氧化還原反應議程式的配平及基本規律小結

欒春武

一、氧化還原反應方程式的配平

1.配平三原則，如圖1所示。

2.配平四技巧。

（1）正向配平法：適用于配平兩種反應物分別是氧化劑、還原劑的反應，反應特點是“高價十低價一中間價”。配平時按照圖2所示的五個步驟進行。

（2）逆向配平法：適用于配平一種元素的化合價既升高又降低的反應和氧化還原型的分解反應。反應特點是“中間價一高價十低價”。先確定生成物的化學計量數，然后再確定反應物的化學計量數。

由于S的化合價既升高又降低，而且升降總數要相等，所以的化學計量數為的化學計量數為1，然后確定S的化學計量數為3，得

（3）奇數配偶法：適用于物質種類少且分子組成簡單的氧化還原反應。如反應，反應物中三種元素的原子個數均為奇數，而三種元素轉化成的生成物中對應的原子個數均為偶數，故可將乘以2，然后用觀察法配平，得

（4）缺項配平法：對于化學反應方程式，所缺物質往往是酸、堿或水；如果是離子反應方程式，所缺物質往往是可以根據質量守恒定律先寫出所缺物質，再用其他守恒法配平。如果無法確定所缺物質，可先依據元素的化合價升降總數相等原則將已知的物質配平，再根據質量守恒定律確定所缺的物質及它的化學計量數。

例l 二氧化硒是一種氧化劑，其被還原后的單質硒可能會成為環境污染物，故通常將單質硒與濃硝酸或濃硫酸反應，轉化成，以回收Se。請完成下列填空：

（1） Se和濃硝酸反應的還原產物為NO和的物質的量之比為1：1，寫出Se和濃硝酸反應的化學方程式：

。

（2）回收得到的的含量可以通過下面的方法測定：。配平反應①，標出電子轉移的方向和數目：_______。

（3）實驗中，準確稱量樣品0.1500g，消耗了測定的樣品中的質量分數為_____。

解析

（l）硒被濃硝酸氧化后的產物是根據硝酸的還原產物是和且兩者的物質的量之比為1：1，可以寫出反應。（2）反應①中被還原成Se，Se的化合價由+4價變成0價，KI被氧化成I₂，I的化合價由-1價變成O價，化合價升降值的最小公倍數是4，因此的化學計量數均為1，KI的化學計量數為4，I₂的化學計量數為2，根據質量守恒定律配平其他物質。（3）先根據（2）中配平后的反應，找出的關系為。再根據消耗的的量，確定參加反應的Se0₂的量。

二、基本規律

1.價態規律。當元素有可變化合價時，一般處于最高價態時只有氧化性，處于最低價態時只有還原性，處于中間價態時，既有氧化性，又有還原性。如濃硫酸中的硫元素只有氧化性，中的硫元素只有還原性，單質S和中的硫元素既有氧化性又有還原性。

例2 四種粒子中，只有氧化性的是_____，只有還原性的是_____，既有氧化性又有還原性的是_____。

解析

中元素的化合價都處于最高價態，因此只有氧化性；中元素的化合價處于最低價態，因此只有還原性；是鐵元素的中間價態，因此既有氧化性又有還原性。

答案

2.強弱規律。在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性>氧化產物的氧化性，還原劑的還原性>還原產物的還原性。

學習時應注意物質氧化性、還原性強弱的一些判斷方法。

（1）依據氧化還原反應的方向判斷：在氧化還原反應中，強氧化劑十強還原劑——氧化產物（弱氧化劑）+還原產物（弱還原劑）。

（2）依據金屬、非金屬元素的活動性順序判斷，如圖3所示：

例3 已知下列反應：。則的還原性由強到弱的順序為（）。

解析

反應①的還原劑是，還原產物是；反應②的還原劑是，還原產物是。綜上可知，的還原性強弱順序是。本題選B。

3.轉化規律。在氧化還原反應中，同一元素的不同價態之間發生氧化還原反應時，化合價的變化一定遵循“高價十低價一中間價”的規律，而不會出現交錯現象（也可歸納為“只靠攏，不交叉”）。同種元素的相鄰價態之間不會發生氧化還原反應。

例4 用雙線橋法標出反應的化合價變化和電子轉移情況。

解析

根據轉化規律可知，硫元素的化合價變化情況應該是從-2價升到O，從+6價降到+4價，因此有：

同學們經常出現的錯誤是認為硫元素的化合價變化情況是從一2價升到+4價，從+6價降到0。雖然化合價升降總數相等（得失電子守恒），但卻違背了轉化規律。

4.難易規律。同一種氧化劑與多種還原劑反應時，首先被氧化的是還原性最強的還原劑；同一種還原劑與多種氧化劑反應時，首先被還原的是氧化性最強的氧化劑。如鋅粉與的混合溶液反應時，鋅是還原劑，是氧化劑，因為氧化性強弱順序為，故Cu先被置換出來。再如Mg、Fe與稀硫酸反應時，是氧化劑，Mg、Fe是還原劑，因為還原性強弱順序為Mg>Fe，故Mg先與稀硫酸反應。

5.守恒規律。①質量守恒，即反應前后各元素原子的種類、個數都不變。②電子守恒，即氧化劑得到的電子總數等于還原劑失去的電子總數。③電荷守恒，即在氧化還原型的離子反應中，左右兩邊的離子所帶的電荷總數相等。

例5 已知溶液恰好與溶液完全反應，若已知被氧化為則鉻元素在還原產物中的化合價為（）。

A.+2價 B.+3價 C.+4價 D.+5價

解析

設鉻元素在還原產物中的化合價為被氧化為時，失去2 mol電子，被還原時，得到2×（6-x）mol電子。根據得失電子數相等的原則，可得0.05×0.024×2=0.02×0.02×2×（6-x），解得x=+3。本題選B。