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 +2⑴ 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→Mn 5e ×-1 0升高Cl→Cl2 2e × 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 +4⑵ (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 × 3-3 0 升高N N2 6e × 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 +2⑶ 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S

S +1 +2 10e × 32Cu

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+Fe2O32. FeS+H2SO4

Fe 2 (SO4)3+SO2+H2O+S3. 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+(3
y+2
x)HCl=
xCl2+
yMnCl2+
yKCl+4
yH2O ,最后根据氢元素守恒,列出x和y的关系式:3
y+2
x=8
y,得出2.5
y=
x ,把方程式中的
x都换成
y ,即
yKMnO4+8
yHCl=2.5
yCl2+
yMnCl2+
yKCl+4
yH2O ,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 =(2
y-2
x)NH3+
xN2+
ySO2+(
y+3
x)H2O ,最后根据氧元素守恒,列出
x和
y的关系式:4
y=2
y+
y+3
x,得出3
x=
y ,把方程式中的
y都换成
x ,即3
x(NH4)2SO4 =4
xNH3+
xN2+3
xSO2+6
xH2O ,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 =2
xCu(NO3)2+
xH2SO4+(
y-4
x)NO+(2
y-12
x)H2O ,最后根据氢元素守恒,列出
x和
y的关系式:
y=2
x+4
y-24
x,得出
x=
y ,把方程式中的
y都换成
x ,即
xCu2S+
xHNO3 =2
xCu(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。