专题二:氧化还原反应方程式的配平【学习目标】1.了解氧化还原反应方程式配平的几种情况2.掌握利用化合价升降总数相等(或得失电子总数相等)来配平的方法。【专题细语】在必修1的教材中,我们学习了氧化还原反应,也认识了常见的氧化剂和还原剂,了解了它们通常发生氧化还原反应时得到的产物。可是,在实际书写氧化还原反应方程式时,我们发现很多同学在配平上耗费了很多时间,而且经常配错。下面就氧化还原反应配平的情况和方法做一个总结。(1)配平原则(2)一般氧化还原反应方程式的配平——化合价升降法在整个高中阶段我们所遇到的绝大多数氧化还原反应均为元素化合价一升一降的反应,如:3CO+Fe2O3Combin3CO2+2Fe;对于诸如此类一升一降型的氧化还原反应方程式的配平。我们采用的基本配平方法就是利用“元素化合价升高的总数=元素化合价降低的总数”也就是得失电子总数相等这一特点来配平。一、配平的一般方法:【例1】配平“C+H2SO4(浓)SO2↑+CO2↑+H2O”【步骤】第一步:分析化合价,并标出变价元素的化合价,双线桥连接变价元素。+H2O4(浓)O2↑+O2↑+H2O第二步:算出当下未配平时,各变价元素变化的总价数(或得失电子数),标注于线桥上。第三步:此时,化合价升降总数(或得失电子数)往往是不相等的,因此只需将线桥两端的物质均乘上一定的系数,就可以让其相等。换言之,乘上系数以后,氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数就已经配出。注意:(1)不要只在线桥上乘了系数,而忘了在线桥两端的物质前加系数,因为线桥上乘系数,本质原因还是因为物质的系数改变了。(2)如若系数乘的是“1”最好在配平过程中,也把其乘上,并在物质前也写上。这样做是避免给自己造成误解,不写的话会误认为该物质的系数还没配出来,从而影响下一步。最终配平完成时,可将“1”省略不写。(3)线桥两端的物质要同时乘系数,否则原子个数不守恒。第四步:对于没有参与氧化还原过程的物质,采用观察法,利用原子个数守恒即可配平。如本例中,最后运用“H”或“O”原子个数守恒,即可配得水的系数为“2”。升4价(或失4e-)降2价(或得2e-)+H2O4(浓)O2↑+O2↑+H2O升4价×1降2价×21+2H2O4(浓)2O2↑+2O2↑+H2O升4价×1降2价×21+2H2O4(浓)2O2↑+2O2↑+2H2O第五步:当所有物质的系数都已经出来以后,根据原子个数守恒的原则检查一下,如果守恒,则配平正确。C+2H2SO4(浓)2SO2↑+2CO2↑+2H2O二、配平的各种情况1.常规型:如上例中,一升一降,线桥前后均只有一个原子。2.前多后少型:【例2】配平“___K2C2O4+___H2SO4+___KMnO4--------___CO2↑+___K2SO4+___MnSO4+___H2O”【分析】此反应经化合价分析以后变价元素如下,可是接下来在算升降价数目时,出现了一个问题,反应前是两个“C”原子,而反应后只有一个“C”原子,这时计算升了多少价时,是以一个“C”算呢?还是以两个“C”算呢?其实,导致这种问题根源就是后面少了“C”,那是因为方程式还没有配平,若配平了,怎么可能会少了“C”呢!原子个数要守恒嘛!所以,解决这个问题很简单,在还没计算升降价数目之前,先将CO2前配个“2”再进行计算即可。即按下面顺序来:K22O4+H2SO4+KO4--------O2↑+K2SO4+SO4+H2O(1)K22O4+H2SO4+KO4--------2O2↑+K2SO4+SO4+H2O(2)K22O4+H2SO4+KO4--------2O2↑+K2SO4+SO4+H2O升2价降5价利用K+、SO42-以及H原子守恒配平剩下的物质,最后检查,正确配平如下:(4)5K2C2O4+8H2SO4+2KMnO4===10CO2↑+6K2SO4+2MnSO4+8H2O3.前少后多型:【例3】配平“___ClO2+___HI--------___I2+___HCl+___H2O”【分析】此种情况与上述“前多后少型”类似,只要先将前面少的变价元素前先配上一个系数,使前后原子一致了,即可计算化合价升降数。此例大致按下列步骤:(1)CombinO2+2HCombin--------Combin2+HCombin+H2O升2价×5降5价×2(3)5K22O4+H2SO4+2KO4--------2×5O2↑+K2SO4+2SO4+H2O(2)O2+2H--------2+H+H2O降5价升2价(4)观察配平:2ClO2+10HI===5I2+2HCl+4H2O4.前后均不一致型:【例4】配平“___H2O2+___KI+___HCl--------___I2+___KCl+___H2O”【分析】反应前后“I”原子和“O”原子均不一致,而化合价变化的恰...