巧选“化合价升降法”配平氧化还原反应的突破点

摘要：氧化还原反应方程式的配平，是中学化学教学中的一个重点，也是高考中的一个常考点。所以，学生在学习的过程中能掌握一定的配平技巧尤为重要。氧化还原反应配平的方法有很多种，其中，最基本、使用最广泛的方法是“化合价升降法”。本文着重介绍如何快速的选出“化合价升降法”配平氧化还原反应的突破点，从而正确地配平方程式。

关键词：氧化还原反应配平；化合价升降；基准物质

氧化还原反应方程式的配平方法虽然较多，但是利用化合价升降法进行氧化还原反应配平，是一种最基本、使用最广泛的方法。因此该方法在中学化学教学中是一个重点内容。同时又是高考的一个热点，学生学习的一个难点。遇到方程式配平时，部分学生费时太多且正确率低下。若巧妙选出变价原子的基準物质，能快速算出最小公倍数，进而准确配平。

一、 化合价升降法——氧化还原反应配平的“三部曲”

1. 得失电子守恒

化合价升降法的关键是找到变价的原子，标出化合价的升将，得到最小公倍数，从而配出得失电子的守恒。突破点就是：以含变价原子（原子化合价要么下降要么上升）多的物质为基准，不用区分正向配平和逆向配平，也不用区分氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物，减少学生的配平任务，起到事半功倍的效果。

【例1】Cr2O2-7+Cl-+H+—Cr3++Cl2↑+H2O

降价原子：CrCr2O2-7和Cr3+都含有降价原子铬，Cr2O2-7中含有两个变价原子，Cr3+中是只含有一个变价原子，就把Cr2O2-7作为化合价下降的基准物质。

升价原子：ClCl-和 Cl2都含有升价原子氯，Cl2中含有两个变价原子，Cl-中是只含有一个变价原子，就把Cl2作为化合价上升的基准物质。

列式：

Cr+62O2-7+Cl-1-+H+—Cr+33++Cl02↑+H2O

3×2=61×2=2

从上述列式中可以得到最小公倍数是6，可以配出氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物的系数。

1Cr2O2-7+6Cl-+H+—2Cr3++3Cl2↑+H2O

3×2=6×11×2=2×3

2. 电荷守恒

对于离子反应方程式中，第二步关键是电荷守恒；根据第一步得失电子守恒，得到已经配平物质的电荷，然后再根据电荷守恒，配出其他离子的系数。

Cr2O2-7+6Cl-+H+—2Cr3++3Cl2↑+H2O

左边电荷：-8右边电荷：+6

注意：水分子虽然没配平，H2O所带电荷为0，所以方程右边整体所带电荷为+6；

左边电荷=右边电荷-8+（）H+=+6H+离子的系数为14

Cr2O2-7+6Cl-+14H+—2Cr3++3Cl2↑+H2O

3. 原子守恒

根据原子守恒定律，用观察法配平其他物质的化学计量数，把短线改变成等号。

Cr2O2-7+6Cl-+14H+2Cr3++3Cl2↑+7H2O

二、 高中常见氧化还原反应配平

1. 氧化还原——化学方程式的配平

对于这类化学方程式的配平只需要：根据化合价升降法配平变价物质的系数和根据原子守恒配平其他物质这两步。

【例2】部分氧化反应

Cu+HNO3（稀）—Cu（NO3）2+NO↑+H2O

升价原子：CuCu和Cu（NO3）2都含有一个升价铜原子，把哪个物质作为化合价上升的基准物质都是可以的。

降价原子：NHNO3和Cu（NO3）2以及NO中都含有N 原子，Cu（NO3）2中虽然含有两个N原子，但是化合价没有发生变化，因此不可以作为降价原子的基准物质。HNO3在此反应中有两个作用：首先是作为氧化剂对应产物NO，其次是作为酸的性质，对应产物中会含有相应的酸根（NO-3）；即反应时HNO3中的N原子的化合价有没变价的。所以只能以NO作为降价物质的基准。

Cu+HNO3（稀）—Cu（NO3）2+NO↑+H2O

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从上述列式中可以得到最小公倍数是6，可以配出氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物的系数。

3Cu+HNO3（稀）—3Cu（NO3）2+2NO↑+H2O

2×33×2

通过观察硝酸前面配8（硝酸的作用比例为——氧化剂∶酸=2∶6），再根据氢原子（或者氧原子）的守恒，水前面配4。

3Cu+8HNO3（稀）3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O

【例3】歧化反应和归中反应

Cl2+NaOH—NaCl+NaClO3+H2O

变价原子：ClCl2和NaCl及NaClO3都含有变价的原子Cl，虽然Cl2中含有两个变价原子，但是Cl2中化合价有上升有下降，所以不能作为变价原子的基准物质。NaCl和 NaClO3 分别作为降价物质和升价物质。

Cl2+NaOH—NaCl+NaClO3+H2O

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从上述列式中可以得到最小公倍数是5，可以配出氧化剂、还原剂和氧化产物和还原产物的系数。

3Cl2+NaOH—5NaCl+1NaClO3+H2O

1×55×1

根据原子（钠原子和氢原子）的守恒，氢氧化钠前面配6，水前面配3。

3Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O

归中反应找基准物质的方法和歧化反应相同。

【例4】多个原子化合价发生变化

Cu2S+HNO3（浓）—H2SO4+Cu（NO3）2+NO2↑+H2Oendprint

降价原子：N参考例2，NO2作为化合价下降的基准物质。

升价原子：Cu和S以含变价原子多的物质为基准，所以Cu2S作为化合价上升的基准物质。

Cu2S+HNO3（浓）—H2SO4+Cu（NO3）2+NO2↑+H2O

1×2 8）共上升=2+8=101

从上述列式中可以得到最小公倍数是10，可以配出氧化剂、还原剂和氧化产物、还原产物的系数。

1Cu2S+14HNO3（浓）—1H2SO4+2Cu（NO3）2+10NO2↑

10×11×10

+H2O

根据原子（氧原子和氢原子）的守恒，水前面配7。

Cu2S+14HNO3（浓）H2SO4+2Cu（NO3）2+10NO2↑+7H2O

【例5】FeS2+O2 —Fe2O3+SO2

降价原子：OO2、Fe2O3和SO2都含变价的O原子，但是Fe2O3和SO2物质里面化合价有升有降，所以不能作为基准物质。因此降价物质只能以O2作为化合价下降的基准物质。

升价原子：Fe和SFeS2、Fe2O3和SO2都含有升价元素，FeS2中一个铁原子和两个硫原子，Fe2O3中含有两个铁原子，SO2有一个升价的硫原子，很难确定升价元素的基准物质。但是，FeS2中铁原子和硫原子的比为1∶2，所以产物中铁原子和硫原子的比为1∶2，所以FeS2+O2—Fe2O3+4SO2，即Fe2O3比4SO2为1∶4，因此把（Fe2O3+4SO2）看做整体作为升价的基准物质。

FeS2+O2—Fe2O3+4SO2

41×25×4）共上升=1×2+5×4=22

从上述列式中可以得到最小公倍数是44，可以配出氧化劑、还原剂和氧化产物、还原产物的系数。

所以4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2

2. 缺项配平

这类方程式一般是某些反应物或生成物在方程式中未写出，在配平化学计量数时，也要把这些缺失的物质补齐。一般在酸性条件下，是水和酸；碱性条件下是水和碱。所以，在这类方程式配平时的突破点是判断反应条件的酸碱性。

【例6】Cr2O2-7+Fe2++（）—Cr3++Fe3++（）

得失电子守恒：降价的基准物质是含变价原子多的Cr2O2-7，化合价共下降6；升价的基准物质是Fe2+（或者Fe3+），共上升1，所以Cr2O2-7前配1，Fe2+前配6；

Cr2O2-7+6Fe2++（）—2Cr3++6Fe3++（）

电荷守恒和原子守恒：对于离子方程式的缺项配平关键是电荷守恒。产物是含有Cr3+ 和Fe3+，因此，反应条件是酸性环境。所以缺失的物质是H+和H2O。反应物的电荷是+10，生成物的电荷是+24，所以反应物应该还有14H+，根据原子守恒生成物应该是7H2O。

Cr2O2-7+6Fe2++14（H+）2Cr3++6Fe3++7（H2O）

综上所述，在配平氧化还原反应时，只要能找到突破点，问题就会迎刃而解。

参考文献：

[1]梁慧锋.化合价升降法配平氧化还原反应方程式方法总结[J].邢台师范高学报，2000，12（15）：4.

[2]谢耀明.氧化还原反应配平方法和技巧[J].赣南师范学院学报，2015，（12）：106-107.

[3]靳卫.氧化还原反应方程式配平技巧的研究[J].硅谷，2012：95-96.

作者简介：

郭淑艳，广东省汕尾市，陆丰市龙山中学。endprint