内容正文:
第一章 物质及其变化
第三节 氧化还原反应
第4课时 氧化还原反应方程式的配平
一.氧化还原反应方程式的配平方法
1.基本原则
(1)得失电子守恒
特征:氧化还原反应中,化合价有升必有降,升降总值 相等 。
本质:氧化还原反应中,氧化剂得电子总数 等于 还原剂失电子总数。
(2)质量守恒
反应前后原子的 种类 和 数目 不变。
(3)电荷守恒
对于离子反应,方程式两端阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.一般步骤
(1)标变价,标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失,列出化合价的变化值;
(3)求总数,求最小公倍数使化合价升降总数相等;
(4)配系数,确定氧化剂、还原剂或氧化产物、还原产物的化学计量系数,观察法配平其它物质系数;
(5)查守恒,检查质量、电荷、得失电子是否守恒。
【例题1】配平下列化学方程式:
H2S+HNO3―→S↓+NO↑+H2O
【解析】第一步:标变价。
H2eq \o(S,\s\up6(-2))+Heq \o(N,\s\up6(+5))O3―→eq \o(S,\s\up6(0))↓+eq \o(N,\s\up6(+2))O↑+H2O
第二步:列得失。
第三步:求总数。
从而确定氧化剂(或还原产物)和还原剂(或氧化产物)的化学计量数。
故H2S的化学计量数为3,HNO3的化学计量数为2。
第四步:配系数。
先配平变价元素,再利用原子守恒配平其他元素。
3H2S+2HNO3===3S↓+2NO↑+4H2O
第五步:查守恒。
检查质量、得失电子是否守恒,若为离子反应,还应检查电荷是否守恒。
二.常见氧化还原反应方程式配平的类型
1.正向配平类
氧化剂和还原剂是不同的物质,从方程式左端,确定氧化剂、还原剂的系数。
【例题2】____KI+____KIO3+____H2SO4===____I2+____K2SO4+____H2O
【答案】5 1 3 3 3 3
2.逆向配平类
氧化产物和还原产物是不同的物质,可从方程式右端,确定氧化产物、还原产物的系数。
【例题3】____S+____NaOH===____Na2S+____Na2SO3+____H2O
【答案】3 6 2 1 3
【解析】S既是氧化剂又是还原剂,化合价有升高到+4,也有降低到-2,因此从方程式左端产物开始分析,为了保证得失电子守恒,Na2S和Na2SO3化学计量系数之比是2:1,确定S的系数是3,再根据观察法配平其它物质的系数。
3.缺项配平类
给出的方程式,缺少一种或几种反应物(生成物),一般是H+或OH-或H2O,需要溶液环境判断。
条件
补项原则
酸性条件下
缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下
缺H或多O补H2O,少O补OH-
【例题4】将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入到MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
eq \x( )NaBiO3+eq \x( )Mn2++eq \x( )____―→eq \x( )Na++eq \x( )Bi3++eq \x( )MnOeq \o\al(-,4)+eq \x( )____。
【答案】 5 2 14H+ 5 5 2 7H2O
【解析】
①先根据得失电子守恒,确定NaBiO3和Mn2+的系数为5、2;Bi3+和MnOeq \o\al(-,4)的系数为5、2;
②原子守恒,确定Na+的系数为5、5、2;
③补项,根据酸性环境,以及方程式右端少氧,确定方程式左端是H+,右端是H2O,原子守恒配平系数。
4.整体配平类
一种物质中有两种或以上元素化合价发生变化。
【例题5】____FeS2+____O2eq \o(=====,\s\up7(高温))____Fe2O3+____SO2
【答案】4 11 2 8
【解析】
____FeS2+____O2eq \o(=====,\s\up7(高温))____Fe2O3+____SO2
【总结】
(1)全变从左边配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变的,一般从左边反应物着手配平。
(2)自变从右边配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化),一般从右边生成物着手配平。
(3)缺项配平:先将得失电子数配平,再观察两边电荷。若左边反应物缺正电荷,一般加H+,右边生成物加水;若左边反应物缺负电荷,一般加OH-,右边生成物加水。然后进行两边电荷数配平。
(4)当方程式中有多个缺项时,应根据化合价的变化找准氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
(5)整体配平:指某一氧化还原反应中,有三种元素的化合价发生了变化,但其中一种反应物中同时有两种元素化合价升高或降低,这时要进行整体配平。
三.信息型氧化还原反应方程式的书写
1.根据信息,判断