不知道大家有沒有這種疑惑,化學方程式配平總是不對,不是少個系數,就是最後配完不平衡,你是否疑惑學霸為什麼分分鐘就能完成配平,而你思考半天也無從下筆?那是因為你沒有get到方程配平方法“點”!今天給大家點撥一下方程快速配平的方法,學了這些方法,同學們就能在做題的時候快速配平方程式,提高效率,一點就通!趕緊來看看吧!
1.零價法 用法:無法用常規方法确定化合價的物質中各元素均為零價,然後計算出各元素化合價的升降值,并使元素化合價升降值相等,最後用觀察法配平其他物質的化學計量數。 |
【例1】試配平 Fe3C HNO3= Fe(NO3)3 NO2 CO2 H2O。
分析:複雜物質Fe3C按常規化合價分析無法确定其中Fe和C的具體化合價,此時可令組成該物質的各元素化合價均為零價,再根據化合價升降法配平。Fe3C → Fe(NO3)3和 CO2整體升高13價,HNO3 → NO2下降13價(除了Fe、C以外,隻有N變價)。易得 Fe3C 22HNO3= 3Fe(NO3)3 13NO2 CO2 11H2O。
2.平均标價法 用法:當同一反應物中的同種元素的原子出現兩次且價态不同時,可将它們同等對待,即假定它們的化合價相同,根據化合物中化合價代數和為零的原則予以平均标價,若方程式出現雙原子分子時,有關原子個數要擴大2倍。 |
【例2】試配平 NH4NO3= HNO3 N2 H2O。
分析:NH4NO3中N的平均化合價為 1價,元素化合價升降關系為:
NH4NO3 → HNO3: 1→ 5升4×1價
NH4NO3 → N2: 1→0 降1×2價
易得 5NH4NO3= 2HNO3 4N2 9H2O
3.整體标價法 用法:當某一元素的原子或原子團(多見于有機反應配平)在某化合物中有數個時,可将它作為一個整體對待,根據化合物中元素化合價代數和為零的原則予以整體标價。 |
【例3】試配平 S Ca(OH)2= CaSx CaS2O3 H2O
分析:NH4NO3中N的平均化合價為 1價(NH4中-3價,NO3中 5價),元素化合價升降關系為:
NH4NO3→HNO3: 1→ 5升4×1價
NH4NO3→N2: 1→0 降2×2價
易得 2(x 1)S 3Ca(OH)2 = 2CaSx CaS2O3 3H2O
4.逆向配平法 若氧化劑(或還原劑)中某元素化合價隻有部分改變,配平宜從氧化産物、還原産物開始,即先考慮生成物,逆向配平;自身氧化還原反應方程式,宜從生成物開始配平,即逆向配平。 |
【例4】P + CuSO4 + H2O = Cu3P + H3PO4+ H2SO4
該反應的氧化劑是P、CuSO4,還原劑是P,以反應物作标準求得失電子數比較困難,但是氧化産物隻H3PO4、還原産物隻Cu3P,所以以1mol H3PO4和1mol Cu3P作标準物容易求得失電子數。
答案:11 15 24 5 6 15
5.有機反應的配平法 有機物參入的氧化還原反應,通常首先規定有機物中H為+1價,O為-2價,并以此确定碳元素的平均化合價。再根據還原劑化合價升高總數與氧化劑化合價降低總數相等原則,結合觀察法配平。 |
【例5】 H2C2O4 + KMnO4 +H2SO4= CO2 + K2SO4+ MnSO4 + H2O
解析:H2C2O4中,令H 為+1價,O為-2價,則C的平均化合價為+3價。1個H2C2O4化合價升高數為2,1個KMnO4化合價降低數為5,最小公倍數為10,故H2C2O4的系數為5,KMnO4的系數為2。配平的方程式為:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=10CO2+K2SO4+2MnSO4+8H2O
6.缺項方程式的配平: 如果所給的化學方程式中有反應物或生成物沒有寫出來,在配平時,如果所空缺的物質不發生電子的得失,僅僅是提供一種發生反應的酸、堿、中性的環境,可先把有化合價升降的元素配平,再确定出所缺的物質,把系數填上即可。 |
【例6】BiO3-+ Mn2+ + = Bi3++ MnO4-+ H2O
解析:首先根據化合價的升降配平有變價元素的有關物質:
5BiO3- +2 Mn2+ + = 5 Bi3+ +2 MnO4-+H2O
根據氧原子守恒,可以确定H2O 的系數為7,根據質量守恒和電荷守恒規律可以确定反應物所缺的是氫離子H+。
答案:5 2 14H+ 5 2
除這幾種常用方法外,
還有一些簡易方法也可用于一些方程式的配平
(1)奇偶配平法
這種方法适用于化學方程式兩邊某一元素多次出現,并且兩邊的該元素原子總數有一奇一偶,例如:C2H2 O2→CO2 H2O,此方程式配平從先出現次數最多的氧原子配起。O2内有2個氧原子,無論化學式前系數為幾,氧原子總數應為偶數。故右邊H2O的系數應配2(若推出其它的分子系數出現分數則可配4),由此推知C2H2前2,式子變為:2C2H2 O2→CO2 2H2O,由此可知CO2前系數應為4,最後配單質O2為5,把短線改為等号,寫明條件即可: 2C2H2 5O2==4CO2 2H2O
(2)觀察法配平
有時方程式中會出現一種化學式比較複雜的物質,我們可通過這個複雜的分子去推其他化學式的系數,例如:Fe H2O——Fe3O4 H2,Fe3O4化學式較複雜,顯然,Fe3O4中Fe來源于單質Fe,O來自于H2O,則Fe前配3,H2O前配4,則式子為:3Fe 4H2O=Fe3O4 H2由此推出H2系數為4,寫明條件,短線改為等号即可:3Fe 4H2O==Fe3O4 4H2
(3)歸一法
找到化學方程式中關鍵的化學式,定其化學式前計量數為1,然後根據關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數。若出現計量數為分數,再将各計量數同乘以同一整數,化分數為整數,這種先定關鍵化學式計量數為1的配平方法,稱為歸一法。
做法:選擇化學方程式中組成最複雜的化學式,設它的系數為1,再依次推斷。
第一步:設NH3的系數為1:1NH3 O2——NO H2O
第二步:反應中的N原子和H原子分别轉移到NO和H2O中,由此可得:1NH₃ O₂——NO 3/2 H₂O
第三步:由右端氧原子總數推O2系數:1NH₃ 5/4O₂——NO 3/2 H₂O
第四步:取分母最小公倍數相乘:4NH₃ 5O₂ = 4NO 6H₂O
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(來源:高中化學)
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