多組化學(xué)計量數(shù)的氧化還原方程式的判斷依據(jù)和方法

熊紹良+喻嶸

摘要：對唯一化學(xué)計量數(shù)和多組化學(xué)計量數(shù)的氧化還原方程式的判斷依據(jù)和方法作介紹，對復(fù)雜氧化還原方程式的配平作分析，提出解決的方法。先判斷確定其是唯一計量數(shù)還是多組計量數(shù)，分析多組計量數(shù)什么情況下是合理的，形式上存在多組計量數(shù)問題時如何挖掘隱含關(guān)系，對某些配平中化學(xué)計量數(shù)之間關(guān)系作人為限定的必要性分析，并剖析難配平氧化還原方程式其難在何處，對如何突破等進行了闡述。

關(guān)鍵詞：氧化還原反應(yīng)；唯一化學(xué)計量數(shù)；多組化學(xué)計量數(shù)；反應(yīng)方程式配平

文章編號：1005–6629（2017）11–0084–04 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

1 問題的提出

氧化還原方程式的配平是定量研究氧化還原反應(yīng)必需掌握的知識，是中學(xué)化學(xué)教學(xué)重要內(nèi)容之一，也是每年高考考查的熱點。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)學(xué)生在配平氧化還原方程式的過程中盲目性較大，不分析是否是唯一計量數(shù)就去配置，當(dāng)遇到有多組化學(xué)計量數(shù)的方程式時，按電子得失或化合價升降總數(shù)相等去配平有時會勞而無功，或雖偶得一解卻掛一漏萬、以偏概全；由于缺乏分析，對有些氧化還原方程式配出了形式上（數(shù)學(xué)上）的多組化學(xué)計量數(shù)，但只有一組是符合化學(xué)事實的；同樣由于先期的分析不到位導(dǎo)致對有些氧化還原反應(yīng)問題為何要對某些化學(xué)計量數(shù)作人為限定不能理解；對一些較復(fù)雜的氧化還原方程式的配平難在何處心中無數(shù)，找不準(zhǔn)突破方法無從下手。查閱文獻資料，有關(guān)介紹氧化還原配平方面的文章雖較多，但主要討論的是配平技巧層面的問題，如零假設(shè)法，逆向配平法，待定系數(shù)法，以及存在多組化學(xué)計量數(shù)的氧化還原配平的個案分析等。筆者就此談?wù)勓趸€原方程式配平問題的思維程序，介紹唯一化學(xué)計量數(shù)和多組化學(xué)計量數(shù)的氧化還原方程式的判斷依據(jù)和方法，對形式上存在多組化學(xué)計量數(shù)而事實上只有唯一化學(xué)計量數(shù)問題進行剖析并指出隱含關(guān)系，以及分析復(fù)雜氧化還原方程式配平難在何處、如何突破等問題。

2 氧化還原方程式配平的前期判斷

一個給定的氧化還原反應(yīng)，首先應(yīng)根據(jù)元素的種數(shù)和待定的化學(xué)計量數(shù)之間關(guān)系判斷是存在唯一計量數(shù)還是多組計量數(shù)，然后選擇恰當(dāng)方法將其配平。

2.1 M+1≥N只存在一組計量數(shù)

若待平的化學(xué)方程式，所有元素的種數(shù)為M，待定化學(xué)計量數(shù)的總數(shù)為N，若M+1≥N，則待配平的化學(xué)方程式只有唯一計量數(shù)，若M+1

待定的化學(xué)計量數(shù)實為（N-1）個，元素種數(shù)為M種，根據(jù)質(zhì)量守恒即化學(xué)方程式中兩邊各元素原子個數(shù)相等可列出M個代數(shù)方程式，當(dāng)方程式的個數(shù)多于或等于未知數(shù)個數(shù)時即M≥N-1或M+1≥N時，代數(shù)方程式有唯一確定的解，對應(yīng)的化學(xué)方程式有唯一確定的化學(xué)計量數(shù)。

2.2 M+1

若M