初三化學(xué)方程式配平方法
觀察法適用于簡(jiǎn)單的氧化-還原方程式配平。配平關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)變化,找出關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)相等。
例1:Fe3O4+CO → Fe+CO2
分析:找出關(guān)鍵元素氧,觀察到每一分子Fe3O4反應(yīng)生成鐵,至少需4個(gè)氧原子,故此4個(gè)氧原子必與CO反應(yīng)至少生成4個(gè)CO2分子。
解:Fe3O4+4CO→3Fe+4CO2
有的氧化-還原方程看似復(fù)雜,也可根據(jù)原子數(shù)和守恒的思想利用觀察法配平。
例2:P4+P2I4+H2O→PH4I+H3PO4
分析:經(jīng)觀察,由出現(xiàn)次數(shù)少的元素原子數(shù)先配平。再依次按元素原子守恒依次配平出現(xiàn)次數(shù)較多元素。
解:第一步,按氧出現(xiàn)次數(shù)少先配平使守恒
P4+P2I4+4H2O→ PH4I+H3PO4
第二步:使氫守恒,但仍維持氧守恒
P4+P2I4+4H2O→ 5PH4I+H3PO4
第三步:使碘守恒,但仍保持以前調(diào)平的O、H
P4+5/16P2I4+4H2O →5/4PH4I+H3PO4
第四步:使磷元素守恒
13/32P4+5/16P2I4+4H2O → 5/4PH4I+H3PO4
去分母得
13P4+10P2I4+128H2O= 40PH4I+32H3PO4
初三化學(xué)方程式配平方法:最小公倍數(shù)法
最小公倍數(shù)法也是一種較常用的方法。配平關(guān)鍵是找出前后出現(xiàn)“個(gè)數(shù)”最多的原子,并求出它們的最小公倍數(shù)
例3:Al+Fe3O4 →Al2O3+Fe
分析:出現(xiàn)個(gè)數(shù)最多的原子是氧。它們反應(yīng)前后最小公倍數(shù)為“3′ 4”,由此把Fe3O4系數(shù)乘以3,Al2O3系數(shù)乘以4,最后配平其它原子個(gè)數(shù)。
解:8Al+3Fe3O4= ? 4Al2O3+9Fe
初三化學(xué)方程式配平方法:奇數(shù)偶配法
奇數(shù)法配平關(guān)鍵是找出反應(yīng)前后出現(xiàn)次數(shù)最多的原子,并使其單(奇)數(shù)變雙(偶)數(shù),最后配平其它原子的個(gè)數(shù)。
例4:FeS2+O2 →Fe2O3+SO2
分析:由反應(yīng)找出出現(xiàn)次數(shù)最多的原子,是具有單數(shù)氧原子的FeS2變雙(即乘2),然后配平其它原子個(gè)數(shù)。
解:4FeS2+11O2→ 2Fe2O3+8SO2
初三化學(xué)方程式配平方法:電子得失總數(shù)守恒法
這種方法是最普通的一方法,其基本配平步驟課本上已有介紹。這里介紹該配平時(shí)的一些技巧。
對(duì)某些較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng),如一種物質(zhì)中有多個(gè)元素的化合價(jià)發(fā)生變化,可以把這種物質(zhì)當(dāng)作一個(gè)整體來(lái)考慮。
例5:
FeS+H2SO4(濃) → Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
分析:先標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系
FeS+H2SO4→ 1/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
該反應(yīng)中FeS中的Fe,S化合價(jià)均發(fā)生變化,可將式中FeS作為一個(gè)“整體”,其中硫和鐵兩元素均失去電子,用一個(gè)式子表示失電子總數(shù)為3e。
2FeS+3H2SO4→Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O
然后調(diào)整未參加氧化還原各項(xiàng)系數(shù),把H2SO4調(diào)平為6H2SO4,把H2O調(diào)平為6H2O。
解: 2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O
初三化學(xué)方程式配平方法:零價(jià)法
對(duì)于Fe3C,F(xiàn)e3P等化合物來(lái)說(shuō),某些元素化合價(jià)難以確定,此時(shí)可將Fe3C,F(xiàn)e3P中各元素視為零價(jià)。零價(jià)法思想還是把Fe3C,F(xiàn)e3P等物質(zhì)視為一整價(jià)。
例7:
Fe3C+HNO3 →Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
再將下邊線橋上乘13,使得失電子數(shù)相等再配平。
解:
Fe3C+22HNO3(濃)= 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O
練習(xí):
Fe3P+HNO3 →Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20
得3Fe3P+41HNO3=9Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H2O
初三化學(xué)方程式配平方法:歧化反應(yīng)的配平
同一物質(zhì)內(nèi)同一元素間發(fā)生氧化-還原反應(yīng)稱(chēng)為歧化反應(yīng)。配平時(shí)將該物質(zhì)分子式寫(xiě)兩遍,一份作氧化劑,一份作還原劑。接下來(lái)按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平,配平后只需將該物質(zhì)前兩個(gè)系數(shù)相加就可以了。
例8:
Cl2+KOH(熱)→KClO3+KCl+H2O
分析:將Cl2寫(xiě)兩遍,再標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系
3Cl2+6KOH → KClO3+5KCl+3H2O
第二個(gè)Cl2前面添系數(shù)5,則KCl前需添系數(shù)10;給KClO3前添系數(shù)2,將右邊鉀原子數(shù)相加,得12,添在KOH前面,最后將Cl2合并,發(fā)現(xiàn)可以用2進(jìn)行約分,得最簡(jiǎn)整數(shù)比。
解:
3Cl2+6KOH = KClO3+5KCl+3H2O
初三化學(xué)方程式配平方法:逆向配平法
當(dāng)配平反應(yīng)物(氧化劑或還原劑)中的一種元素出現(xiàn)幾種變價(jià)的氧化—還原方程式時(shí),如從反應(yīng)物開(kāi)始配平則有一定的難度,若從生成物開(kāi)始配平,則問(wèn)題迎刃而解。
例9:
P+CuSO4+H2O →Cu3P+H3PO4+H2SO4
分析:這一反應(yīng)特點(diǎn)是反應(yīng)前后化合價(jià)變化較多,在配平時(shí)可選擇變化元素較多的一側(cè)首先加系數(shù)。本題生成物一側(cè)變價(jià)元素較多,故選右側(cè),采取從右向左配平方法(逆向配平法)。應(yīng)注意,下列配平時(shí)電子轉(zhuǎn)移都是逆向的。
P+CuSO4+H2O →Cu3P+H3PO4+H2SO4
所以,Cu3P的系數(shù)為5,H3PO4的系數(shù)為6,其余觀察配平。
解:
11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4
初三化學(xué)方程式配平方法:原子個(gè)數(shù)守恒法
任何化學(xué)方程式配平后,方程式兩邊各種原子個(gè)數(shù)相等,由此我們可以設(shè)反應(yīng)物和生成物的系數(shù)分別是a、b、c。
然后根據(jù)方程式兩邊系數(shù)關(guān)系,列方程組,從而求出a、b、c 最簡(jiǎn)數(shù)比。
例10:KMnO4+FeS+H2SO4→ K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O
分析:此方程式甚為復(fù)雜,不妨用原子個(gè)數(shù)守恒法。設(shè)方程式為:
aKMnO4+bFeS+cH2SO4= d K2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O
根據(jù)各原子守恒,可列出方程組:
a=2d (鉀守恒)
a=e(錳守恒)
b=2f(鐵守恒)
b+c=d+e+3f+g(硫守恒)
4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒)
c=h(氫守恒)
解方程組時(shí),可設(shè)最小系數(shù)(此題中為d)為1,則便于計(jì)算:得a=6,b=10,d=3,
e=6,f=5,g=10,h=24。
解:6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
例11:Fe3C+HNO3 → CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O
分析:運(yùn)用待定系數(shù)法時(shí),也可以不設(shè)出所有系數(shù),如將反應(yīng)物或生成物之一加上系數(shù),然后找出各項(xiàng)與該系數(shù)的關(guān)系以簡(jiǎn)化計(jì)算。給Fe3C前加系數(shù)a,并找出各項(xiàng)與a的關(guān)系,得
aFe3C+HNO3 → aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O
依據(jù)氧原子數(shù)前后相等列出
3=2a+3′ 3′ 3a+2′ (1-9a)+1/2 a=1/22
代入方程式
1/22 Fe3C+HNO3= 1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O
化為更簡(jiǎn)整數(shù)即得答案:
Fe3C+22HNO3? ? CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O
初三化學(xué)方程式配平方法:離子電子法
配平某些溶液中的氧化還原離子方程式常用離子電子法。其要點(diǎn)是將氧化劑得電子的“半反應(yīng)”式寫(xiě)出,再把還原劑失電子的“半反應(yīng)”式寫(xiě)出,再根據(jù)電子得失總數(shù)相等配平。
例11、KMnO4+SO2+H2O →K2SO4+MnSO4+H2SO4
分析:先列出兩個(gè)半反應(yīng)式
KMnO4- +8H+ +5e → Mn2+ + 4H2O
SO2 + 2H2O - 2e→ SO42- + 4H+
將 ′ 2, ′ 5,兩式相加而得離子方程式。
2KMnO4+5SO2+2H2O = ?K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
下面給出一些常用的半反應(yīng)。
1)氧化劑得電子的半反應(yīng)式
稀硝酸:NO3- +4H+ + 3=? NO + 2H2O
濃硝酸:NO3- +2H+ + e = ? NO2 + H2O
稀冷硝酸:2NO3- +10H+ + 8e = N2O + H2O
酸性KMnO4 溶液:MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O
酸性MnO2:MnO2 +4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
酸性K2Cr2O7溶液:Cr2O72- +14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O
中性或弱堿性KMnO4 溶液:MnO4 -+ 2H2O + 3e =MnO2- + 4OH-
2)還原劑失電子的半反應(yīng)式:
SO2 + 2H2O - 2e = SO42- + 4H+
SO32- + 2OH- - 2e = SO42- + H2O
H2C2O4 - 2e = 2CO2 +2H+
初三化學(xué)方程式配平方法:分步配平法
此方法在濃硫酸、硝酸等為氧化劑的反應(yīng)中常用,配平較快,有時(shí)可觀察心算配平。先列出“O”的設(shè)想式。
H2SO4(濃)= SO2 + 2H2O +[O]
HNO3(稀)= 2 NO+H2O +3[O]
2HNO3(濃)= 2 NO2+H2O + [O]
2KMnO4+ 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5[O]
K2Cr2O7+ 14H2SO4 ? ? K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 [O]
此法以酸作介質(zhì),并有水生成。此時(shí)作為介質(zhì)的酸分子的系數(shù)和生成的水分子的系數(shù)可從氧化劑中氧原子數(shù)目求得。
例12: KMnO4+ H2S + H2SO4 → K2SO4+MnSO4+ S + H2O
分析:H2SO4為酸性介質(zhì),在反應(yīng)中化合價(jià)不變。
KMnO4為氧化劑化合價(jià)降低“5”, H2S化合價(jià)升高“2”。它們的最小公倍數(shù)為“10”。由此可知,KMnO4中氧全部轉(zhuǎn)化為水,共8個(gè)氧原子,生成8個(gè)水分子,需16個(gè)氫原子,所以H2SO4系數(shù)為“3”。
解:2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+ 5S + 8H2O
看過(guò)“初三化學(xué)方程式配平方法”
