化合价升降法配平氧化还原反应的根本方法与常用技巧[1].doc
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1、化合价升降法配平氧化还原反应的根本方法与常用技巧一、基本步骤以 Cu +HNO 3 - Cu (N O 3 2 + NO2 + H2O 为例 :1、标变价 :根据化合价升降规律标出变价元素的化合价 ,不变价的元素不必标 出。 0 +5 +2 +5 +4Cu +HNO 3-C u (N O 3 2 + NO2 + H2O2、求转移电子数:通常选用 1mol 的氧化剂和 1mol 的还原剂作标准,根据元素 的变价求 出 1mol 的氧化剂和 1mol 的还原剂中所有变价元素得失电子数。0 +2C u - C u :化合价升高2+5 +4N - N :化合价降低 1说明:该步是化合价升降法配平氧化还
2、原的关键 ,所谓的配平技巧主要就是不同 情况下 求取得失电子数的方法 , 例如, 当氧化剂和还原剂是同一各物质 , 而氧化产物 和还原产物是 两种物质的氧化还原反应 , 如配平 KClO 3 - KCl + O2 时, 初学者易 以 KClO 3为标准计 算得失电子数 ,从而出现反应物系数不好确定的困难 ,此时若以 产物 KCl 和 O 2为标准计 算得失电子数则容易确定系数 ,这即所谓的逆向配平技 巧。3、根据得失电子数的最小公倍数求标准物的系数0 +2C u - C u化合价升高 X+5 +4N f N :化合价降低1区4、将所求得系数添加在标准物前 ,然后据此确定含有变价元素的产物系数
3、,使 变价元素 的原子个数相等并满足得失电子守恒关系。Cu +2HNO 3-C u (N O 3 2 +2 NO2 + H2O说明:系数是 1 时通常省略不写 ,但在题目中有时是填空式的方框 ,那么, 1 也要 填写。 5、 利用观察法配平未参加反应的元素原子个数 ,使反应方程式满足质量守 恒规律Cu +4HNO 3-C u (N O 3 2 +2 NO2 +2 H2O说明:该反应中有 2mol 硝酸起了酸的作用 ,所以硝酸前的系数成了 4 ;通常在配 平 未变价的原子时 ,先配平原子团 (如该例中起酸作用的硝酸根 ,再配 H ,然后配 O 。 6、 检查所配方程式将短线改为等号Cu +4HN
4、O 3=C u (N O 3 2 +2 NO2 +2 H2O说明:从理论上讲 , 检查所配方程式是否平衡要检查是否满足得失电子守恒、 质量守 恒和电荷守恒, 一般说来,一个守恒成立其它大多也能成立 , 不必样样检查 ,若 是离子反应 检查电荷守恒最方便。二、常用技巧1 、添加系数法 反应物和产物中变价原子数不同时 ,可以先添加系数 ,这是经 常 用的一个技巧 ;例如 :NH 3+O 2 -N 2+H 2O该反应配平时,若以1mol NH3和ImolO 2作标准求得失电子数,则配平后,出 现分数 系数, 还需要调整系数为整数 , 比较方便的方法是先在 NH 3前添加系数 2(因 产物N2为双原子
5、分子,所以NH 3的系数至少也是2,然后以2 mol NH3和1mol 02 作标准求系数更方 便。答案 :4 3 2 62、整体配平法 一种物质中有两种或多种元素变价时 ,将其作为一个整体看 待, 求 1mol 该物质得失电子的总数即可 ,即所谓的整体配平法 ;例如 :Cu 2S + HN03-C u (N 0 3 2 + N0 + H2S0 4 + H20该反应的反应物 Cu 2S 中两种元素的化合价均升高 ,所以把 Cu 2S 看作一个整 体,求得 1mol Cu2S 所失电子的总数为 10e -。答案 :3 22 6 10 3 83、逆向配平法 当氧化剂或还原剂是多种物质 ,或者氧化剂
6、和还原剂是同一 种物 质, 而氧化产物和还原产物是两种独立的物质时 , 选用氧化产物和还原产物为 标准来计算得 失电子数将更方便 ,此即是所谓的逆向配平技巧 ;例如 :P +CuS0 4+H 20 -C U3P +H 3P0 4+H 2S0 4该反应的氧化剂是 P 、 CuS0 4,还原剂是 P ,以反应物作标准求得失电子数比 较困难, 但是氧化产物只 H 3P0 4、还原产物只 C U3P ,所以以 1mol H 3P0 4和 1mol C U3P 作标准物容 易求得失电子数。答案 :11 15 24 5 6 154、拟价法对无法用常规方法确定化合价的物质 ,可以用拟价法 ,即可以随便 假
7、定元素的化合价 , 只要整个化合物的价态满足代数和为零原则就可以 , 因为这样 对该反应的 电子得失数没有影响 ;例如 :Fe 3C +HN0 3-F e (N 0 3 3 + N02 + C02 + H20该反应的反应物中的 Fe 3C 的价态不好确定 , 我们不防假设其中 Fe 的价态为 +3价 , 那么 C 的价态就应是 -9价 , 如此则成了一个普通氧化还原方程式的配平 , 选 取 1mol 的 Fe 3C 和 1mol 的 HNO 3 为标准 , 即可求的得失电子数。如果假设 Fe 3C 中 Fe 为 0价, 那么 C 为 0价, 再将 Fe 3C 看作一个整体 , 同样能 配平。
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