高中化学:如何快速配平氧化还原反应

高中化学:如何快速配平氧化还原反应

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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。

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(将下面所列出的方程式一一利用待定系数法配平)

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。

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