如何配平氧化还原反应方程式

Question

如题所述

Answer 1

1、三个原则：得失电子守恒原则，原子守恒原则，电荷守恒原则

2、一般方法：化合价升降法联合最小公倍数法

3、配平技巧：

（1）正向配平法：先从氧化剂和还原剂开始配平。

适用范围：分子间的氧化还原反应，所有元素参与的氧化还原反应，生成物中物质即是氧化物又是还原产物。

（2）逆向配平法：先从氧化还原产物开始配平。

适用范围：自身氧化还原反应，反应物中某一部分被氧化或被还原

（3）整体配平发：当某一元素的原子或原子团（多见于有机反应配平）在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零的原则予以整体标价。

（4）缺项配平法

如果所给的化学方程式中有反应物或生成物没有写出来，在配平时，如果所空缺的物质不发生电子的得失，仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境，可先把有化合价升降的元素配平，最后根据电荷守恒和原子守恒确定缺项物质，配平。

Answer 2

Cu+2H2SO4(浓)_(加热)=CuSO4+SO2+2H2O

一、配平原则
由于在氧化还原反应里存在着电子的转移，因此元素的化合价必然有升有降，我们把化合价能升高的元素或含该元素的物质称还原剂；反之称为氧化剂。由氧化还原反应的知识我们不难得出配平原则：还原剂失电子总数=氧化剂的电子总数，即还原剂（元素）化合价升高的总价数=氧化剂（元素）化合价降低的总价数。

二、氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤
1、一般方法：从左向右配。
2、步骤：标变价、找变化、求总数、配系数。即
⑴ 标出变化元素化合价的始态和终态；
⑵ 始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数
注：假设以上变化均以正价表示，其中(b-a)×(d-c) 为最小公倍数。
⑶ 将 上的系数，分别填在还原剂和氧化剂化学式的前面作为系数；
⑷ 用观察法配平其它元素；
⑸ 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看是否符合电荷守恒）
例1、 C + HNO3（浓）- NO2 + CO2 + H2O
分析：⑴标变价
C(0) + HN(+5)O3（浓）- N(+4)O2 + C(+4)O2 + H2O
⑵ 找变化
始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数
⑶ 求总数
1 × 4 = 4
⑷ 配系数
C 的系数为 1 HNO3的系数为 4 ，用观察法将其它系数配平
后，经检查满足质量守恒定律。配平后的化学方程式为：
C + 4 HNO3（浓）= 4 NO2 + CO2 + 2 H2O

三、氧化还原反应配平的特殊技巧。
1、从右向左配平法
例2、Cu + HNO3（浓）- Cu(NO3)2 + NO2 + H2O
分析：由于HNO3在反应中有两个作用即酸性和氧化性，因此如按照一般的方法从左向右配的话比较麻烦，但如采用从右向左配平法的方法，这个问题显得很简单。
不同之处：配系数时只需将 中的系数先写在对应产物化学式之前，其它步骤相同。
始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数
Cu + 4 HNO3（浓）= Cu(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O
总结使用范围：此法最适用于某些物质（如硝酸、浓硫酸的反应）部分参加氧化还原反应的类型。
2、整体总价法（零价法）
适用范围：在氧化还原反应中，一种反应物中有两种或两种以上的元素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。
技巧：把该物质当成一个“整体”来考虑。
例3、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
分析：在FeS2 中Fe的化合价由+2变到+3，S的化合价由-1变到+4，即同一种物质中有两种元素的化合价同时在改变，我们可以用整体总价法，把FeS2当成一个“整体”来考虑。
故 4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
3、歧化归一法
适用范围：同种元素之间的歧化反应或归一反应。
技巧：第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态的差值与该价态原子数目的比值。
例4、Cl2 + KOH — KCl + KClO + H2O
分析：在氧化还原反应中，电子转移只发生在氯元素之间，属于歧化反应。
0 -1 +5
Cl2 + KOH — KCl + KClO3 + H2O
Cl2 的系数为6/2=3 KCl的系数为5 KClO3的系数为1
故 3Cl2 + 6KOH = 5KCl + KClO3 +3 H2O
4、判断未知物
顾名思义，在一个氧化还原反应中缺少反应物或生成物。
技巧：一般是把反应物和生成物中的所有原子进行比较，通过观察增加或减少了哪种元素：
①若增加的元素是除H、O以外的非金属，未知物一般是相应的酸；
②若增加的元素是金属，未知物一般是相应的碱；
③若反应前后经部分配平后发现两边氢、氧原子不平衡，则未知物是水。
例5、KMnO4 + KNO2 + — MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O
分析：经比较发现，生成物中增加了S元素，则未知物是H2SO4 ，其它步骤同上略。
2KMnO4 + 5KNO2 + 3 H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3H2O
5、单质后配法
适用范围：反应物或生成物中有单质参加或单质生成，如有机物的燃烧
都可用此法。
技巧：把游离态的那种元素放在最后来配。

例6、FeS2 + O2 — Fe2O3 + SO2
分析：反应物中有单质O2 ，我们可以把O元素放在最后来配。首先假定
Fe2O3的系数为1，则FeS2 的系数为2，那么SO2的系数为4，因此O2的系数为11/2，然后把每种物质前的系数都扩大2倍，即可配平。
4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2
6、待定系数法
技巧：将各种物质的系数分别设为不同的未知数，然后根据质量守恒定律列方程求解最后配平。
7、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7、Na2O2 + H2O — NaOH + O2
分析：我们可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 ，最后我们得到：2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2
总结：从以上示例我们发现，对于同一氧化还原反应，有时可采用不同的方法来配平，也有时用几种方法综合应用。总之，只要我们能掌握以上技巧，配平氧化还原反应方程式会易如反掌。

P+CuSO4+H2O---Cu3P+H3PO4+H2SO4
P 化合价变化：0----〉-1（Cu3P中）
0---〉+5
Cu2+变化 ：+2----〉+1
化合价升高的是P 0---〉+5
降低的：P与Cu
可见： 生成一个Cu3P 总共降低 6价
生成一个H3PO4升高 5 价
可知Cu3P 与H3PO4系数比应该是5：6
初步得到： P+CuSO4+H2O==5Cu3P+6H3PO4+H2SO4
再由观察法配出： 9P+15CuSO4+24H2O===5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4
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