初中化学考试方程式配平方法大总结
展开1.零价法
用法:无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,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,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
【例1】试配平 Fe 3 C + HNO 3 - Fe(NO 3 ) 3 + NO 2 + CO 2 + H 2 O。
分析:复杂物质Fe 3 C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。Fe 3 C → Fe(NO 3 ) 3 和CO 2 整体升高13价,HNO 3 → NO 2 下降13价(除了Fe、C以外,只有N变价)。易得 Fe 3 C + 22HNO 3 = 3Fe(NO 3 ) 3 + 13NO 2 + CO 2 + 11H 2 O。
2.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予以平均标价,若方程式出现双原子分子时,有关原子个数要扩大2倍。
【例2】试配平 NH 4 NO 3 - HNO 3 + N 2 + H 2 O。
分析:NH 4 NO 3 中N的平均化合价为+1价,元素化合价升降关系为:
NH 4 NO 3 → HNO 3 :+1→+5升4×1价
NH 4 NO 3 → N 2 : +1→0 降1×2价
易得 5NH 4 NO 3 = 2HNO 3 + 4N 2 + 9H 2 O
3.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+ CaS 2 O 3 + H 2 O
分析:NH 4 NO 3 中N的平均化合价为+1价(NH4中-3价,NO 3 中+5价),元素化合价升降关系为:
NH4NO 3 →HNO 3 :+1→+5升4×1价
NH4NO 3 →N 2 :+1→0 降2×2价
易得 2(x+1)S + 3Ca(OH) 2 = 2CaSx + CaS 2 O 3 + 3H 2 O
4.逆向配平法
若氧化剂(或还原剂)中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,即先考虑生成物,逆向配平;自身氧化还原反应方程式,宜从生成物开始配平,即逆向配平。
例如:P + CuSO 4 + H 2 O - CU 3 P + H 3 PO 4 + H 2 SO 4
该反应的氧化剂是P、CuSO 4 ,还原剂是P,以反应物作标准求得失电子数比较困难,但是氧化产物只H 3 PO 4 、还原产物只CU 3 P,所以以1mol H 3 PO 4 和1mol CU 3 P作标准物容易求得失电子数。
答案:11 15 24 5 6 15
5.有机反应的配平法
有机物参入的氧化还原反应,通常首先规定有机物中H为+1价,O为-2价,并以此确定碳元素的平均化合价。再根据还原剂化合价升高总数与氧化剂化合价降低总数相等原则,结合观察法配平。
例如:H 2 C 2 O 4 + KMnO 4 +H 2 SO 4 - CO 2 + K 2 SO 4 + MnSO 4 + H 2 O
解析:H 2 C 2 O 4 中,令H 为+1价,O为-2价,则C的平均化合价为+3价。1个H 2 C 2 O 4 化合价升高数为2,1个KMnO 4 化合价降低数为5,最小公倍数为10,故H 2 C 2 O 4 的系数为5,KMnO4的系数为2。
配平的方程式为:5H 2 C 2 O 4 +2KMnO 4 +3H 2 SO 4 =10CO 2 +K 2 SO 4 +2MnSO 4 +8H 2 O
6.缺项方程式的配平:
如果所给的化学方程式中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:BiO 3 - + Mn 2+ +- Bi 3+ + MnO 4 - + H 2 O
解析:首先根据化合价的升降配平有变价元素的有关物质:
5BiO 3 - +2Mn 2+ + - 5Bi 3+ +2MnO 4 - +H 2 O
根据氧原子守恒,可以确定H 2 O 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 + 。
答案:5 2 14H + 5 2
除这几种常用方法外,还有一些简易方法也可用于一些方程式的配平。
(1)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:C 2 H 2 +O 2 →CO 2 +H 2 O,此方程式配平从先出现次数最多的氧原子配起。O 2 内有2个氧原子,无论化学式前系数为几,氧原子总数应为偶数。故右边H 2 O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C 2 H 2 前2,式子变为:2C 2 H 2 +O 2 →CO 2 +2H 2 O,由此可知CO 2 前系数应为4,最后配单质O 2 为5,把短线改为等号,写明条件即可:2C 2 H 2 +5O 2 ==4CO 2 +2H 2 O
(2)观察法配平
有时方程式中会出现一种化学式比较复杂的物质,我们可通过这个复杂的分子去推其他化学式的系数,例如:Fe+H 2 O——Fe 3 O 4 +H 2 ,Fe 3 O 4 化学式较复杂,显然,Fe 3 O 4 中Fe来源于单质Fe,O来自于H 2 O,则Fe前配3,H 2 O前配4,则式子为:3Fe+4H 2 O=Fe 3 O 4 +H 2 由此推出H 2 系数为4,写明条件,短线改为等号即可:3Fe+4H 2 O==Fe 3 O 4 +4H 2
(3)归一法
找到化学方程式中关键的化学式,定其化学式前计量数为1,然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数,再将各计量数同乘以同一整数,化分数为整数,这种先定关键化学式计量数为1的配平方法,称为归一法。
做法:选择化学方程式中组成最复杂的化学式,设它的系数为1,再依次推断。
第一步:设NH3的系数为1 1NH 3 +O 2 ——NO+H 2 O
第二步:反应中的N原子和H原子分别转移到NO和H 2 O中,由
第三步:由右端氧原子总数推O 2 系数