怎樣快速配平氧化還原反應
2019-01-31 20:10:05三好網
一、電子守恒法
1、配平原理
發生氧化還原反應時，還原劑失去電子、氧化劑得到電子。因為整個過程的本質好比是還原劑把電子給了氧化劑，在這一失一得之間，電子守恒。故根據還原劑失去電子的數目和氧化劑得到電子的數目相等，結合二者化合價的改變情況，可以分別把氧化劑、還原劑的計量數計算出來，這樣整個氧化還原反應就順利配平了。
2、方法和步驟
①標出發生變化的元素的化合價，并確定氧化還原反應的配平方向。
在配平時，需要確定先寫方程式那邊物質的計量數。有時先寫出方程式左邊反應物的計量數，有時先寫出方程式右邊生成物的計量數。一般遵循這樣的原則：
自身氧化還原反應→先配平生成物的計量數;
部分氧化還原反應→先配平生成物的計量數;
一般的氧化還原反應→既可先配平生成物的計量數，也可先配平反應物的計量數。
②列出化合價升降的變化情況。當升高或降低的元素不止一種時，需要根據不同元素的原子個數比，將化合價變化的數值進行疊加。
③根據電子守恒配平化合價變化的物質的計量數。
④根據質量守恒配平剩余物質的計量數。最終并根據質量守恒檢查配平無誤。
3、實戰演練
+7-10+2
⑴KMnO4+HCl___________Cl2+MnCl2+KCl+H2O
標出化合價，因該反應是部分氧化還原反應，故確定先配平生成物Cl2和MnCl2，同時列出化合價升降情況，配平化合價變化的物質Cl2和MnCl2的計量數。
+7+2
降低Mn→Mn5e×
-10
升高Cl→Cl22e×5
所以先配平為KMnO4+HCl5Cl2+2MnCl2+KCl+H2O
再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為
2KMnO4+16HCl=5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O
-3+60+4
⑵(NH4)2SO4__________NH3+N2+SO2+H2O
標出化合價，因該反應是自身氧化還原反應，故確定先配平生成物N2和SO2，同時列出化合價升降的情況，配平化合價變化的物質N2和SO2的計量數。
+6+4
降低S→S2e×3
-30
升高NN26e×1
所以方程式先配平為(NH4)2SO4___________NH3+1N2+3SO2+H2O
再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為
3(NH4)2SO4=4NH3+1N2+3SO2+6H2O
+1-2+5+2+6+2
⑶Cu2S+HNO3Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O
標出化合價，因該反應是部分氧化還原反應，故確定先配平生成物Cu(NO3)2、H2SO4和NO，同時列出化合價升降的情況，配平化合價變化的物質Cu(NO3)2、H2SO4和NO的計量數。(因為Cu和S的化合價均升高，且它們來自于反應物Cu2S，Cu和S的原子個數比為2：1，按此比例疊加化合價變化數目)
+5+2
降低NN3e×10
-2+6
升高SS
+1+210e×3
2Cu2Cu
所以方程式先配平為Cu2S+HNO36Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+H2O
再根據質量守恒配平剩余的物質，并根據質量守恒檢查配平無誤。最終配平結果為
3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O
〔練一練〕配平下列氧化還原反應方程式。
1.FeS2+O2SO2+Fe2O3
2.FeS+H2SO4Fe2(SO4)3+SO2+H2O+S
3.AgNO3Ag+NO2+O2
二、待定系數法
1、配平原理
質量守恒定律告訴我們，在發生化學反應時，反應體系的各個物質的每一種元素的原子在反應前后個數相等。通過設出未知數(如x、y、z等均大于零)把所有物質的計量數配平，再根據每一種元素的原子個數前后相等列出方程式，解方程式(組)。計量數有相同的未知數，可以通過約分約掉。
2、方法和步驟
對于氧化還原反應，先把元素化合價變化較多的物質的計量數用未知數表示出來，再利用質量守恒吧其他物質的計量數也配平出來，最終每一個物質的計量數都配平出來后，根據某些元素的守恒，列方程解答。
3、實戰演練(將以上所列出的方程式一一利用待定系數法配平)
⑴KMnO4+HClCl2+MnCl2+KCl+H2O
因為錳元素和氯元素的化合價變化，故將Cl2和MnCl2的計量數配平，分別為x、y，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為
yKMnO4+(3y+2x)HCl=xCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O，最后根據氫元素守恒，列出x和y的關系式：3y+2x=8y，得出2.5y=x，把方程式中的x都換成y，即
yKMnO4+8yHCl=2.5yCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O，將x約掉，并將計量數變為整數，故最終的配平結果為
2KMnO4+16HCl=5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O。
⑵(NH4)2SO4NH3+N2+SO2+H2O
因為氮元素和硫元素的化合價變化，故將N2和SO2的計量數配平，分別為x、y，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為y(NH4)2SO4=(2y-2x)NH3+xN2+ySO2+(y+3x)H2O，最后根據氧元素守恒，列出x和y的關系式：
4y=2y+y+3x，得出3x=y，把方程式中的y都換成x，即3x(NH4)2SO4=4xNH3+xN2+3xSO2+6xH2O，將x約掉，故最終的配平結果為
3(NH4)2SO4=4NH3+1N2+3SO2+6H2O。
⑶Cu2S+HNO3__________Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O
因為氮元素和銅元素、硫元素的化合價變化，故將Cu2S和HNO3的計量數配平，分別為x、y，再根據質量守恒將其他物質配平，即配平為
xCu2S+yHNO3=2xCu(NO3)2+xH2SO4+(y-4x)NO+(2y-12x)H2O，最后根據氫元素守恒，列出x和y的關系式：y=2x+4y-24x，得出x=y，把方程式中的y都換成x，即xCu2S+xHNO3=2xCu(NO3)2+xH2SO4+xNO+xH2O，將x約掉，并將計量數變為整數，故最終的配平結果為3Cu2S+22HNO3=6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O。
