如何从氧化还原反应的角度配平化学方程式

快速配平氧化还原反应
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 → Mn5e×
　　
　　－1 0
　　
　　升高Cl→ Cl22e×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
　　
　　　　－30
　　
　　升高NN26e×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SS
　　
　　+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－ Fe 2 (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.