3.常见配平方法

(1)化合价升降法(即电子得失法或氧化数法)

这类方法既可以配平分子反应式,也可以配平离子反应式,它是氧化还原反应的一般配平方法。化合价升降法的配平步骤是:

①写出反应物和生成物的化学式,分别标出变价元素的化合价,得出升降数目。

②使化合价升高与化合价降低的总数相等(求最小公倍数法)。

③用观察的方法配平其它物质的化学计算数(包括部分未被氧化或还原的原子(原子团)数通过观察法增加到有关还原剂或氧化剂的化学计量数上),配平后把单线改成等号。

该基本步骤可简记作:划好价、列变化、求总数、配化学计量数。

例3.由硫可制得多硫化钠Na2Sx,x值一般为2-6,已知Na2Sx与NaClO反应的化学方程式如下:

试配平上述方程式,若某多硫化钠在反应中消耗的NaClO和NaOH的物质的量之比为2:1,试以求得的x值写出该多硫化钠的分子式_____________。  解析:本题解答的关键必须正确标出Na2Sx中硫的氧化数(化合价),由化合物中化合价的代数和等于零这一原则得硫的氧化数为。分析反应前后元素的化合价变化情况,硫元素由升高到十6价,每个硫原子净升高数为 ,x个硫原子共升高6x十2,NaClO中氯元素的化合价由十1价降到-1价,净降低数为2,根据最小公倍数可得Na2Sx前的系数为1,NaClO和NaCl前的系数为3x十1。    其他物质前面的系数使用观察法配平。根据NaClO和NaOH的物质的量之比为2:1有:(3x十1)/(2x-2)=2,算出x=5。

答案:  多硫化钠的化学式为Na2S5

例4. 在氯氧化法处理含CN-的废水过程中,液氯在碱性条件下可以将氰化物氧化成氰酸盐(其毒性仅为氰化物的千分之一),氰酸盐进一步被氧化为无毒物质。

(1)某厂废水中含KCN,其浓度为650mg·L-1现用氯氧化法处理,发现如下反应(其中N均为-3价):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl+H2O被氧化的元素是_________。

(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式,并标出电子转移方向和数目:

KOCN+   KOH+Cl2 →C02+   N2+______KCl+ ______ H2O

解析:  (1)在反应KCN+2KOH+C12→KOCN+2KCl+ H20中,碳元素的化合价从+2上升到+4,失电子被氧化。 (2)从:KCN+KOH+C12→CO2+N2+KCl+ H20可知,N、C两元素的化合价从-3、-2分别升至0、+4,而C1元素的化合价从0降至-1,根据氧化还原反应中元素化合价升降数相等的规律,即可配得2KCN+4KOH+3C12→2C02+N2 +6KCl+2H20

答案:(1)碳(或C);(2)2;4、3、2、1、6、2

(2)离子-电子法(半反应法)

此方法是将反应式改写为氧化和还原两个半反应,先将半反应配平,然后将这些半反应加合起来,消去其中的电子,便完成了配平.此类方法比较适用于某些化合物中元素的氧化数比较难于确定的反应方程式,适用于溶液中的氧化还原反应的配平。

例5.配平MnO4-+ C3H7OH→Mn2++C2H5COOH(酸性介质)

解析:任何一个氧化还原反应都是由两个半反应组成的。因此可以将这个方程式分成两个未配平的半反应式,一个代表氧化,一个代表还原。对于此反应可以写成:

MnO4-→Mn2+(还原)     C3H7OH→C2H5COOH(氧化)。由于反应在酸性介质中进行,加H+和H2O配平半反应式两端的氢原子数,并使两端电荷数相等:

MnO4-+8H++5e--=Mn2++4H2O①

C3H7OH+H2O= C2H5COOH+4H++4e-

根据得失电子数必须相等,将两边电子消去,加合成一个已配平的反应式。

①×4+②×5得:4MnO4-+12H++5C3H7OH =4Mn2++5C2H5COOH+11H2O

经检验:配平正确。

(3)自身氧化还原反应方程式的逆向配平法

自身氧化--还原反应是电子转移发生于同一种物质的同一种元素间或同一种物质分子内部不同种元素间的氧化--还原反应。从化学反应方程式的生成物一侧入手,从右向左进行配平。

 例如:配平Cl2+KOH--KCl+KClO3+H2O

 

KCl和KClO3系数之和除2,就是Cl2的系数,其余系数再通过观察确定。

即:3Cl2+6KOH 5KCl+KClO3+3H2O

说明:在化合价升降法的基础上采用逆向配平的方法。有助于培养辩证思维,是对传统方法的创新。

 0  390264  390272  390278  390282  390288  390290  390294  390300  390302  390308  390314  390318  390320  390324  390330  390332  390338  390342  390344  390348  390350  390354  390356  390358  390359  390360  390362  390363  390364  390366  390368  390372  390374  390378  390380  390384  390390  390392  390398  390402  390404  390408  390414  390420  390422  390428  390432  390434  390440  390444  390450  390458  447090 

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