氧化還原反應方程式配平與知識總結研究

◇　甘肅　王玉萍

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氧化還原反應方程式配平與知識總結研究

◇甘肅王玉萍

氧化還原反應涉及的知識面相當廣泛,需要學生具備極強的思維能力和知識整合能力．特別是針對反應方程式的配平,還需要極強的數學思維能力．對氧化還原的方程式配平進行分析,并對其相關知識進行歸納總結,是本文研究和討論的主要內容．

1　氧化還原反應方程式配平分析

1.1系數“1”待定法

系數“1”待定法,就是將方程式中,某一反應分子的計量數先設定為“1”,然后根據質量或電荷的守恒定律配平其他反應分子的計量數,從而實現該方程式的整體配平．在具體的配平過程中,要優先考慮分散較小的元素,一旦將含有該元素的物質系數確定為“1”后,在整個方程配平中都不能改變．只有確實無法配平的時候,才能重新選擇系數“1”的待定元素．

分析首先,通過觀察可以發現SO2中的O元素是所有元素中原子分散程度最小的,所以,可先將SO2分子的系數定為1．然后,根據質量守恒定律分別配平氧元素、氫元素和硫元素．最后,對擬配平的方程式兩邊進行對比檢查,從而確定真正的配平方程式．即SO2+2H2S=3S+2H2O.

將原子分散程度最小的元素系數待定為“1”,然后根據原子數目守恒原則,利用觀察法對其他元素系數進行依次配平時,如果系數出現分數,則可以通過各分子系數分別乘以分母最小公倍數的方式消去分母,從而獲得最簡系數方程式．

1.2氧化還原法

該方法的配平步驟為：價態標記、升降區別、基本系數配平．配平基本系數時,往往先對金屬元素進行配平,再對H元素和O元素以外的金屬元素進行配平,配平H元素后,用O元素的電子是否守恒來檢查該方程式配平的正確與否．

FeS2+O2=Fe2O3+SO2.

分析對變價元素進行價態標記，各元素的價態依次為+2、-1、0、+3、-2、+4、-2．此時,就需要對Fe、S和O等變價元素進行仔細判斷．就Fe元素而言,反應前后其價態升高了1價,而S元素在反應后,其價態升高了5價．分析過后,便可利用電子守恒依次進行系數配平．先配平Fe元素系數,然后是S元素,最后利用O元素的電子守恒來檢驗，最終可得到方程式4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2．

2　氧化還原反應知識總結探究

2.1基礎知識歸納

氧化還原反應,簡單講就是在同一反應中,同時有氧化反應和還原反應進行的化學反應．例如Na和Cl2的反應就是最簡單的氧化還原反應,2Na+Cl2=2NaCl.該反應式中,各元素的價態依次為0、0、+1、-1．在一個完整的氧化還原反應中,氧化劑和還原劑都是必備的．其中,氧化劑是指在反應中價態從高價態轉變為低價態的物質,一般具有不同程度的氧化作用．上式中Cl元素從0價轉變為-1價,故此,Cl2為氧化劑,Cl-為還原產物．而還原劑則是與氧化劑特性相對的物質,指價態由低價態轉變為高價態的反應物質,具有不同程度的還原作用．上式中,Na元素從0價轉變為+1價的Na+,故此,Na為還原劑,Na+為氧化產物．

上述知識點可歸納總結為2點: 1)升失氧,降得還;氧化劑被還原得到還原產物，還原劑被氧化，得到氧化產物,劑性相仿．2)在氧化還原反應中,若反應是自發進行的,那么,就其氧化性而言,氧化劑大于氧化產物,就其還原性而言,還原劑大于還原產物．

2.2衍生知識歸納

1) 對立統一規律．在氧化還原反應中,對立統一規律針對的是化合價升降,即存在化合價升高,必定會出現化合價降低．另外,元素的價態和性質也遵循這一規律,也就是說,當元素為最高價態時,只具備氧化性,相應的,當元素為最低價態時,只具備還原性．而當元素為中間價態時,就同時具備氧化性和還原性．

2) 反應方向．在氧化還原反應中,其反應方向可表示為:氧化劑+還原劑→還原產物+氧化產物．

3) 常見物質或離子氧化性由大到小順序為F2、Cl2、Br2、Fe3+、I2、Cu2+、S、H+、Fe2+.

4) 常見物質或離子還原性由小到大順序為F-、Cl-、Br-、Fe2+、I-、Cu、S2-、H2、Fe.

關于氧化還原反應相關知識的學習和應用,最基本的就是氧化劑、還原劑及其能力比較、化合價升降及相關方程式配平．因此,想要高效、快速地完成方程式配平,解決相關氧化還原問題,就必須充分掌握并靈活運用氧化還原相關的知識和規律．

甘肅省張掖市臨澤縣第一中學)