浅谈氧化还原方程式的配平和书写

袁文权

氧化还原反应在化学反应中占有极大的比例，是高中化学的重点和难点，而且氧化还原反应知识直接影响着其他化学知识的学习。氧化还原方程式的配平和书写是氧化还原反应知识的重要内容，这里介绍几种基本但很重要的配平和书写方法。

一、氧化还原方程式的配平

1.一般方法（从左向右配平法）

例1、C + HNO3（浓）- NO2 + CO2 + H2O

分析：（1）标变价

C + HNO3（浓）- NO2↑ + CO2 ↑+ H2O

（2）找变化

始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数

还原剂C C 0 → +4 升4 4 × 1

氧化剂HNO3 N +5 → +4 降1 1 × 4

（3）求总数 1 × 4 = 4

（4）配系数

C 的系数为 1 HNO3的系数为 4 ，用观察法将其它系数配平后，经检查满足质量守恒定律。配平后的化学方程式为：

C + 4 HNO3（浓）= 4 NO2↑ + CO2 ↑+ 2 H2O

2.从右向左配平法

例2、Cu + HNO3（浓）- Cu（NO3）2 + NO2 ↑+ H2O

分析：由于HNO3中氮元素化合价只有部分变化，因此如按照一般的方法从左向右配平比较麻烦，但如采用从右向左配平法的方法，这个问题就显得很简单。

始态 终态 变化的总价数 = 变化 × 系数

氧化产物（Cu2+ ）Cu 0 → +2 升2 2 × 1

还原产物（NO2 ） N +5 → +4 降 1 1 × 2

再通过观察可得：

Cu + 4 HNO3（浓）= Cu（NO3）2 +2 NO2 ↑+ 2H2O

小结：此法最适用于某些物质（如硝酸、浓硫酸、盐酸的反应）部分参加氧化还原反应的类型。

二、氧化还原方程式的书写

1.缺项氧化还原方程式书写

方法：通常先找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，并根据化合价升降配平其系数，再根据电荷守恒和质量守恒即可推出所缺物质的化学式及其系数

例3、KMnO4 + KNO2 + — MnSO4 + K2SO4 + KNO3 + H2O

分析：经分析发现：氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别是KMnO4 ， KNO2，KNO3， MnSO4。根据化合价升降容易得出系数分别是2，5，5，2

2KMnO4 + 5KNO2 + = 2MnSO4 + K2SO4 +5KNO3 + H2O

根据質量守恒可得所缺物质为H2SO4，且系数为3，观察可得H2O的系数为3。配平和结果：

2KMnO4 + 5KNO2 + 3 H2SO4 = 2MnSO4 + K2SO4 + 5KNO3 + 3H2O

2.陌生情景中化学方程式的书写

方法：在一定情景下，同样要先判断出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，并根据化合价升降配出其系数，再根据反应环境（如酸、碱性）添加其他物质（如H+，OH-或H2O），完成方程式.

例4、向性高锰酸钾溶液中通SO2，溶液褪色，写出反应离子方程式

分析：根据题意可得氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物分别为MnO4-、SO2、Mn2+、SO42-（ MnO4-在溶液中被还原一般生成Mn2+，SO2在溶液中被氧化通常生成SO42-）。根据化合价升降可配平四者系数：

2MnO4- + 5SO2 —— 2Mn2++ 5SO42-由电荷守恒可知左边缺4个负电荷（或右边缺4个正电荷）；由于溶液是酸性，所以应该在右边补充4个H+.补充后得到

2MnO4- + 5SO2 —— 2Mn2+ +5SO42- +4 H+ 再根据质量守恒可知左边应补充2个H2O。于是正确的离子方程式为：

2MnO4- + 5SO2 + 2H2O =2Mn2+ + 5SO42- + 4 H+

例5、某反应体系中有以下物质：NaOH、Au2O3、Na2S4O6、Na2S2O3、Au2O、H2O。 试将Au2O3之外的物质，合理地填入以下空格内。

Au2O3 + + —— + + .

分析：由题可知Au2O3和Au2O分别是氧化剂和还原产物，Na2S4O6、Na2S2O3中硫的化合价分别为+2.5和+2，所以，Na2S4O6、Na2S2O3分别为氧化产物和还原剂，根据化合价升降规律初步得出四者关系为：

Au2O3 +4Na2S2O3 —— Au2O+2Na2S4O6 ，根据钠和氢守恒可知右边应补充4个NaOH，左边应补充2H2O.所以正确方程式为：

Au2O3 +4 Na2S2O3 +2H2O=Au2O + 2 Na2S4O6+4NaOH

小结：不管是缺项还是陌生环境氧化还原方程式书写，核心都是要找出氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物并由化合价升降法对其配平，所缺的物质可以通过电荷和质量守恒轻松得出，值得注意的是，这类方程式书写一定要根据反应环境来补充物质，万不可想当然补充。

3.与量有关的氧化还原方程式书写

这类反应通常存在竞争关系，多种还原剂竞争一种氧化剂（或多种氧化剂竞争一种还原剂），这种情况下，氧化剂（或还原剂）的量的多少直接影响到产物的种类和多少。关键是需要判断反应的先后顺序（多种还原剂（或氧化剂）还原性（或氧化性）强弱顺序）。常见氧化剂（还原剂）氧化性（还原性）相对强弱顺序为：

例6、向含1mol FeBr2的溶液中分别通少量，足量和1mol Cl2，写出三种情况下的离子方程式。

分析：还原性Fe2+>Br-：若通少量氯气，则只有Fe2+与氯气反应（氯气不足，Br- 没机会参与）

所以，离子方程式为2 Fe2+ + Cl2 == 2 Fe3+ +2Cl-

若通足量氯气，则Fe2+和Br- 均会被反应完，离子方程式为：

2 Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 == 2 Fe3+ + 6Cl- + 2Br2

若通氯气1mol，先发生反应：2 Fe2+ + Cl2 == 2 Fe3+ +2Cl- 消耗完1mol Fe2+反应完后尚剩余0.5mol Cl2，继续发生2Br- + Cl2 ==2Cl- +Br2

整个过程中消耗的Fe2+和Br-的物质的量之比为1：1，所以，总反应式为：

2Fe2+ + 2Br- + 2Cl2 == 2Fe3+ + Br2 + 4Cl-

小结：与量有关的氧化还原方程式书写的关键要掌握好反应先后顺序，只要掌握了反应先后顺序，问题就很好解决了。