化合價(jià)升降配平法

化合價(jià)升降配平法基本步驟

標(biāo)變價(jià)=>列變化=>求總數(shù)=>配系數(shù)=>查守恒

一、標(biāo)變價(jià)：寫出反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式，標(biāo)出變價(jià)元素的化合價(jià)。

二、列變化：列出反應(yīng)前后元素化合價(jià)的升、降變化值。

三、求總數(shù)：使化合價(jià)升高和降低的總數(shù)相等。

四、配系數(shù)：用觀察的方法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)，配平后，把單線改成等號(hào)。

五、查守恒：檢查方程式兩邊是否“質(zhì)量守恒”和“電荷守恒”。

在配平時(shí)，是先考慮反應(yīng)物，還是先考慮生成物，一般有如下規(guī)律：

⒈若氧化劑和還原劑中某元素的化合價(jià)全部改變，配平宜從氧化劑、還原劑開始，即先考慮反應(yīng)物。（正向配平）

⒉若氧化劑（或還原劑）中某元素化合價(jià)只有部分改變，配平宜從氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物開始，即先考慮生成物。（逆向配平）

⒊自身氧化還原反應(yīng)方程式，宜從生成物開始配平。（逆向配平）

⒋同一反應(yīng)物中有多種元素變價(jià)，可將該物質(zhì)作為一個(gè)整體考慮，即求該物質(zhì)的一個(gè)分子中各變價(jià)元素的化合價(jià)升、降值的代數(shù)和。

化合價(jià)升降配平法配平方法

氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法有：化合價(jià)升降法、離子－電子法、待定系數(shù)法等；配平技巧有：零價(jià)配平法、平均標(biāo)價(jià)法、化整為零法、整體分析法等等。

為使同學(xué)們快速靈活地運(yùn)用“化合價(jià)升降法“配平氧化還原反應(yīng)方程式，本文介紹如下，希望對(duì)大家有所啟發(fā)。

①零價(jià)法

用法：先令無(wú)法用常規(guī)方法確定化合價(jià)的物質(zhì)中各元素均為零價(jià)，然后計(jì)算出各元素化合價(jià)的升降值，并使元素化合價(jià)升降值相等，最后用觀察法配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。　試配平 Fe3C HNO3 － Fe(NO3)3 NO2 CO2 H2O。

分析：復(fù)雜物質(zhì)Fe3C按常規(guī)化合價(jià)分析無(wú)法確定其中Fe和C的具體化合價(jià)，此時(shí)可令組成該物質(zhì)的各元素化合價(jià)均為零價(jià)，再根據(jù)化合價(jià)升降法配平。

Fe3C → Fe(NO3)3 和 CO2 整體升高13價(jià)，HNO3 → NO2 下降1價(jià)（除了Fe、C以外，只有N變價(jià)）。易得 Fe3C 22HNO3 = 3Fe(NO3)3 13NO2 CO2 11H2O。

②平均標(biāo)價(jià)法

用法：當(dāng)同一反應(yīng)物中的同種元素的原子出現(xiàn)兩次且價(jià)態(tài)不同時(shí)，可將它們同等對(duì)待，即假定它們的化合價(jià)相同，根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為零的原則予以平均標(biāo)價(jià)，若方程式出現(xiàn)雙原子分子時(shí)，有關(guān)原子個(gè)數(shù)要擴(kuò)大2倍。

試配平 NH4NO3－　HNO3 　N2 　H2O。

【分析】NH4NO3中N的平均化合價(jià)為 1價(jià)，元素化合價(jià)升降關(guān)系為：

NH4NO3 → HNO3： 1→ 5　升4×1價(jià)

NH4NO3 → N2：　 1→0 降1×2價(jià)

易得 5NH4NO3 = 2HNO3 4N2 9H2O

③整體標(biāo)價(jià)法

用法：當(dāng)某一元素的原子或原子團(tuán)（多見于有機(jī)反應(yīng)配平）在某化合物中有數(shù)個(gè)時(shí)，可將它作為一個(gè)整體對(duì)待，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為零的原則予以整體標(biāo)價(jià)。

試配平 S 　Ca(OH)2－　CaSx 　CaS2O3 　H2O

易得 2(x 1)S 3Ca(OH)2 = 2CaSx CaS2O3 3H2O

試配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

1． P CuSO4 H2O─Cu3P H3PO4 H2SO4 (提示：逆向配平)

2． Fe3C HNO3─Fe(NO3)3 CO2↑ NO2↑ H2O（提示：可令C為 4價(jià)，則Fe為 8/3價(jià)）

3． CH≡CH KMnO4 H2SO4─HCOOH MnSO4 K2SO4 ___

4． RxO42- MnO4- H ─RO2 Mn2 H2O

（答案）

1. 11、15、24、5、6、15

2. 1、22、3、1、13、11

3. 5、6、9、10、6、3、4H2O

4. 5、（4X－6）、（12X－8）、5X、（4X－6）、（6X－4）

一、反應(yīng)前后各元素的原子個(gè)數(shù)相等，即質(zhì)量守恒。

二、氧化劑得電子總數(shù)與還原劑失電子總數(shù)相等，即電子守恒。

三、氧化劑化合價(jià)降低的總數(shù)值與還原劑化合價(jià)升高的總數(shù)值相等。

1．一般化學(xué)方程式的配平

例：

1 -2 5　 2 2　 6

Cu2S HNO3—Cu(NO3)2 NO↑ H2SO4 H2O

【分析】從化合價(jià)的變化可知，Cu2S為還原劑，HNO3為氧化劑，氧化劑、還原劑不屬于同一種物質(zhì)，應(yīng)正向配平，以正向變價(jià)元素的原子個(gè)數(shù)為準(zhǔn)來(lái)表示價(jià)態(tài)變化。Cu2S中兩個(gè) 1價(jià)的Cu變?yōu)閮蓚€(gè) 2價(jià)的Cu化合價(jià)升高了2，一個(gè)－2價(jià)的S變?yōu)橐粋€(gè) 6價(jià)的S化合價(jià)升高了8，共升高了10；而在HNO3中，一個(gè) 5價(jià)的N變?yōu)?2價(jià)的N化合價(jià)降低了3。求最小公倍數(shù)使化合價(jià)升降總數(shù)相等，則Cu2S的系數(shù)為3，HNO3的系數(shù)為10。這一過(guò)程可直觀的表示為（“↑“表示化合價(jià)的升高，“↓“表示化合價(jià)的降低，對(duì)應(yīng)“ד前的數(shù)值；“ד后的數(shù)值表示含變價(jià)元素物質(zhì)的系數(shù)。下同）　 1 2　2Cu→2Cu ↑2　-1 6 ↑10×3

S→S ↑8

5 2

N→N ↓3×10

所以Cu2S的系數(shù)為3，HNO3的系數(shù)為10，進(jìn)而確定氧化產(chǎn)物Cu(NO3)2、H2SO4的系數(shù)分別為6和10；再根據(jù)質(zhì)量守恒定律配平其它物質(zhì)的系數(shù)得（注：要把未變價(jià)的HNO3加上）：

3Cu2S 22HNO3 =6Cu(NO3)2 10NO↑ 3H2SO4 8H2O

2.氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平

可先根據(jù)化合價(jià)升降相等配平含變價(jià)元素物質(zhì)的系數(shù)，再根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)。

例：

7　 4 6

MnO4- SO32- H ─Mn2 SO42- H2O

【分析】從化合化變化可知：氧化劑、還原劑不屬于同一種物質(zhì)，應(yīng)正向配平。則：

7 2

Mn→Mn↓5×2

4 6

S→S↑2×5

可確定的MnO4- SO32- Mn2 SO42- 系數(shù)分別為2、5、2、5；進(jìn)而根據(jù)電荷守恒確定H 的系數(shù)為6，最后根據(jù)質(zhì)量守恒確定H2O的系數(shù)為3，即：

2MnO4- 5SO32- 6H ═2Mn2 5SO42- 3H2O

3.缺項(xiàng)方程式的配平

所謂缺項(xiàng)方程式，即某些反應(yīng)物或生成物在方程式中未寫出，它們一般為水、酸、堿。配平方法是：先根據(jù)化合價(jià)升降法配平含變價(jià)元素物質(zhì)的系數(shù)，再通過(guò)比較反應(yīng)物和生成物，觀察增減的原子或原子團(tuán)來(lái)確定未知物，然后根據(jù)質(zhì)量守恒進(jìn)行配平。

例：

-1 3 6　-2

H2O2 Cr2(SO4)3 __——K2SO4 K2CrO4 H2O

【分析】從化合價(jià)變化可知：氧化劑、還原劑不屬于同一種物質(zhì)，應(yīng)正向配平。則：

-1 -2

2O→2O ↓2×3

3 6

2Cr →2Cr ↑6×1

初步配平可得：3H2O2 Cr2(SO4)3 □─3K2SO4 2K2CrO4 H2O

因?yàn)榉匠淌接疫呌蠯 ，所以左邊反應(yīng)物中必有K ；而K 在水、酸、堿三類物質(zhì)中只可能在堿KOH中，故所缺物質(zhì)為KOH；再根據(jù)質(zhì)量守恒配平其它物質(zhì)的系數(shù)得：　3H2O2 Cr2(SO4)3 10KOH═3K2SO4 2K2CrO4 8H2O