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

　　⑴KMnO4＋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×

　　－10

　　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+60+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→S2e×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

　　⑶Cu2S＋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　N3e×10

　　－2+6

　　升高SS

　　+1+210e×3

　　2Cu2Cu

　　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.AgNO3－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）

　　⑴KMnO4＋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)2SO4NH3＋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)2