守恒生成2 a mol NO2，根據(jù)O守恒生成12a mol O2。它們物質(zhì)的量之比為a mol∶a mol∶2a mol∶12a mol=2∶2∶4∶1，因此配平的方程式為：

2Cu（NO3）22CuO+4NO2↑+O2↑

（2）Fe2++O2+H2O——Fe3++Fe（OH）3

此反應(yīng)用化合價升降法配平比較困難。我們可以設(shè)生成a mol Fe3+，b mol Fe（OH）3，則根據(jù)Fe原子守恒有（a+b） mol Fe2+參反應(yīng)，根據(jù)氫原子守恒有32b mol H2O參與反應(yīng)，根據(jù)氧原子守恒有34b mol O2參與反應(yīng)，根據(jù)電荷守恒有：2（a+b）=3a，即a=2b。則n（Fe2+）

∶n（O2）∶（H2O）∶n（Fe3+）∶n[Fe（OH）3]=3b∶34b∶32b∶2b∶b=12∶3∶6∶8∶4，因此配平的方程式為：

12Fe2++3O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3

氧化還原反應(yīng)方程式的配平有方法，但沒有定法，在進行配平練習的時候要注意對比，看哪一種方法更方便、更快捷，加強練習并積極思考才可熟能生巧。

（收稿日期：2015-06-20）