高中化学氧化还原反应的配平的方法分析

时间：2017-10-24 14:02:00 夏萍1132由分享

　　在化学的学习中，学生需要配平氧化还原反应的方程式，下面学习啦的小编将为大家带来快速配平氧化还原反应的方法介绍，希望能够帮助到大家。

　　高中化学氧化还原反应的配平的方法

　　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

　　⑴ 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 +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S2 ，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 +2

　　⑶ 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

　　+1 +2 10e × 3

　　2Cu

　　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+Fe2O3 2. FeS+H2SO4

　　Fe 2 (SO4)3+SO2+H2O+S 3. 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+(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)2SO4

　　NH3+N2+SO2+H2

　　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)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 =2xCu(NO3)2+xH2SO4+(y-4x)NO+(2y-12x)H2O ，最后根据氢元素守恒，列出x和y的关系式：y=2x+4y-24x，得出

　　x=y ，把方程式中的y都换成x ，即xCu2S+

　　xHNO3 =2xCu(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。

　　高中化学的有机物分析式确定的计算方法介绍

　　1、确定元素的组成

　　一般来说，有机物完全燃烧后，各元素对应的产物为C→CO2，H→H2O。若有机物完全燃烧后的产物只有CO2和H2O，则其组成的元素可能为C、H或C、H、O。欲判断该有机物是否含有氧元素，首先应求出产物中CO2中的碳元素质量及H2O中的氢元素的质量，然后将这两种元素的质量相加，再和原有机物的质量进行比较，若相等，则原有机物中不含氧元素，若不相等则原有机物中必定含有氧元素。

　　2、确定分子式

　　在确定有机物的组成元素之后，接下来根据题目条件来最终确定这几种元素构成的物质的分子式。在确定分子式进行计算的时候，通常可以采用以下几种计算方法。

　　方法一、实验式法(即最简式法)

　　根据有机物的分子式为最简式的整数倍，利用其相对分子质量及求得的最简式便可

　　确定其分子式。如烃的最简式求法为：

　　例1：某含C、H、O三元素的有机物，其C、H、O的质量比为6：1：8，该有机物蒸汽的密度是相同条件下的H2密度的30倍，求该有机物的分子式。

　　【解析】该有机物中的原子个数比为

　　故其实验式为CH2O，设其分子式为(CH2O)n，根据题意得：。

　　则该有机物的分子式为C2H4O2。

　　方法二、单位物质的量法

　　根据题目中的已知条件，确定有机物的元素组成后，直接求出1mol该有机物中各元素原子的物质的量，即可推算出分子式。若给出一定条件下该有机物气体的密度(或相对密度)及各元素的质量分数，则求解分子式的基本途径为：密度(或相对密度)→M→1mol有机物气体中各元素原子的物质的量→分子式。

　　例2：6.2 g某有机物A完全燃烧后，生成8.8 g CO2和5.4 g H2O，并测得该有机物的蒸汽与H2的相对密度是31，求该有机物的分子式。

　　【解析】分别根据C、H的质量守恒求得A中的C、H质量分别为

　　m(C)=2.4 g， m(H)=0.6 g

　　m(C)+ m(H)= 3 g<6.2 g

　　所以有机物A中含有O元素，且m(O)=6.2 g-3 g=3.2 g。

　　因为M(A)=31×2 g/mol=62 g/mol，故1 mol A中各元素原子的物质的量

　　则该有机物的分子式为C2H6O2。

　　方法三、列方程组法

　　若已知有机物的元素组成，则可直接设1个分子中所含各元素原子的个数分别为x、y、z，即设出有机物的分子式。如有机物中含有C、H或C、H、O元素的时候可以假设该有机物的分子式为CxHyOz，根据题设条件列方程组解得x、y、z，即可求出该有机物的分子式(当z=0的时候该有机物不含氧，否则含有氧元素)。

　　例3：0.2 mol某有机物和0.4 mol O2在密闭容器中燃烧后的产物为CO、CO2和H2O(g)，产物通过浓硫酸后，浓硫酸增重10.8 g，再通过灼热的CuO，充分反应后，CuO的质量减轻3.2 g，最后剩余气体通过碱石灰被完全吸收，碱石灰的质量增加17.6 g。试求该有机物的分子式。

　　【解析】根据浓硫酸增重10.8 g，得出m(H2O)=10.8 g，根据通过灼热CuO减轻3.2g，由方程式利用差量法可知m(CO)=5.6 g，根据通过碱石灰增重17.6 g可知总的CO2质量为17.6 g，即可计算出燃烧所得到的CO2质量

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