例析“电子得失守恒法”配平氧化还原反应方程式的技巧和策略

金 宇

（浙江省兰溪市第三中学）

氧化还原反应是在日常生活、工农业生产和现代科技中经常遇到的一类重要的化学反应。它贯穿中学化学学习的全过程，是学习中学化学的主线和关键之一。其中，氧化还原方程式的配平问题在化学教学中既是重点，也是难点，还是高考常考的热点问题。在众多的配平方法中，电子得失守恒法配平是最基本的配平方法之一，学生掌握得好坏，将直接影响到氧化还原方程式配平的学习。下面笔者结合自己多年的教学经验，就其配平方法谈谈技巧和策略，供参考。

一、电子得失守恒法配平步骤

用氧化剂得电子总数与还原剂失电子的总数相等来进行配平的方法，叫电子得失法。以C+HNO3——CO2↑+NO2↑+H2O为例，其配平步骤为：

（一）标变价

根据化合价升降规律只标出变价元素的化合价。

（二）调整系数

反应物和产物中变价原子数不同时，可以先添加系数。

（三）求转移电子数

根据得失电子数的最小公倍数确定标准物的系数。通常选用化合价变化情况单一的1mol的氧化剂（或还原产物）和1mol的还原剂（或氧化产物）作标准，根据元素的变价求出1mol的氧化剂（或还原产物）和1mol的还原剂（或氧化产物）中所有变价元素的得失电子数。该步是电子得失守恒法配平氧化还原反应方程式的关键，配平技巧就是如何确定得失电子数的方法。

（四）根据得失电子数的最小公倍数求标准物的系数

确定 C、HNO3、CO2、NO2的系数分别为 1、4、1、4。

C+4HNO3——CO2↑+4NO2↑+H2O

（五）依据元素守恒，配平方程式

利用观察法配平未参加反应的元素原子个数，使反应方程式满足质量守恒规律。通常在配平未变价的原子时，先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的系数，再确定其他物质的系数（通常先配H，然后配O）。

（六）检查所配方程式，将短线改为等号

C+4HNO3=CO2↑+4NO2↑+2H2O

检查氧化还原反应方程式是否配平，要看是否满足得失电子守恒、质量守恒和电荷守恒，若是离子型氧化还原反应，检查电子得失守恒最稳妥，检查电荷守恒最方便。

二、电子得失守恒法的具体分类

由于氧化还原反应类型的不同，利用电子得失守恒法配平时常选用不同的方法进行。这些方法包括：正向配平法、逆向配平法、左右同时配平法、平均价态配平法、零价配平法等，其本质都是得失电子总数相等。

（一）正向配平法

即先确定氧化剂和还原剂系数的方法。

例1配平Pt+HNO3+HCl——H2PtCl6+NO↑+H2O

解析：本题属于“一对一”（即一种氧化剂对应一种还原产物，一种还原剂对应一种氧化产物）的简单类型，在确定系数时，常由左至右便能较快地配平。

例2配平FeS2+O2——Fe2O3+SO2

解析：本题属于“一对二”（即一种还原剂被氧化成两种氧化产物）的类型，在确定系数时，先左后右较为方便。

即4FeS2+11O2——Fe2O3+SO2

所以有4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

（二）逆向配平法

有时，以反应物作为配平的起点物质，往往难以解决问题，但若从生成物中确定首先配平的物质，可使问题迎刃而解，这就是“逆向法”（即在确定系数时，先右后左）。这种方法适用的类型有：①歧化反应；②还原剂（或氧化剂）中只有一种元素变价，而氧化剂（或还原剂）中某元素只有部分变价的反应。

例3配平KMnO4+HCl——MnCl2+KCl+Cl2↑+H2O

解析：氧化剂中只有锰元素变价，而还原剂的氯元素有一部分变价，另一部分没有变价。配平时，先确定MnCl2和Cl2的系数。

即KMnO4+HCl——2MnCl2+KCl+5Cl2↑+H2O

配平得：2KMnO4+16HCl=2MnCl2+2KCl+5Cl2↑+8H2O

（三）左右同时配平法

当还原剂（或氧化剂）转化为多种产物，氧化剂（或还原剂）中某种元素只有一部分变价，则选取还原剂和还原产物（或氧化剂和氧化产物）同时确定系数，即左右两边同时各确定一种物质的系数。

例4配平Cu2S+HNO3——Cu（NO3）2+NO↑+H2SO4+H2O

解析：还原剂Cu2S氧化后转化为两种产物（硝酸铜和硫酸），而氧化剂HNO3中的氮元素只有一部分转化为NO，配平时先确定Cu2S和NO的系数。

即3Cu2S+HNO3——Cu（NO3）2+10NO↑+H2SO4+H2O

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

（四）平均价态配平法

即对某元素取化合价平均值进行配平的方法。当反应物（或产物）中某种元素化合价难确定的时候，采用此法较为方便。

例5配平K2Cr2O7+H2C2O4+H2SO4——K2SO4+Cr2（SO4）3+CO2↑+H2O

解析：草酸中碳元素的化合价，可根据氢、氧化合价取其平均值+3进行配平。先确定氧化剂和还原剂的系数。

即K2Cr2O7+3H2C2O4+H2SO4——K2SO4+Cr2（SO4）3+CO2↑+H2O

配平得：K2Cr2O7+3H2C2O4+4H2SO4＝K2SO4+Cr2（SO4）3+6CO2↑+7H2O

（五）零价配平法

即把整个氧化剂或还原剂总体的化合价归为零进行配平的方法。当元素化合价难以确定或无法确定的时候，此法很灵。

例6配平Fe3C+HNO3——Fe（NO3）3+CO2↑+NO2↑+H2O

解析：Fe3C化合价难确定，采用零价配平法。配平时，先确定还原剂和还原产物的系数。

即Fe3C+HNO3——Fe（NO3）3+CO2↑+13NO2↑+H2O

配平得：Fe3C+22HNO3＝3Fe（NO3）3+CO2↑+13NO2↑+11H2O

说明：使用零价法配平时，在一个反应的方程式中，只能对一种化合物作这种假设，而无论该化合物是反应物或产物均适应；除了所选化合物中各元素价态虚拟为零外，方程式中其余各物质中所含元素的价态要尊重事实。

事实上，近几年浙江省高中化学选考试题中，氧化还原反应方程式的配平往往在选择题和无机推断题中较为常见，做题时认真审题，按照电子得失守恒法的配平步骤和技巧，选择合适的方法即可。

［1］刘子远.例谈复杂氧化还原反应方程式配平方法［J］.中学化学，2016（6）.

［2］张庆.巧用“电子得失守恒法”配平氧化还原反应方程式［J］.中学教学参考，2014（194）.