氧化还原反应方程式的书写与配平

氧化还原反应方程式的配平方法(1)配平的基本方法(化合价升降法)化合价升降法的基本步骤为：“一标、二等、三定、四平、五查”。“一标”指的是标出反应中发生氧化和还原反应的元素的化合价，注明每种物质中升高或降低的总价数。“二等”指的是化合价升降总数相等，即为两个互质(非互质的应约分)的数交叉相乘。“三定”指的是用跟踪法确定氧化产物、还原产物化学式前的系数。“四平”指的是通过观察法配平其它各物质化学式前的系数。“五查”指的是在有氧元素参加的反应中可通过查对反应式左右两边氧原子总数是否相等进行复核(离子反应还应检查电荷数是否相等)，如相等则方程式已配平，最后将方程式中“——”改为“=”。3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O(2)配平的基本技巧(特殊方法)①奇数配偶法：此法适用于简单的氧化还原反应方程式的配平，其步骤为“一看、二找、三配、四平、五查”(内容略)。如：2P+3Cl2=2PCl3②逆向配平法：对于歧化反应方程式的配平可用化合价升降法在反应式右边进行配平。如：③合一配平法：当三种物质参与氧化还原反应或分解反应的氧化和还原产物有三种时，应将其中两种合并作为一种来看，这样配平就显得简单了。如：KNO3+S+C——K2S+N2+CO2因为右边的K2S中，K与S分别来自左边的KNO3和S，故左边KNO3与S的系数比必须满足2∶1，所以先在KNO3前添上系数2，然后将2KNO3和S看作一个整体来配平：④平均化合价法：此法适用于有机氧化还原方程式的配平，步骤为：先根据氢+1价，氧-2价来确定碳原子平均化合价，再用化合价升降法配平。如：⑤离子方程式配平法：此法适用于较复杂的氧化还原反应方程式的配平。如：FeS2+CuSO4+H2O——FeSO4+Cu2S+H2SO4中元素化合价变化错综复杂，给配平带来了麻烦，若将其改写为离子方程式，化合价变化情况就清楚了，即：然后，将离子方程式改写为化学方程式。即：5FeS2+14CuSO4+12H2O=5FeSO4+7Cu2S+12H2SO4⑥零价配平法：对于象Fe3C的复杂化合物，可假定Fe、C均为零价，然后用化合价升降法配平。如：除此之外，还有待定系数法等等，这里不一一枚举了。关于氧化还原反应方程式的配平【基础知识导引】1．氧化还原反应与四种基本反应类型反应之间的关系是什么？2．如何理解氧化性酸及酸的氧化性？【重点难点解析】重点讲解1．氧化还原反应的基本概念：（1）还原剂：失电子，价态升高，具有还原性，被氧化，发生氧化反应．（2）氧化剂：得电子，价态降低，具有氧化性，被还原，发生还原反应．（3）氧化产物：被氧化后的产物，价态升高后的产物．（4）还原产物：被还原后的产物，价态降低后的产物．2．氧化还原反应中的关系：3．氧化还原反应的表示方法：双线桥：表示反应物转变为产物得失电子情况4．配平氧化还原反应方程式所依据的原理：氧化还原反应过程中氧化剂获得的电子总是来源于还原剂所失去的电子，氧化剂得到的电子总数和还原剂失去的电子总数是相等的，表现为元素化合价升降的总数相等．氧化还原反应的配平就是根据这一原理进行的．5．配平的一般步骤要求步骤：（1）标出有变价的元素反应前后的化合价．（2）用“双桥线”连接反应前后的元素并在桥上或桥下注明化合价升降数．（3）找出化合价升降数之间的最小公倍数，再依据以上有关原则首先配平有关物质前面的系数．要求：（1）质量守恒：即反应前后各元素原子的种类和个数相等．（2）氧化剂和还原剂之间电子转移关系正确．（3）电荷守恒：反应物总电荷数与生成物总电荷数相等，且电性相同．6．常见的氧化还原反应方程式的配平（1）整体法的应用：A．还原剂或氧化剂的所有元素完全被氧化或完全被还原，可以看成一个整体，在配平时按各元素的系数比考虑得失电子的总数．如分析：422OCH中碳元素的平均价态为+3价，都被氧化到+4价，可考虑整体法22143:2422COCH中527:4MnKMnO中×5指422OCH计量数为5×2指4KMnO计量数为2用观察法配平其他化学计量数：OHCOMnSOSOKSOHOCHKMnO2244242422481021352再如HClNaHSOOHClOSNa422322____541分析：322OSNa中硫元素都由+2价被氧化到+6价，可考虑整体法，氯气中的氯元素都由0价被还原到-1价，可考虑整体法．82462:2322SOSNa中22110:22ClCl中×1指322OSNa计量数为1×4指2Cl计量数为4用观察法配平其他化学计量数：B．还原剂或氧化剂的元素部分被氧化或部分被还原，不能看成一个整体，要分别考虑．如HClOHClOHCl______22分析：氯气中的氯元素部分被还原，部分被氧化，分别考虑1)(10:2HClClCl中×1指HC1O计量数为11)(10:HClOCl×1指HC1计量数为1再如，分析：氮气既是氧化产物又是还原产物，0价是由-3价和+5价分别反应得来的，不能考虑整体法．303:4NNH中×5指4NH计量数为5×3指3NH计量数为3用34NONH的计量数为5，因为还有以原形式进入产物3HNO．用观察法配平其他化学计量数：OHHNONNONH232349245（2）离子型氧化还原反应配平离子型氧化还原反应配平时，遵循整体法配平的同时，还可从两边的电荷守恒出发．如分析：22ONa中的氧元素都被还原为-2价，可用整体法363:3Cr22121:222OONa中×2指3Cr计量数为2×3指22ONa计量数为3根据电荷守恒，用观察法配平其他化学计量数：OHNaCrOOHONaCr224223262432难点突破1．缺项配平：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数，在通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为OH2、H、OH），最后观察法配平．将3NaBiO固体加入4MnSO的混合溶液里，加热后溶液显紫色（3Bi无色），反应的离子方程式如下：试完成并配平方程式．分析：溶液显紫色说明由4MnO生成，H与3NaBiO的氧元素生成OH2，所以右边缺项为4MnO和OH2．235:3BiNaBiO中572:2Mn×5指3NaBiO计量数为5×2指2Mn计量数为2根据电荷守恒，用观察法配平其他化学计量数：OHMnOBiNaHMnNaBiO24323725514252．零价配平：复杂的化合物中的化合价无法标出，且仅靠观察法也无法配平，此时可把不知（或难知）化合价的物质看成一个电中性的整体，假设其中所有的元素都为0价，在根据化合价升降配平方程式，不影响配平结果．但需要注意的是：按零价法分析的价态升降根据与该反应实际的价态升降不符，零价法只是配平的一种方法和技巧．OHCONONOFeHNOCFe222333313)(_____1分析：设CFe3中各元素均为0价×1指CFe3计量数为1×13指2NO计量数为133HNO中1)(45:2NON有观察法配平其他化学计量数：OHCONONOFeHNOCFe222333311113)(32213．均价配平：适用于有机氧化还原方程式的配平．根据氢元素为+1价，氧元素为-2价，确定碳元素的平均价态，在通过适当方法配平．分析：22101:242COHC中527:4MnKMnO中×5指OHC42计量数为5×2指4KMnO计量数为2用观察法配平其他化学计量数：【难题巧解点拨】例1配平OHNONOCuHNOCu2233______________)(_____________________——解析：2)(20:2CuCu3)(25:NON×3指Cu计量数为3×2指NO计量数为2用观察法配平其他化学计量数：答案：OHNONOCuHNOCu223342)(383点悟：23)(25:NON指NO计量数为2，不是3HNO的计量数为2．3HNO的作用是氧化性和酸性两部分．例2字母配平：解析：nA的A元素都被还原，考虑整体法；mB中的B元素都是被氧化而来，考虑整体法．nynyynAAn0:中mxmxBxBBmxx)(0::中×mx指nA计量数为mx×ny指mB计量数为nyymxnAmnxBnyBAmx——____用观察法配平其他化学计量数：答案：点悟：不管是已知物质的氧化还原反应，还是未知物的氧化还原反应（字母配平），应用好整体法，根据氧化还原反应的电子得失守恒的原理，就能处理好各种氧化还原配平．例3单质X和Y相互反应生成2X，2Y，现有下列叙述：①X被氧化②X是氧化剂③X具有氧化性④2Y是还原产物⑤Y具有氧化性⑥2X具有氧化性⑦Y的氧化性比2X氧化性强，其中正确的是（）A．①②③④B．①④⑤⑥⑦C．②③④D．①③④⑤解析：由题可知X失电子被氧化，Y得到电子被还原．①④正确，同时需注意，有些问题事实上是等同的，如②③．答案：B点悟：氧化还原反应中对立概念多，平时的学习与复习必须夯实．【拓展延伸探究】例1配平解析：该反应中有机物参与了氧化还原反应，它的配平同样也可使用化合价升降法或电子转移法．但是有机物参与的氧化还原反应又有自身的特殊性，即有机物加氢或去氧均属还原反应，而加氧或去氢均属氧化反应，故它的配平也可从得失原子数相等进行．分析有机物中碳元素的化合价（用氢氧标碳法即H+1价、O-2价，再确定C的化合价）及其变化．122642:252COHHC中527:4MnKMnO中×5指OHHC52计量数为5×12指4KMnO计量数为1242242455______125SOKCOSOHKMnOOHHCOHMnSO24用观察法配平其他化学计量数：答案：4224245561018125SOKCOSOHKMnOOHHCOHMnSO243312点悟：高考对氧化还原方程式的配平要求并不太高，所以平时不要搞得太复杂，能做到灵活运用就行．另外，有机氧化还原反应还可从得氧去氧，加氢去氢进行理解与配平，即：得一个O原子，化合价即升高2，失一个O原子，化合价即降2；加一个H原于，化合价即降1，去一个H原子，化合价即升高1．例2在KI和42SOH的混合溶液中加入22OH的水溶液，迅速发生反应放出大量气体，反应过程表示如下：①OHSOKISOHKIOH2422422222②HIOIOH2222③回答下列问题：（1）双氧水在反应③中的作用是______________（填正确选项的标号）A．氧化剂B．还原剂C．既是氧化剂又是还原剂D．不是还原剂也不是氧化剂（2）有人认为：上述反应说明了碘单质是过氧化氢分解的催化剂，你认为对吗？____________，其理由是___________________________________________．（3）上述反应说明22OH，2I，HIO氧化性从强到弱的顺序是___________________________________．解析：(1)HIO中I的化合价降低，被还原，22OH中O化合价升高，被氧化，是还原剂，选B．（2）②HIOIOH2222③这两方程式中2I是②的反应物，是③的产物，两方程式叠加可得OHOOH222222，所以2I是过氧化氢分解的催化剂．（3）22OH，2I，HIO氧化性从强到弱的顺序：①可知氧化性222IOH，③可知氧化剂HIO的氧化性还原剂22OH的氧化性，综上：HIO22OH2I．答案：（1）B（2）对．从②③方程式可知2I在反应中没有消耗（质量和化学性质都不变），在2I的存在下，过氧化氢分解速度加快．（3）HIO22OH2I．点悟：比较氧化性或还原性强弱的方法有两种：直接比较和间接比较．（1）直接判断氧化性的强弱：氧化剂还原剂；还原性的强弱：还原剂氧化剂．（2）间接判断氧化性的强弱：氧化剂氧化产物