掌握方法 快速配平

王孝榮

配平氧化還原反應(yīng)方程式的理論依據(jù)是元素化合價(jià)升降值相等。為幫助學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法與配平技巧，現(xiàn)舉例進(jìn)行分析，供參考。

一、完全氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對(duì)于氧化劑完全起氧化作用和還原劑完全起還原作用的氧化還原反應(yīng)方程式的配平，一般用正向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例1 配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

（1）KMnO4+K2C2O4+H2SO4——K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O

（2）NaBr+NaBrO3+H2SO4——Br2+Na2SO4+H2O

解析 （1）KMn+7O4+K2C+32O4+H2SO4

↓5×2↑2×5

——K2SO4+Mn+2SO4+C+4O2↑+H2O

可先確定出KMnO4和K2C2O4的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和5（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出MnSO4和CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和10，最后依次確定出K2SO4、H2SO4和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6、8和8。即得配平的化學(xué)方程式為

2KMnO4+5K2C2O4+8H2SO4

6K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

（2）NaBr-1+NaBr+5O3+H2SO4

↑1×5↓5×1

——Br02+Na2SO4+H2O

可先確定出NaBr和NaBrO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為5和1（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，最后依次確定出Na2SO4、

H2SO4和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3、3和3。即得配平的化學(xué)方程式為

5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Br2+3Na2SO4+3H2O

二、自身氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對(duì)于自身氧化還原反應(yīng)（尤其是歧化反應(yīng)）方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化劑與還原劑（為同一種反應(yīng)物）的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例2 配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

（1） （NH4）2SO4△

NH3↑+SO2↑+N2↑+H2O

（2）P4+KOH+H2OK3PO4+PH3↑

解析 （1）（N-3H4）2S+6O4

△

NH3↑+S+4O2↑+N02↑+H2O

↓2×3↑6×1

先確定出SO2和N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和1（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出（NH4）2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，最后依次確定出NH3和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為4和6。即得配平的化學(xué)方程式為

3（NH4）2SO4

△4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O

（2）P04+KOH+H2O

——K3P+5O4+P-3H3↑

↑5×3↓3×5

可先確定出K3PO4和PH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和5（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出P4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，最后依次確定出KOH和H2O化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為9和3。即得配平的化學(xué)方程式為

2P4+9KOH+3H2O3K3PO4+5PH3↑

三、部分氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對(duì)于氧化劑部分起氧化作用或還原劑部分起還原作用的氧化還原反應(yīng)方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例3 配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

（1）Fe+HNO3（?。狥e （NO3）2+NO↑+H2O

（2）KMnO4+HBr——

MnBr2+KBr+Br2+H2O

解析 （1）Fe0+HN+5O3（稀）——

Fe+2（NO3）2+N+2O↑+H2O

↑2×3↓3×2

可先確定出Fe（NO3）2和NO的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和2（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Fe和HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和8，最后確定出H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4。即得配平的化學(xué)方程式為

3Fe+8HNO3（?。?/p>

3Fe （NO3）2+2NO↑+4H2O

（2）KMn+7O4+HBr-1——

Mn+2Br2+KBr+Br02+H2O

↓5×2↑2×5

先確定MnBr2和Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和5（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），后確定KMnO4、MnBr2、KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為2，再確定出HBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16，最后確定出H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為8。即得配平的化學(xué)方程式為

2KMnO4+16HBr2MnBr2+2KBr+

5Br2+8H2O

四、缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式的配平

對(duì)于缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式（缺項(xiàng)物質(zhì)一般為水、酸或堿）的配平，一般先用化合價(jià)升降法配平氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù);然后確定出缺項(xiàng)物質(zhì)的化學(xué)式并配平其化學(xué)計(jì)量數(shù)（一般來(lái)說(shuō)，若反應(yīng)物中H、O原子數(shù)比生成物多，則生成物的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O，若生成物中H、O原子數(shù)比反應(yīng)物多，則反應(yīng)物的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O;對(duì)于缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平，若反應(yīng)物和生成物均有缺項(xiàng)物質(zhì)，可根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)的化學(xué)式并配平，對(duì)于酸性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)為H+和H2O;對(duì)于酸堿性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)為OH-和H2O;對(duì)于中性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)可能為H+和H2O或OH-和H2O）;最后觀察配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例4 配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

（1）LiCoO2+H2SO4+H2O2——

Li2SO4+CoSO4+O2↑+

（2）Fe（OH）2+ClO-+——Fe（OH）3+Cl-

（3）ClO3-+Fe2++——Fe3++Cl-+

（4）Cr（OH）-4+ClO-+——CrO2-4+Cl-+

解析 （1）LiCo+3O2+H2SO4+

H2O-12

↓1×2 ↑2×1

——Li2SO4+Co+2SO4+O02↑+

可先確定出LiCoO2和H2O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出CoSO4和O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1，再依次確定出Li2SO4和H2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1和3，即得

2LiCoO2+3H2SO4+H2O2

——Li2SO4+2CoSO4+O2↑+

此時(shí)，反應(yīng)物比生成物多8個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子，則生成物中的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，即得配平的化學(xué)方程式為

2LiCoO2+3H2SO4+H2O2

Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O

（2）Fe+2（OH）2+Cl+1O-+

↑1×2↓2×1

——Fe+3（OH）3+Cl-1-

先確定Fe（OH）2和ClO-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），再確定出Fe（OH）3和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1，即得

2Fe（OH）2+ClO-+——2Fe（OH）3+Cl-

此時(shí)，生成物比反應(yīng)物多2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子，則反應(yīng)物中的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，即得配平的化學(xué)方程式為

2Fe（OH）2+ClO-+H2O2Fe（OH）3+Cl-

（3）Cl+5O3-+Fe+22++——Fe+33++Cl-1-+

↓6×1↑1×6

可先確定出ClO3-和Fe2+的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1和6（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Fe3+和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6和1，即得

ClO3-+6Fe2++——6Fe3++Cl-+

此時(shí)，左端正負(fù)電荷的代數(shù)和為+11，右端正負(fù)電荷的代數(shù)和為+17，根據(jù)電荷守恒原則可知，左端的缺項(xiàng)物質(zhì)是H+、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為6，右端的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、其化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，即得配平的化學(xué)方程式為

ClO3-+6Fe2++6H+6Fe3++Cl-+3H2O

（4）Cr+3（OH）-4+Cl+1O-+

↑3×2↓2×3——Cr+6O2-4+Cl-1-+

可先確定出Cr（OH）-4和ClO-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和3（對(duì)應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出CrO2-4和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和3，即得

2Cr（OH）-4+3ClO-+

——2CrO2-4+3Cl- +

此時(shí)，左端的負(fù)電荷數(shù)為5，右端的負(fù)電荷數(shù)為7，根據(jù)電荷守恒原則可知，左端的缺項(xiàng)物質(zhì)是OH-、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，即得

2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-——2CrO2-4+3Cl- +

此時(shí)，左端比右端多10的氫原子和5個(gè)氧原子，則右端的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、其化學(xué)計(jì)量數(shù)為5，即得配平的化學(xué)方程式為

2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-2CrO2-4+3Cl-+5H2O

（收稿日期：2021-09-12）