氧化還原反應方程式配平

題目：

氧化還原反應方程式配平
如何根據化合價升降來進行氧化還原反應的配平呀

解答：

個人建議簡單點的就用觀察法,複雜的就用待定係數法.
最小公倍數也可以考慮.
自己看吧.
氧化還原反應方程式的配平是正確書寫氧化還原反應方程式的一個重要步驟,是中學化學教學要求培養的一項基本技能.
氧化還原反應配平原則
反應中還原劑化合劑升高總數（失去電子總數）和氧化劑化合價降低總數（得到電子總數）相等,
反應前後各種原子個數相等.
下面介紹氧化-還原反應的常用配平方法
觀察法
觀察法適用於簡單的氧化-還原方程式配平.配平關鍵是觀察反應前後原子個數變化,找出關鍵是觀察反應前後原子個數相等.
例1：Fe3O4+CO ¾ Fe+CO2
分析：找出關鍵元素氧,觀察到每一分子Fe3O4反應生成鐵,至少需4個氧原子,故此4個氧原子必與CO反應至少生成4個CO2分子.
Fe3O4+4CO¾ ® 3Fe+4CO2
有的氧化-還原方程看似複雜,也可根據原子數和守恆的思想利用觀察法配平.
例2：P4+P2I4+H2O ¾ PH4I+H3PO4
分析：經觀察,由出現次數少的元素原子數先配平.再依次按元素原子守恆依次配平出現次數較多元素.
第一步,按氧出現次數少先配平使守恆
P4+P2I4+4H2O ¾ PH4I+H3PO4
第二步：使氫守恆,但仍維持氧守恆
P4+P2I4+4H2O¾ ® PH4I+H3PO4
第三步：使碘守恆,但仍保持以前調平的O、H
P4+5/16P2I4+4H2O ¾ 5/4PH4I+H3PO4
第四步：使磷元素守恆
13/32P4+5/16P2I4+4H2O ¾ ® 5/4PH4I+H3PO4
去分母得
13P4+10P2I4+128H2O¾ ® 40PH4I+32H3PO4
2、最小公倍數法
最小公倍數法也是一種較常用的方法.配平關鍵是找出前後出現「個數」最多的原子,並求出它們的最小公倍數
例3：Al+Fe3O4 ¾ Al2O3+Fe
分析：出現個數最多的原子是氧.它們反應前後最小公倍數爲「3´ 4」,由此把Fe3O4係數乘以3,Al2O3係數乘以4,最後配平其它原子個數.
8Al+3Fe3O4¾ ® 4Al2O3+9Fe
3：奇數偶配法
奇數法配平關鍵是找出反應前後出現次數最多的原子,並使其單（奇）數變雙（偶）數,最後配平其它原子的個數.
例4：FeS2+O2 ¾ Fe2O3+SO2
分析：由反應找出出現次數最多的原子,是具有單數氧原子的FeS2變雙（即乘2）,然後配平其它原子個數.
4FeS2+11O2¾ ® 2Fe2O3+8SO2
4、電子得失總數守恆法
這種方法是最普通的一方法,其基本配平步驟課本上已有介紹.這裡介紹該配平時的一些技巧.
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對某些較複雜的氧化還原反應,如一種物質中有多個元素的化合價發生變化,可以把這種物質當作一個整體來考慮.
例5：
FeS+H2SO4(濃) ¾ ® Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
分析：先標出電子轉移關係
FeS+H2SO4¾ ® 1/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
該反應中FeS中的Fe,S化合價均發生變化,可將式中FeS作爲一個「整體」,其中硫和鐵兩元素均失去電子,用一個式子表示失電子總數爲3e.
2FeS+3H2SO4¾ ® Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O
然後調整未參加氧化還原各項係數,把H2SO4調平爲6H2SO4,把H2O調平爲6H2O.
2FeS+6H2SO4¾ ® Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O
（二）零價法
對於Fe3C,Fe3P等化合物來說,某些元素化合價難以確定,此時可將Fe3C,Fe3P中各元素視爲零價.零價法思想還是把Fe3C,Fe3P等物質視爲一整價.
例7：
Fe3C+HNO3 ¾ Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
Fe3C+HNO3 ¾ ® Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
再將下邊線橋上乘13,使得失電子數相等再配平.

Fe3C+22HNO3（濃）¾ ® 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O
練習：
Fe3P+HNO3 ¾ ® Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20
得3Fe3P+41HNO39Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H2O
（三）歧化反應的配平
同一物質內同一元素間發生氧化-還原反應稱爲歧化反應.配平時將該物質分子式寫兩遍,一份作氧化劑,一份作還原劑.接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平,配平後只需將該物質前兩個係數相加就可以了.
例8：
Cl2+KOH（熱）¾ KClO3+KCl+H2O
分析：將Cl2寫兩遍,再標出電子轉移關係
3Cl2+6KOH ¾ ® KClO3+5KCl+3H2O
第二個Cl2前面添係數5,則KCl前需添係數10；給KClO3前添係數2,將右邊鉀原子數相加,得12,添在KOH前面,最後將Cl2合併,發現可以用2進行約分,得最簡整數比.

3Cl2+6KOH ¾ ® KClO3+5KCl+3H2O
（四）逆向配平法
當配平反應物（氧化劑或還原劑）中的一種元素出現幾種變價的氧化—還原方程式時,如從反應物開始配平則有一定的難度,若從生成物開始配平,則問題迎刃而解.
例9：
P+CuSO4+H2O ¾ ® Cu3P+H3PO4+H2SO4
分析：這一反應特點是反應前後化合價變化較多,在配平時可選擇變化元素較多的一側首先加係數.本題生成物一側變價元素較多,故選右側,採取從右向左配平方法（逆向配平法）.應注意,下列配平時電子轉移都是逆向的.
P+CuSO4+H2O ¾ ® Cu3P+H3PO4+H2SO4
所以,Cu3P的係數爲5,H3PO4的係數爲6,其餘觀察配平.

11P+15CuSO4+24H2O ¾ ® 5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4
5、原子個數守恆法（待定係數法）
任何化學方程式配平後,方程式兩邊各種原子個數相等,由此我們可以設反應物和生成物的係數分別是a、b、c¼ ¼ .
然後根據方程式兩邊係數關係,列方程組,從而求出a、b、c¼ ¼ 最簡數比.
例10：KMnO4+FeS+H2SO4¾ K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O
分析：此方程式甚爲複雜,不妨用原子個數守恆法.設方程式爲：
aKMnO4+bFeS+cH2SO4¾ ® d K2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O
根據各原子守恆,可列出方程組：
a=2d （鉀守恆）
a=e（錳守恆）
b=2f（鐵守恆）
b+c=d+e+3f+g（硫守恆）
4a+4c=4d+4e+12f+h（氧守恆）
c=h（氫守恆）
解方程組時,可設最小係數（此題中爲d）爲1,則便於計算：得a=6,b=10,d=3,
e=6,f=5,g=10,h=24.
6KMnO4+10FeS+24H2SO4¾ ® 3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
例11：Fe3C+HNO3 ¾ CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O
分析：運用待定係數法時,也可以不設出所有係數,如將反應物或生成物之一加上係數,然後找出各項與該係數的關係以簡化計算.給Fe3C前加係數a,並找出各項與a的關係,得
aFe3C+HNO3 ¾ ® aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O
依據氧原子數前後相等列出
3=2a+3´ 3´ 3a+2´ (1-9a)+1/2 a=1/22
代入方程式
1/22 Fe3C+HNO3¾ ® 1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O
化爲更簡整數即得答案：
Fe3C+22HNO3¾ ® CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O
6、離子電子法
配平某些溶液中的氧化還原離子方程式常用離子電子法.其要點是將氧化劑得電子的「半反應」式寫出,再把還原劑失電子的「半反應」式寫出,再根據電子得失總數相等配平.
例11、KMnO4+SO2+H2O ¾ K2SO4+MnSO4+H2SO4
分析：先列出兩個半反應式
KMnO4- +8H+ +5e ¾ ® Mn2+ + 4H2O ¬
SO2 + 2H2O - 2e ¾ ® SO42- + 4H+ ­
將¬ ´ 2,­ ´ 5,兩式相加而得離子方程式.
2KMnO4+5SO2+2H2O ¾ ® K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
下面給出一些常用的半反應.
1）氧化劑得電子的半反應式
稀硝酸：NO3- +4H+ + 3e ¾ ® NO + 2H2O
濃硝酸：NO3- +2H+ + e ¾ ® NO2 + H2O
稀冷硝酸：2NO3- +10H+ + 8e ¾ ® N2O + H2O
酸性KMnO4 溶液：MnO4- + 8H+ + 5e ¾ ® Mn2+ + 4H2O
酸性MnO2：MnO2 +4H+ + 2e ¾ ® Mn2+ + 2H2O
酸性K2Cr2O7溶液：Cr2O72- +14H+ + 6e ¾ ® 2Cr3+ + 7H2O
中性或弱鹼性KMnO4 溶液：MnO4- + 2H2O + 3e ¾ ® MnO2¯ + 4OH-
2)還原劑失電子的半反應式：
SO2 + 2H2O - 2e ¾ ® SO42- + 4H+
SO32- + 2OH- - 2e ¾ ® SO42- + H2O
H2C2O4 - 2e ¾ ® 2CO2­ +2H+
7、分步配平法
此方法在濃硫酸、硝酸等爲氧化劑的反應中常用,配平較快,有時可觀察心算配平.先列出「O」的設想式.
H2SO4（濃）¾ ® SO2 + 2H2O +[O]
HNO3（稀）¾ ® 2 NO+H2O +3[O]
2HNO3（濃）¾ ® 2 NO2+H2O + [O]
2KMnO4+ 3H2SO4 ¾ ® K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5[O]
K2Cr2O7+ 14H2SO4 ¾ ® K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 [O]
此法以酸作介質,並有水生成.此時作爲介質的酸分子的係數和生成的水分子的係數可從氧化劑中氧原子數目求得.
例12： KMnO4+ H2S + H2SO4 ¾ K2SO4+2MnSO4+ S + H2O
分析：H2SO4爲酸性介質,在反應中化合價不變.
KMnO4爲氧化劑化合價降低「5」, H2S化合價升高「2」.它們的最小公倍數爲「10」.由此可知,KMnO4中氧全部轉化爲水,共8個氧原子,生成8個水分子,需16個氫原子,所以H2SO4係數爲「3」.
2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 ¾ ® K2SO4+2MnSO4+ 5S + 8H2O