氧化還原反應方程式的配平技巧

謝建武

氧化還原反應方程式配平的原則是化合價升降的總數相等。配平的基本步驟是：

（1）寫出反應物和生成物的化學式，標出變價元素的化合價;

（2）標出反應前后元素化合價的變化;

（3）用最小公倍數法使化合價升高和降低的總數相等;

（4）用觀察的方法配平其它物質的化學計量數。

對一些不好確定元素價態，或用化合價升降法不易配平的化學方程式掌握一些配平技巧就非常必要。

1.用化合價升降法配平方程式時，關鍵是確定化學計量數的先后順序

（1）對反應物只有部分參加氧化還原反應的，先配平生成物的計量數。

如：Cu+HNO3——Cu（NO3）2+NO↑+H2O

先配平Cu（NO3）2和NO的計量數，再配HNO3的計量數。

（2）若遇雙原子分子或化學式中含有的多個原子都發生了變價，可以先把反應前后變價原子個數變相同，然后連同計量數作為一個整體分析化合價的變化進行配平。

如：S+2KNO3+C——K2S+N2↑+CO2↑

N2中N原子均來自KNO3中+5價N;先在KNO3前加計量數2，再分析價態變化;S化合價降低2，N化合價共降低10，C化合價升高4，然后用化合價升降法進行配平。

（3）如果一種物質中的元素參與氧化還原反應后分散在兩種物質里，并且化合價一升一降（簡稱為“一分為二，一升一降”的反應），或者兩種物質中的元素參與氧化還原反應，化合價一升一降后出現在同一種物質中（簡稱“合二為一，一升一降”的反應），配平時先配“二”的系數，然后再配“一”的系數。

如：（1）P4+NaOH+H2O——NaH2PO2+PH3

先配NaH2PO2和PH3的計量數，再定P4的計量數。

（2）KClO3+HCl（濃）——KCl+Cl2↑+H2O

先配KClO3和HCl的計量數，再定Cl2的計量數。

（4）對“一分為二，同升同降”的反應和“合二為一，同升同降”的反應，配平時先配“一”的系數，然后再配“二”的系數。

如：（1）As2S3+HNO3——

H3AsO4+H2SO4+NO↑+H2O

把As2S3作為整體分析價態變化（化合價共升高28），先配其計量數，As2S3的計量數確定了，則生成物H3AsO4和H2SO4的計量數也隨之確定。

（2）P+CuSO4+H2O——

Cu3P+H3PO4+H2SO4

P和CuSO4中Cu的化合價都降低后出現在Cu3P中，先配Cu3P和H3PO4的計量數，然后再確定P和CuSO4的計量數。

5.配平氧化還原的離子反應方程時，除了遵循質量守恒規律把原子個數配平外，還要遵循電荷守恒規律，使方程式兩邊陰、陽離子所帶電荷的代數和相等（不一定為零）。

如：

MnO-4+Cl-+H+——Mn2++Cl2↑+H2O

根據化合價升降可先確定MnO-4、Cl-、Mn2+、Cl2的計量數分別為：2、10、2、5，再根據方程式兩邊正負電荷的代數和為零可得H+的計量數為16，H2O的計量數為8。

2.對于無法準確確定元素化合價的方程式，可采用先假定化合價，再用化合價升降法配平。假定化合價的依據是物質中元素正、負化合價的代數和為零。至于怎么假定以方便為出發點，不會影響配平的結果。

如：

（1）Fe3C+HNO3——Fe（NO3）2+NO↑+CO2↑+H2O

可假定Fe3C中Fe為0價，C也為0價，再進行價態分析、配平。

（2）Na2Sx+NaClO+NaOH——

NaCl+Na2SO4+H2O

可假定“Sx”整體為-2價，其中一個-2價的S，其余（x-1）個0價S。然后分析價態變化進行配平。

3.對于一些“化合反應”、“分解反應”及用化合價升降法難以配平的方程式，可以根據化學方程式中各物質化學計量數之比等于其物質的量之比，設出某一物質（或兩種物質）的物質的量，根據質量守恒或電荷守恒規律表示出其它物質的物質的量，再求出各物質的物質的量的最簡整數比，比例數值即為方程式中各物質的化學量數。

如：（1）Cu（NO3）2——CuO+NO2↑+O2↑

設分配a mol Cu（NO3）2，則根據銅原子守恒生成a mol CuO，根據N守恒生成2 a mol NO2，根據O守恒生成12a mol O2。它們物質的量之比為a mol∶a mol∶2a mol∶12a mol=2∶2∶4∶1，因此配平的方程式為：

2Cu（NO3）22CuO+4NO2↑+O2↑

（2）Fe2++O2+H2O——Fe3++Fe（OH）3

此反應用化合價升降法配平比較困難。我們可以設生成a mol Fe3+，b mol Fe（OH）3，則根據Fe原子守恒有（a+b） mol Fe2+參反應，根據氫原子守恒有32b mol H2O參與反應，根據氧原子守恒有34b mol O2參與反應，根據電荷守恒有：2（a+b）=3a，即a=2b。則n（Fe2+）

∶n（O2）∶（H2O）∶n（Fe3+）∶n[Fe（OH）3]=3b∶34b∶32b∶2b∶b=12∶3∶6∶8∶4，因此配平的方程式為：

12Fe2++3O2+6H2O8Fe3++4Fe（OH）3

氧化還原反應方程式的配平有方法，但沒有定法，在進行配平練習的時候要注意對比，看哪一種方法更方便、更快捷，加強練習并積極思考才可熟能生巧。

（收稿日期：2015-06-20）