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谈复杂氧化还原反应方程式的配平技巧

2021-08-19

数理化解题研究 2021年13期
关键词:配平方程式逆向

代 文

(宁夏银川市第六中学 750011)

在高中化学的教学过程中,教师们需要重视氧化还原反应相关知识点的教学,引导学生们学习并掌握氧化还原反应方程式的配平技巧,并通过一定的拓展教学帮助学生对复杂的氧化还原反应方程式进行配平,促使学生们能够在考试时,快速、准确地解答出相应问题.在教学的过程中,教师们除了要让学生们明确氧化还原反应中电子转移及元素化合价之间的关系,还要让学生们明确氧化还原反应的原理,使得学生们能够在面对陌生方程式的配平时,能够运用所学知识对其进行解答.因此,高中化学教师们需要认识到配平技巧的学习对学生的重要性,通过一定解题方法的讲解,帮助学生提高自身的知识水平,并不断培养学生活学活用的分析问题和解决问题的能力.

一、逆向配平法

逆向配平法是从右向左进行配平,此种配平技巧适用于一些自身发生氧化还原的反应,并且,也最适用于硝酸、浓硫酸等部分参加氧化还原反应的类型.逆向配平法与从左向右配平的方法唯一不同之处就在于需要将系数先写在对应产物化学式之前,其他的步骤与正常的配平方法一致.例1与例2就讲述了如何进行逆向配平法.

例1对KClO3→KCl+KClO4进行配平.

解析在本题配平中,KClO3是反应的氧化剂也是反应的还原剂,因此,如果正常的从左向右配平会比较复杂.所以,教师们可以引导学生对这类问题采取逆向配平法,从右向左对方程式进行配平.

KClO3→KClO4Cl:+5→+7|+2×3

KClO3→KCl Cl:+5→-1|-6×1

KClO3→3KClO4+KCl

通过观察可对化学方程式进行配平:

例2配平:Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2+NO2+H2O

解析在该题中,HNO3在反应中起到了两个作用,一个是氧化性另一个便是酸性,所以,在这类题目的配平中,教师们也要引导学生们利用逆向配平的方法,对题目进行解答.

Cu→Cu(NO3)2Cu:0→+2|+2×1

HNO3→NO2N:+5→+4|-1×2

Cu+HNO3(浓)→Cu(NO3)2+2NO2+H2O

由于硝酸的氧化性会发生反应外,其酸性也会导致其发生反应,所以,参加氧化还原反应的硝酸加上未参加氧化还原反应的硝酸进行配平得到:

二、歧化归一法

歧化归一法适用于歧化反应与逆歧化反应.第三种价态元素之前的系数等于另两种元素价态差值的绝对值与该价态分子中含有该元素的原子数目的比值.在有关歧化反应与逆歧化反应的配平中,教师们就需要引导学生们利用歧化归一法对方程式进行配平,帮助学生们掌握该种配平的技巧,有效节省考试的时间.在例3与例4中,就明确讲述了歧化归一法的解题技巧.

例3配平Cl2+KOH→KCl+KClO3+H2O

当然,在这一例题中也可以运用逆向配平法进行配平,这就需要看学生们对配平技巧的掌握程度,选择他们自身最为熟悉的配平方法,确保他们能够在短的时间内完成题目.

例4配平KIO3+KI+H2SO4→I2+K2SO4

在该题中,除了运用歧化归一法以外,还可以运用一般方法对其进行配平,这就需要学生们自主选择最适合自己的解题技巧进行解题.教师们不可以强加干涉让学生用教师觉得方便的解题方法,只要学生能够将题目解答正确,那任何解题方法都是好方法.

三、待定系数法

在复杂氧化还原反应方程式的配平中,待定系数法比较适用于同种反应物或生成物中有多种元素的氧化数发生变化,且同种元素氧化数既有升高又有降低的一类复杂的氧化还原反应.这种配平方法就是将各种物质的系数分别设为不同的未知数,然后根据质量守恒定律列出方程组,求解得出后配平.例5就是一个很典型的例子,教师们就可以在课堂中重点讲解例6,让学生们能够熟练掌握例5的题型与解题方法,促使学生们能够在不断学习的过程中举一反三.

例5配平HClO3→HClO4+O2+Cl2+H2O

解析先将每个系数进行假设,aHClO3→bHClO4+cO2+dCl2+eH2O.又由氧化数降低数=氧化数升高数,有(5×2)d=2b+(2×2)c,即

10d=2b+4c;a=b+2d;2e=a-b

解得:abcde

3 1 2 1 1

5 3 1 1 1

7 1 7 3 3

综上所述,对复杂氧化还原反应方程式的配平方法与技巧有很多,只要教师们能够引导学生们掌握配平的技巧,那么在面对题目时,快速求解得出也不是问题.因此,高中化学教师们应当重视方程式配平技巧的教学,帮助学生们掌握知识要点.

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