化合價依賴性配平法的應用技巧

寧婧 趙勇

摘 要：根據質量守恒定律，我們知道化學反應前后原子的種類和數量不會發生變化。但是化學方程式若僅寫出參加了反應的化學物質，雖然能夠從定性的角度了解反應，仍無法對化學反應開展定量分析。因此，化學反應方程式的配平尤為重要。在學習過程中，不同的化學方程配平方法優缺點各異，本文總結了在配平過程中更為方便的方法——“化合價依賴性配平法”，更好地解決化學方程式配平問題。

關鍵詞：化學方程式;配平;化合價變化

化學反應方程式嚴格遵守質量守恒定律，學生在書寫化學反應方程式時，寫出反應物和生成物后，往往左右兩邊各原子數目不相等，不滿足質量守恒定律，這就需要通過計算配平來解決。常見的化學方程式配平方法包括萬能法、歸一法、最小公倍數法、奇偶配平法、待定系數法，等等。其中萬能法與歸一法雖然較為準確、好用，但計算過程較為繁瑣，花費時間較長;最小公倍數與奇偶配平法限制條件較多，最小公倍數僅適用于較為簡單的方程式，而奇偶配平法僅適用于某元素在方程式左右多次出現的情況。

經過比較，我們發現適合高中學生的化學方程式配平方法是根據氧化還原反應中化合價的改變進行配平，這種方法運算簡便、目標明確，而且應用范圍廣，除去有機物的反應外，大多數的化學反應都出現了化合價的改變，也就是可以使用化合價改變的方法進行配平，稱之為“化合價依賴性配平法”。筆者對其使用技巧總結如下。

一、具體操作步驟

利用化合價依賴性配平法進行化學方程式的配平可以概括為“一標、二列、三求、四配、五查”。

標變價：寫出反應物和生成物的化學式，標出變價元素的化合價。

列變化：列出反應前后元素化合價的升、降變化值。

求總數：使化價升高和降低的總數相等。

配系數：用觀察的方法配平其他物質的化學計量數，配平后，把單線改成等號。

查守恒：檢查方程式兩邊是否“質量守恒”和“電荷守恒”。

二、應用舉例

下面以幾個不同情況下的典型例子介紹根據化合價進行化學方程式配平的詳細方法。

1. 普通類型

標化合價：

FeSO4+KNO3+H2SO4——K2SO4+Fe4（SO4）3+NO+H2O

+2 +5? ? ? ? ? ? ?+3? ? ? ? ? +2

列變化：Fe由+2變成了+3，N由+5變成+2。

求總和：1單位的FeSO4提供1單位的電子，1單位的KNO3吸收3單位的電子，所以兩者比值為3∶1，為了保證不出現分數，選擇6單位的FeSO4，2單位的KNO3。

配系數：根據方程兩側的元素守恒和電荷守恒，進行配平，并且將橫線變成等號，最終可以得到：

6FeSO4+2KNO3+4H2SO4=K2SO4+3Fe2（SO4）3+2NO+4H2O

2. 多元素化合價發生改變的反應

在此反應式中，出現了不止一種元素的化合價改變，其配平方法與普通情況類似。

FeS2 ? + ? O2——Fe2O3 ? + ? SO2

標化合價： +2 -1 ? ? 0 +3 -2 ? ?+4 -2

列變化：其中+2的Fe變成了+3，-1的S變成了+4，而0價的O變成了-2。

求總數：Fe和S的電子失去給了O，1單位的Fe是失去1單位電子，2單位的S失去10單位的電子，2單位的O得到4單位電子。FeS2中的Fe和S的比例是固定的，所以可以得到FeS2和O2的比例為4∶11。

配系數：根據元素守恒進行配平4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

3. 自我氧化還原反應

此類反應中，發生化合價變化的只有一個元素，例如：

MnO（OH）+H2SO4——MnO2+MnSO4+H2O

標化合價： +1 ? +4 ? ? ? ?-2

列變化：Mn一部分由+1變成了+4，一部分從+1變成了-2。

求總數：Mn由+1變成+4失去3單位電子，由+1變成-2得到3單位的電子。所以生成物中的MnO2和MnSO4比例為1∶1，而反應物中的Mn則為2。

配系數：2MnO（OH）+H2SO4=MnO2+MnSO4+2H2O

三、結論

根據化合價進行化學方程式的配平在高中階段應用廣泛，不同的化學方程式存在不同的特點，但是只要依據以上步驟，多練多總結，便可以快速有效地進行配平。

參考文獻：

孔維光.利用“歸一法和萬能法綜合”來配平化學方程式[J].中國新技術新產品，2008（15）：183-184.