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1.整体法
技巧:当一种反应物中有两种或两种以上元素的化合价发生变化或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中,把该物质当成一个“整体”考虑。
例1 FeS2+O2 —— Fe2O3+SO2
解析 在FeS2中Fe元素的化合价由+2升高到+3,S元素的化合价由-1升高到+4,即同一种物质中有两种元素的化合价同时改变,把FeS2当成一个“整体”来考虑。故:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。
2. 加合法
技巧:把某个复杂的反应看成是某几个反应的叠加而成。
例2 Na2O2+H2O —— NaOH+O2
解析 我们可以把这个反应看成是以下两个反应的叠加:
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 ①
2H2O2=2H2O+O2 ②
把①×2+②,故:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
3. 双配法
技巧:某些特殊的氧化还原反应,从方程式两边同时开始配平。
例3 H2PO2-+Ag++H2O——H3PO4+Ag+H2
解析 选择H2PO2-、Ag+和H2作为研究对象。为了满足电荷守恒关系,H2PO2-、Ag+的化学计量数必定相等。反应中,1个H2PO2-升高4价,1个Ag+降低1价,每生成1个H2需降低2价,为了使化合价总数相等,在H2PO2-、Ag+前均配1时,H2前配[32],最后将各化学计量数均乘以2,再配平其余物质的化学计量数。故:2H2PO2-+2Ag++4H2O=2H3PO4+2Ag+3H2。
4. 组合法
技巧:两种或两种以上的物质同时作氧化剂(或还原剂),可将它们按比例进行组合来配平。
例4 S+KNO3+C——K2S+N2+CO2
解析 因为KNO3中K、N原子个数比为1:1,为了保证产物中K、N原子个数比亦为1:1,K2S、N2的化学计量数必定相等,可把K2S、N2组合为一个整体作为研究对象,CO2为另一研究对象。每生成1个(K2S、N2)需降低12价,每生成1个CO2需升高4价,故K2S和N2前均配1,CO2前配3,以此配平其余物质的化学计量数。故:S+2KNO3+3C=K2S+N2+3CO2。
5. 拆分法
技巧:某些情况下,需要把某个化学式拆开进行分析。
例5 NH4NO3——N2+HNO3+H2O
解析 这是一个归中反应。有关价态变化是,-3价的N元素全部升高到0价,+5价的N元素部分降低到0价。可将N2拆成两部分,即升价而来的N元素和降价而来的N元素。每生成一个N元素,若升价而来,需升高3价,若降价而来,需降低5价,故升价而来的N原子数为5,降价而来的N原子数为3,(5+3)÷2=4,为N2的化学计量数,再配平其余物质的化学计量数,故:5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2O。
6. 后配(单质)法
技巧:把游离态的那种元素放在最后来配(适用于反应物或生成物中有单质参加或单质生成的反应)。
例6 FeS2+O2 —— Fe2O3+SO2
解析 反应物中有单质O2,把O元素放在最后来配。假定Fe2O3系数为1,则FeS2系数为2,那么SO2系数为4,因此O2系数为[112],然后把每种物质前的系数都扩大2倍,故:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。
7. 综合法
技巧: 对于少数氧化还原反应方程式,需综合运用几种方法技巧。
例7 NaIO3+NaHSO3——NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O
解析 选择NaIO3、NaHSO3作为研究对象。1个NaIO3降低5价,1个NaHSO3升高2价,故NaIO3前配2,NaHSO3前配5,但其余物质的化学计量数单用观察法不能全部配出,可设NaHSO4和Na2SO4的化学计量数分别为[x、y],则[x+2y=7](Na原子守恒),[x+y=5](S原子守恒),解方程组即得:[x=3,y=2],代入并配平其余物质计量数,故:2NaIO3+5NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。
8. 假设法
技巧:对于一些特殊的有机氧化还原反应,定化学式较为复杂的物质的化学计量数为1,以此配平其余物质的化学计量数。
例8 C6H2(NO2)3CH3[高温]CO+N2+H2O+C
解析 假设三硝基甲苯的化学计量数为1,根据原子守恒,用分数(或整数)确定各物质的化学计量数,反应前后元素出现几率最多的物质的化学计量数最后确定(如C)。即按1次→2次→3次……顺序配化学计量数。故:2C6H2(NO2)3CH3[高温]7CO↑+3N2↑+5H2O+7C。
综上所述,对于同一氧化还原反应方程式,可根据反应特点进行分析,灵活采用不同的配平技巧,或几种技巧综合运用,就会使氧化还原反应方程式的配平变得易如反掌。
【练习】
配平下列氧化还原反应的化学方程式:
(1)P+Cl2——PCl3
(2)Cu+HNO3(稀)——Cu(NO3)2+NO +H2O
(3)Cu2S+HNO3——Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O
(4)KI+KIO3+H2SO4——I2+K2SO4+H2O
(5)H2O2+Cr2(SO4)3+ ——K2SO4+H2O+K2CrO4
(6)AgNO3——Ag+NO2+O2
(7)FeSO4+H2O+O2——Fe2(SO4)3 +Fe(OH)3
(8)RCH2OH+K2Cr2O7+H2SO4→RCOOH+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
[【参考答案】]<\\192.168.2.51\本地磁盘 (e)\张骥娜数据\飞翔\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9\c社会2.jpg>
(1)2,3,2; (2)3,8,3,2,4;
(3)3,22,6,10,3,8; (4)5,1,3,3,3,3;
(5)5,1,10KOH,3,2,8; (6)2,2,2,1;
(7)12,6,3,4,4; (8)3,2,8,3,2,2,11。
技巧:当一种反应物中有两种或两种以上元素的化合价发生变化或几种不同物质中的元素化合价经变化后同存在于一种产物中,把该物质当成一个“整体”考虑。
例1 FeS2+O2 —— Fe2O3+SO2
解析 在FeS2中Fe元素的化合价由+2升高到+3,S元素的化合价由-1升高到+4,即同一种物质中有两种元素的化合价同时改变,把FeS2当成一个“整体”来考虑。故:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。
2. 加合法
技巧:把某个复杂的反应看成是某几个反应的叠加而成。
例2 Na2O2+H2O —— NaOH+O2
解析 我们可以把这个反应看成是以下两个反应的叠加:
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2 ①
2H2O2=2H2O+O2 ②
把①×2+②,故:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。
3. 双配法
技巧:某些特殊的氧化还原反应,从方程式两边同时开始配平。
例3 H2PO2-+Ag++H2O——H3PO4+Ag+H2
解析 选择H2PO2-、Ag+和H2作为研究对象。为了满足电荷守恒关系,H2PO2-、Ag+的化学计量数必定相等。反应中,1个H2PO2-升高4价,1个Ag+降低1价,每生成1个H2需降低2价,为了使化合价总数相等,在H2PO2-、Ag+前均配1时,H2前配[32],最后将各化学计量数均乘以2,再配平其余物质的化学计量数。故:2H2PO2-+2Ag++4H2O=2H3PO4+2Ag+3H2。
4. 组合法
技巧:两种或两种以上的物质同时作氧化剂(或还原剂),可将它们按比例进行组合来配平。
例4 S+KNO3+C——K2S+N2+CO2
解析 因为KNO3中K、N原子个数比为1:1,为了保证产物中K、N原子个数比亦为1:1,K2S、N2的化学计量数必定相等,可把K2S、N2组合为一个整体作为研究对象,CO2为另一研究对象。每生成1个(K2S、N2)需降低12价,每生成1个CO2需升高4价,故K2S和N2前均配1,CO2前配3,以此配平其余物质的化学计量数。故:S+2KNO3+3C=K2S+N2+3CO2。
5. 拆分法
技巧:某些情况下,需要把某个化学式拆开进行分析。
例5 NH4NO3——N2+HNO3+H2O
解析 这是一个归中反应。有关价态变化是,-3价的N元素全部升高到0价,+5价的N元素部分降低到0价。可将N2拆成两部分,即升价而来的N元素和降价而来的N元素。每生成一个N元素,若升价而来,需升高3价,若降价而来,需降低5价,故升价而来的N原子数为5,降价而来的N原子数为3,(5+3)÷2=4,为N2的化学计量数,再配平其余物质的化学计量数,故:5NH4NO3=4N2+2HNO3+9H2O。
6. 后配(单质)法
技巧:把游离态的那种元素放在最后来配(适用于反应物或生成物中有单质参加或单质生成的反应)。
例6 FeS2+O2 —— Fe2O3+SO2
解析 反应物中有单质O2,把O元素放在最后来配。假定Fe2O3系数为1,则FeS2系数为2,那么SO2系数为4,因此O2系数为[112],然后把每种物质前的系数都扩大2倍,故:4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2。
7. 综合法
技巧: 对于少数氧化还原反应方程式,需综合运用几种方法技巧。
例7 NaIO3+NaHSO3——NaHSO4+Na2SO4+I2+H2O
解析 选择NaIO3、NaHSO3作为研究对象。1个NaIO3降低5价,1个NaHSO3升高2价,故NaIO3前配2,NaHSO3前配5,但其余物质的化学计量数单用观察法不能全部配出,可设NaHSO4和Na2SO4的化学计量数分别为[x、y],则[x+2y=7](Na原子守恒),[x+y=5](S原子守恒),解方程组即得:[x=3,y=2],代入并配平其余物质计量数,故:2NaIO3+5NaHSO3=3NaHSO4+2Na2SO4+I2+H2O。
8. 假设法
技巧:对于一些特殊的有机氧化还原反应,定化学式较为复杂的物质的化学计量数为1,以此配平其余物质的化学计量数。
例8 C6H2(NO2)3CH3[高温]CO+N2+H2O+C
解析 假设三硝基甲苯的化学计量数为1,根据原子守恒,用分数(或整数)确定各物质的化学计量数,反应前后元素出现几率最多的物质的化学计量数最后确定(如C)。即按1次→2次→3次……顺序配化学计量数。故:2C6H2(NO2)3CH3[高温]7CO↑+3N2↑+5H2O+7C。
综上所述,对于同一氧化还原反应方程式,可根据反应特点进行分析,灵活采用不同的配平技巧,或几种技巧综合运用,就会使氧化还原反应方程式的配平变得易如反掌。
【练习】
配平下列氧化还原反应的化学方程式:
(1)P+Cl2——PCl3
(2)Cu+HNO3(稀)——Cu(NO3)2+NO +H2O
(3)Cu2S+HNO3——Cu(NO3)2+NO+H2SO4+H2O
(4)KI+KIO3+H2SO4——I2+K2SO4+H2O
(5)H2O2+Cr2(SO4)3+ ——K2SO4+H2O+K2CrO4
(6)AgNO3——Ag+NO2+O2
(7)FeSO4+H2O+O2——Fe2(SO4)3 +Fe(OH)3
(8)RCH2OH+K2Cr2O7+H2SO4→RCOOH+Cr2(SO4)3+K2SO4+H2O
[【参考答案】]<\\192.168.2.51\本地磁盘 (e)\张骥娜数据\飞翔\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9\高中生学习·高三 理综 文综 合 2011-9\c社会2.jpg>
(1)2,3,2; (2)3,8,3,2,4;
(3)3,22,6,10,3,8; (4)5,1,3,3,3,3;
(5)5,1,10KOH,3,2,8; (6)2,2,2,1;
(7)12,6,3,4,4; (8)3,2,8,3,2,2,11。