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1、课时5氧化还原反应方程式的配平和计算一、氧化还原反应的配平与表示1、配平原则1.反应前后各元素的原子个数相等,即质最守恒。2•氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等,即电子导恒。3•氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总数值相等。2、配平步骤1•标变价:写出反应物和生成物的化学式,标出变价元素的化合价。2.列变化:列出反应前后元素化合价的升、降变化值。3•求总数:使化价升高和降低的总数相等。4.配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数,配平后,把单线改成等号。5.查守恒:检查方程式两边是否“质量守恒"和“电
2、荷守恒”。3、配平方法1.零价法用法:先仝无法用常规方法确定化合价的物质屮各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降值相等,最斤用观察法配平其他物质的化学计量数。例1:试配平Fe3C+HNO3-Fe(NO"+NO"CO?+H°O。分析:复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定其中Fe和C的具体化合价,此时可令组成该物质的各元素化合价均为零价,再根据化合价升降法配平。Fe3C->Fe(NO3)3和CO2整体升高13价,HNO3->NO2下降13价(除了Fe、C以外,只有N变价)。易得Fe3C+22
3、HNO3=3Fe(NO3)3+13NO2+CO2+11H2Oo2.平均标价法用法:当同一反应物中的同种元素的原子出现两次且价态不同时,可将它们同等对待,即假定它们的化合价相同,根据化合物中化合价代数和为零的原则了以平均标价,若方程式出现双原子分子时,有关原子个数要扩人2倍。例2:试配平NH4NO3—HNO3+N2+H2Oo分析:nh4nO3屮N的平均化合价为+1价,元素化合价升降关系为:NH4NO3->HNO3:+1->+5升4x1价NH4NO3->N2:+1->0降1x2价易得5NH4NO3=2HNO3+4N2+9H
4、2O3。整体标价法用法:当某一元素的原子或原子团(多见于有机反应配平)在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,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3:试配平S+Ca(OH)2-CaSx+CaS2O3+H20分析:NH4NO3中N的平均化合价为+1价(NHj中・3价,NO3中+5价),元素化合价升降关系为:NH4NO3THNO3:+1—>+5升4x1价NH4NO3TN2:+1->0降2x2价易得2(x+l)S+3Ca(OH)2=2CaSx+CaS2O3+3H2O4。逆向配平法若氧化剂(或还原剂)中
5、某元素化合价只有部分改变,配平宜从氧化产物、还原产物开始,即先考虑牛成物,逆向配平:白少氧化还原反应方程式,宜从牛成物开始配平,即逆向配平。例如:P+CuSO4+H20-CU3P+H3PO4+h2so4该反应的氧化剂是P>CuSO4,还原剂是P,以反应物作标准求得失电子数比较怵I难,但是氧化产物只H3PO4、还原产物只CU3P,所以以lmolH3PO4和lmolCu3P作标准物容易求得失电子数。答案:11152456155o缺项方程式的配平如果所给的化学方程式屮有反应物或生成物没有-写出来,在配平时,如果所空缺的物质不
6、发生电子的得失,仅仅是提供一种发生反应的酸、碱、中性的环境,可先把有化合价升降的元素配平,再确定出所缺的物质,把系数填上即可。例如:BiC)3+Mn2++—Bi"+M11O4+H2O解析:首先根据化合价的升降配平有变价元素的有关物质:5BiO3~+2Mn2++—5Bi3++2MnO4_+H2O根据氧原子守恒,可以确定H2O的系数为7,根据质量守恒和电荷守恒规律可以确定反应物所缺的是氢离子h+0答案:5214『527除这儿种常用方法外,还有一些简易方法也可用于一些方程式的配平如:(1)最小公倍数法这种方法适合常见的难度不
7、大的化学方程式。例如,KCIO3TKCI+O2T在这个反应式中右边氧原子个数为2,左边是3,则最小公倍数为6,因此KCIO3前系数应配2,Ch前配3,式子变为:2KC1O3->KC1+3O2T,由于左边钾原子和氯原子数变为2个,则KC1前应配系数2,短线改为等号,标明条件即:2KCIO3=2KCI+3O2t(2)奇偶配平法这种方法适用于化学方程式两边某一元素多次出现,并且两边的该元素原子总数有一奇一偶,例如:C2H2+O2->CO2+H2O,此方程式配平从先出现次数最多的氧原子配起。02内有2个氧原子,无论化学式前系数
8、为几,氧原子总数应为偶数。故右边比0的系数应配2(若推出其它的分子系数出现分数则可配4),由此推知C2H2前2,式子变为:2C2H2+O2->CO2+2H2O,由此可知CO?前系数应为4,最后配单质02为5,把短线改为等号,写明条件即可:2C2H2+5O2=4CO2+2H2O(3)观察法配平有吋方程式中会出现一种化学式比较复杂的物