氧化還原反應方程式配平中基準物的確定

◇　山東　唐建國

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氧化還原反應方程式配平中基準物的確定

◇山東唐建國

氧化還原反應在中學階段的化學基本概念、基礎理論知識中,占有非常重要的地位．學好氧化還原知識對于學生理解和掌握元素及其化合物的性質有很大的幫助．在高中化學新課程標準中對氧化還原反應的要求是“根據實驗事實了解氧化還原反應的本質是電子的轉移,舉例說明生產、生活中常見的氧化還原反應”．但在歷年高考中，對氧化還原反應卻要求掌握常見氧化還原反應的配平和相關計算．

氧化還原反應方程式配平基本原則:

1)氧化還原反應中元素化合價升高的總數和降低的總數相等;

2)質量守恒定律．

氧化還原反應方程式配平基本步驟:

1) 標價態:找出在反應過程中化合價發生變化的元素,并標明化合價．

2) 列變化:列出物質中元素化合價的變化.

3) 求倍數:化合價升降總數的最小公倍數,化合價的升高和降低總數相等．

4) 定化學計量數:確定氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物前的化學計量數．

5) 配其他:利用觀察法,根據質量守恒定律,配平其他物質的系數,把單線改成等號．

學生在學習氧化還原反應配平的過程中,對于配平基本原則和配平步驟感到不難理解，但是對于在配平過程中，氧化劑、還原劑、還原產物和氧化產物中要先確定哪種物質的化學計量數時,即以誰作為“基準物”,往往確定不了,感覺太難．在教學過程中,筆者根據反應物和生成物在化學反應中的變化和作用進行處理，把種種物質在氧化還原反應中只作氧化劑(或還原劑、還原產物、氧化產物)稱為“一種變化”．在配平氧化還原反應方程式時,首先確定在化學變化過程中參與氧化還原反應,但只有“一種變化”的物質的系數．

在氧化還原反應中氧化劑和還原劑,還原產物和氧化產物不是同種物質的,存在3種情況:

1) 氧化劑和還原產物、還原劑和氧化產物中化合價變化的元素的原子個數相同,則先確定誰的系數都可以．例如KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O, KMnO4中+7價錳元素的化合價變為+2價,參加反應的KMnO4全為氧化劑,MnCl2全部是還原產物,KMnO4和MnCl2都只有一種變化．但參加反應的HCl一部分化合價升高,作還原劑,還有一部分化合價不變,生成KCl、MnCl2,在化學反應過程中不僅僅作還原劑,還有部分起酸性作用,HCl有2種變化．而生成的Cl2中氯原子全部來自于被氧化的-1價氯元素,全是氧化產物,是“一種變化”．所以此方程式在配平時要以KMnO4或MnCl2和Cl2作為基準物,先確定它們的化學計量數．氧化劑和對應的還原產物,是成對出現的,所以二者只要確定其一即可,同樣對于還原劑和對應的氧化產物二者也只要確定其一即可．因為KMnO4和MnCl2二者所含Mn元素的原子個數一樣,所以以誰作為基準物都可以．

3) 氧化劑和還原產物、還原劑和氧化產物中所含化合價變化的元素不止1種,則先確定該物質的化學計量數．例如,Ag3AsO4+Zn+H2SO4→Ag+AsH3+ZnSO4+H2O,Ag3AsO4是氧化劑,Ag和AsH3都是還原產物,但在Ag3AsO4中有2種元素的化合價降低,所以把Ag3AsO4作為基準物,先確定它的化學計量數,對于Zn和ZnSO4先確定誰的計量數都一樣．

在氧化還原反應中氧化劑和還原劑、氧化產物和還原產物是同一種物質的,則先確定其他參與氧化還原的物質的系數．例如KClO3+HCl→KCl+Cl2+H2O,Cl2既是氧化產物又是還原產物,所以不能以Cl2作為基準物．KClO3只是氧化劑,可以作為基準物,先確定它的化學計量數．要配平該反應方程式還要從還原劑和氧化產物中選一種物質作為基準物．但HCl一部分作還原劑,還有一部分起酸性作用,而Cl2也不是一種變化．此時可以采用分割法,即可以先確定參與氧化還原反應的HCl的化學計量數,然后再根據質量守恒定律,確定未參與氧化還原反應的HCl化學計量數,然后二者加起來就是HCl的化學計量數．

山東省平度第一中學)