高一秋季全科辅导

高一

101教育热线电话
400-6869-101
微信
当前位置: 首页 > 高一> 高一化学> 高一化学知识点

高一化学知识讲解:如何快速配平氧化还原反应

来源:101教育网整理 2015-05-14 字体大小: 分享到:

氧化还原反应的配平是正确书写氧化还原反应方程式的重要步骤,它是高中化学教学中要培养学生的一项基本技能,同时氧化还原反应的配平也一直是高考考查的热点。考查氧化还原反应配平的试题,一般其难度都不低,因此,掌握较好的解题方法,快速、准确地进行配平是解决这类问题的关键。下面介绍两种简单、通用、快速、准确的配平方法。

一、电子守恒法

1、配平原理

发生氧化还原反应时,还原剂失去电子、氧化剂得到电子。因为整个过程的本质好比是还原剂把电子给了氧化剂,在这一失一得之间,电子守恒。故根据还原剂失去电子的数目和氧化剂得到电子的数目相等,结合二者化合价的改变情况,可以分别把氧化剂、还原剂的计量数计算出来,这样整个氧化还原反应就顺利配平了。

2、方法和步骤

①标出发生变化的元素的化合价,并确定氧化还原反应的配平方向。

在配平时,需要确定先写方程式那边物质的计量数。有时先写出方程式左边反应物的计量数,有时先写出方程式右边生成物的计量数。一般遵循这样的原则:

自身氧化还原反应→ 先配平生成物的计量数;

部分氧化还原反应 → 先配平生成物的计量数;

一般的氧化还原反应→既可先配平生成物的计量数,也可先配平反应物的计量数。

②列出化合价升降的变化情况。当升高或降低的元素不止一种时,需要根据不同元素的原子个数比,将化合价变化的数值进行叠加。

③根据电子守恒配平化合价变化的物质的计量数。

④根据质量守恒配平剩余物质的计量数。最终并根据质量守恒检查配平无误。

3、实战演练

+7 -1 0 +2

⑴ KMnO4+HCl ___________ Cl2+MnCl2+KCl+H2O

标出化合价,因该反应是部分氧化还原反应,故确定先配平生成物Cl2和MnCl2,同时列出化合价升降情况,配平化合价变化的物质Cl2和MnCl2的计量数。

+7 +2

降低Mn → Mn 5e ×

-1 0

升高Cl → Cl2 2e × 5

所以先配平为 KMnO4+HCl 5Cl2+2MnCl2+KCl+H2O

再根据质量守恒配平剩余的物质,并根据质量守恒检查配平无误。最终配平结果为

2KMnO4+16HCl =5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O

-3 +6 0 +4

⑵ (NH4)2SO4 __________ NH3+N2+SO2+H2O

标出化合价,因该反应是自身氧化还原反应,故确定先配平生成物N2和SO2 ,同时列出化合价升降的情况,配平化合价变化的物质N2和SO2的计量数。

+6 +4

降低S → S 2e × 3

-3 0

升高N N2 6e × 1

所以方程式先配平为 (NH4)2SO4 ___________ NH3+1N2+3SO2+H2O

再根据质量守恒配平剩余的物质,并根据质量守恒检查配平无误。最终配平结果为

3(NH4)2SO4 =4NH3+1N2+3SO2+6H2O

+1-2 +5 +2 +6 +2

⑶ Cu2S+HNO3 Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O

标出化合价,因该反应是部分氧化还原反应,故确定先配平生成物Cu(NO3)2 、H2SO4和NO,同时列出化合价升降的情况,配平化合价变化的物质Cu(NO3)2 、H2SO4和NO的计量数。(因为Cu和S的化合价均升高,且它们来自于反应物Cu2S ,Cu和S的原子个数比为2:1,按此比例叠加化合价变化数目)

+5 +2

降低N N 3e × 10

-2 +6

升高S S

+1 +2 10e × 3

2Cu 2Cu

所以方程式先配平为Cu2S+HNO3 6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+H2O

再根据质量守恒配平剩余的物质,并根据质量守恒检查配平无误。最终配平结果为

3Cu2S+22HNO3 =6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O

〔练一练〕配平下列氧化还原反应方程式。

1. FeS2+O2 SO2+Fe2O3

2. FeS+H2SO4 Fe2(SO4)3+SO2+H2O+S

3. Ag NO3 Ag+NO2+O2

二、待定系数法

1、配平原理

质量守恒定律告诉我们,在发生化学反应时,反应体系的各个物质的每一种元素的原子在反应前后个数相等。通过设出未知数(如x、y、z等均大于零)把所有物质的计量数配平,再根据每一种元素的原子个数前后相等列出方程式,解方程式(组)。计量数有相同的未知数,可以通过约分约掉。

2、方法和步骤

对于氧化还原反应,先把元素化合价变化较多的物质的计量数用未知数表示出来,再利用质量守恒吧其他物质的计量数也配平出来,最终每一个物质的计量数都配平出来后,根据某些元素的守恒,列方程解答。

3、实战演练(将以上所列出的方程式一一利用待定系数法配平)

⑴ KMnO4+HCl Cl2+MnCl2+KCl+H2O

因为锰元素和氯元素的化合价变化,故将Cl2和MnCl2的计量数配平,分别为x、y ,再根据质量守恒将其他物质配平,即配平为

yKMnO4+(3y+2x)HCl=xCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O ,最后根据氢元素守恒,列出x和y的关系式:3y+2x=8y,得出2.5y=x ,把方程式中的x都换成y ,即

yKMnO4+8yHCl=2.5yCl2+yMnCl2+yKCl+4yH2O ,将x约掉,并将计量数变为整数,故最终的配平结果为

2KMnO4+16HCl =5Cl2+2MnCl2+2KCl+8H2O。

⑵ (NH4)2SO4 NH3+N2+SO2+H2O

因为氮元素和硫元素的化合价变化,故将N2和SO2的计量数配平,分别为x、y ,再根据质量守恒将其他物质配平,即配平为y(NH4)2SO4 =(2y-2x)NH3+xN2+ySO2+(y+3x)H2O ,最后根据氧元素守恒,列出x和y的关系式:

4y=2y+y+3x,得出3x=y ,把方程式中的y都换成x ,即3x(NH4)2SO4 =4xNH3+xN2+3xSO2+6xH2O ,将x约掉,故最终的配平结果为

3(NH4)2SO4 =4NH3+1N2+3SO2+6H2O。

⑶ Cu2S+HNO3 __________ Cu(NO3)2+H2SO4+NO+H2O

因为氮元素和铜元素、硫元素的化合价变化,故将Cu2S和HNO3的计量数配平,分别为x、y ,再根据质量守恒将其他物质配平,即配平为

xCu2S+yHNO3 =2xCu(NO3)2+xH2SO4+(y-4x)NO+(2y-12x)H2O ,最后根据氢元素守恒,列出x和y的关系式:y=2x+4y-24x,得出x=y ,把方程式中的y都换成x ,即xCu2S+xHNO3 =2xCu(NO3)2+xH2SO4+xNO+xH2O,将x约掉,并将计量数变为整数,故最终的配平结果为3Cu2S+22HNO3 =6Cu(NO3)2+3H2SO4+10NO+8H2O。

上一篇:高一化学必修一《非金属及其化合物》知识点总结

下一篇:高中化学说课稿:物质的量浓度

高一期末考前辅导
标签: 还原剂 化学 氧化剂 (责任编辑:101教育小编)

免费领取体验课

姓名
手机号
年级
*图形验证码
获取验证码
免费预约
高一秋季超值优惠课