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苍溪中学高2010级化学竞赛辅导讲义

作者 :本站编辑更新时间:2012-11-12

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苍溪中学高2010级化学竞赛辅导讲义
专题一 氧化还原方程式的配平和计算
主讲人:帅常文
一、氧化还原方程式的配平
1、配平原则(三个守恒)
(1)电子守恒:即电子转移数相等;
(2)原子守恒:即反应前后原子种类和数目相等;
(3)电荷守恒:即反应前后电荷总数相等。
2、配平步骤(分五步)
(1)标价态:
标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化合价

【例1】 S+ HNO3 - H2SO4+ NO2↑+ H2O

(2)列升降:
(3)求总数:
求元素化合价升降书的最小公倍数,以确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物4种物质的化学计量数
(4)定系数:
观察两边其他物质的化学计量数,并进行检查
(5)检查:检查各元素的原子个数反应前后是否守恒,对于离子氧化还原反应方程式还要检查反应前后电荷是否守恒。
以上几个步骤归纳起来即:标变价、列变化、求总数、定系数、后检查。

【课堂练习1】 C+ H2SO4(浓) CO2↑+ SO2↑+ H2O

3、配平方法
(1)正向配平-----常规法

【例2】Cu2S+ HNO3 Cu(NO3)+ NO↑+ S+ H2O

【课堂练习2】Ag3AsO4 + Zn + H2SO4 Ag + ZnSO4 + AsH3 + H2O

(2)逆向配平
部分氧化还原反应、自身氧化还原反应、歧化反应等宜选用此方法,即选择氧化产物、还原产物为基准物。

【例3】K2Cr2O7 + HCl(浓) KCl + CrCl3 + Cl2↑+ H2O

【课堂练习3】HCl + KMnO4 KCl + MnCl2 + H2O + Cl2↑
【课堂练习4】 NH4NO3 HNO3 + N2 ↑+ H2O

【课堂练习5】 Cl2 + KOH KCl + KClO3 + H2O

若某些反应物或生成物分子内有两种或两种以上元素的化合价发生了变化,可将该分子看作一个整体作基准物进行配平,称之为整体归一法。

【例4】 P + CuSO4 + H2O Cu3P + H3PO4 + H2SO4

【课堂练习6】 CuSO4 + FeS2 + H2O Cu2S + FeSO4 + H2SO4

(3)整体标价法
当某一元素的原子在某化合物中有数个时,可将它们作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零的原则予以整体标价。

【例5】 S + Ca(OH)2 CaSx + CaS2O3 +H2O

【课堂练习7】 Sx2- + ClO- +OH- SO42- + Cl- + H2O

(4)奇偶法

【例6】 FeS2 + O2 Fe2O3 + SO2

(5)缺项配平法
所谓缺项化学方程式,即某些反应物或生成物的化学式未写出,它们一般是水、酸、碱,这类方程式的配平,不仅要配平化学计量系数,还要写出未知物的化学式。
方法: 先配两剂及各自的氧化与还原产物,最后由质量守恒、电荷守恒确定所缺的物质的化学式(分子或离子),一般补写H+ 、OH- 、H2O 、H2SO4 、HCl 、NaOH 等。

【例7】 KClO3 + HCl(浓) KCl + ClO2↑+ Cl2 + ( ) ( )
【例8】 MnO4- + H2O2 +( ) Mn2+ + O2↑+ H2O
【例9】 Cu2+ + FeS2 + ( ) Cu2S + SO42- + Fe2+ +( )
【例10】将NaBiO3固体(黄色, 微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合液里加热,溶液显紫色(Bi3+无色),配平改反应的离子方程式
NaBiO3 + Mn2+ + H+ Na++ Bi3+ +( ) + ( )
对于复杂的化学方程式的配平,可采用一些特殊方法。
1、零价法
先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素化合价均为0价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使各元素化合价升降值相等,最后用观察法配平其他物质的计量数。此法适合于难以确定元素化合价的氧化还原反应方程式的配平。
【例11】 FeSi + HNO3 H4SiO4 + Fe(NO3)3 + NO +H2O
【课堂练习8】 Fe3C +HNO3 Fe(NO3)3 +NO2 +CO2 +H2O
2、待定系数法(设“1”配平法)
设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作为基准物)的化学计量系数为1,其他与之无联系的物质的化学计量数设未知数,根据元素原子个数守恒列方程式求得。所得的数字若是分数,则化成整数。
【例12】 P4O + Cl2 POCl3 + P2Cl5
3、平均价态法
当同一反应中的同种元素的原子出现两次时,将它们同等对待,根据化合物中化合价代数和等于0 的原则予以平均标价,若化学方程式中出现双原子分子时,有关原子个数要扩大两倍。
【例13】 NH4NO3 N2 + HNO3 +H2O
4、离子—电子法(半反应法)
先将氧化还原反应方程式改写成半反应式配平,然后将这些半反应式加和起来,消去反应式中的电子即可。
需要指出的是:如果半反应式中反应物和生成物中O原子数不同,可以依照反应是在酸性或碱性介质中进行的情况在半反应式中加H+或OH-,并利用水的电离平衡使两端的O 原子数和电荷数均相等,其方法如下:
介质 多一个O 原子 少一个O 原子
酸性 +2H+ H2O +H2O 2H+
中性 +H2O 2OH- +H2O 2H+
碱性 +H2O 2OH- +2OH- H2O
【例14】 KMnO4 + FeSO4 + H2SO4 MnSO4 + Fe2(SO4)3 +K2SO4 +H2O

【课堂练习9】 多硫化钠Na2Sx(X≥2)在结构上与Na2O2,FeS2,CaC2等有相似之处。在碱性溶液中可被Na2Sx氧化为Na2SO4 ,而NaClO被还原为NaCl,反应中Na2Sx与NaClO 的物质的量之比为11﹕16,则X的值是( )
A.5 B. 4 C.3 D.2
5、有机反应方程式配平
把反应方程式中的有机物的结构简式写成分子式,根据O(-2),H(+1)的原则求得C元素的平均价态,在利用得失电子总数相等来配平。
【例15】 C6H12O6 + K2Cr2O7 + H2SO4 K2SO4 + Cr2(SO4)3 + CO2 + H2O
【课后练习题】
1、NH3 + O2 NO + H2O
2、H2O2 +KMnO4 + H2SO4 MnSO4 + O2 + K2SO4 + H2O
3、NO2 + H2O HNO3 + NO
4、HClO4 + P4 + H2O HCl + H3PO4
5、(NH4)2PtCl6 Pt + NH4Cl + HCl + N2
6、Fe3O4 + HNO3 Fe(NO3)3 + NO + H2O
7、Cu + HNO3(稀) Cu(NO3)2 + NO + H2O
8、AgNO2 Ag + NO2 + O2
9、S + KOH K2S + K2SO3 + H2O
10、MnO4- + H2S + H+ Mn2+ + SO42- + H2O
11、Cr2O72- + I- + H+ Cr3+ + I2 + H2O
12、Pt + HNO3 + HCl H2PtCl6 + NO + ( )
13、Fe2+ + ClO- + ( ) Fe(OH)3 + Fe3+ +Cl-
14、H2O2 + Cr2(SO4)3 + ( ) K2SO4 + K2CrO4 + H2O
15、MnO4- + C3H7OH + ( ) Mn2+ + C2H5COOH(酸性介质)
16、KClO3 + H2C2O4 +H2SO4 ClO2 + CO2 + H2O + K2SO4
17、NO3- +CH3OH N2 + CO2 + H2O + OH-
18、XeF4 + H2O XeO3 + Xe + HF + O2
19、已知1mol CuSCN在下列反应中失去7mol e-,完成配平下列方程式,
CuSCN + KMnO4 + H2SO4 HCN + CuSO4 + MnSO4 + K2SO4 + H2O
20、(01,广东高考)化合物BrFx与水按物质的量之比为3:5发生反应,其产物为 HBrO3,HF,Br2和O2
(1)BrFx中的x的值;
(2)该反应的化学方程式;
(3)此反应中的氧化剂和还原剂各是什么?
21、(00年,安徽化学竞赛初赛试题)在碱性溶液中,多硫化物离子Sx2-与溴酸根离子BrO3-发生氧化还原反应,产物是硫酸根离子和溴离子。在反应中所消耗的多硫化物离子与氢氧根离子的个数比为1:4,则x= ,该反应的离子方程式为 。
22、(2007年,上海)氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式:NO3-+4H++3e→NO+2H2O KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:
(2)反应中硝酸体现了 、 性质。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是 mol。
(4)若1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是:

23、(2007高考理综化学部分(山东卷))一定体积的KMnO4溶液恰好能氧化一定质量的KHC2O4•H2C2O4•2H2O。若用0.1000mol•L-1NaOH溶液中和相同质量的KHC2O4•H2C2O4•2H2O,所需NaOH溶液的体积恰…… 职称论文发表网http://www.issncn.com 职称论文发表网http://www.issncn.com

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