掌握方法 快速配平
2021-12-09王孝荣
王孝荣
配平氧化还原反应方程式的理论依据是元素化合价升降值相等。为帮助学生掌握氧化还原反应方程式的配平方法与配平技巧，现举例进行分析，供参考。
一、完全氧化还原反应型方程式的配平
对于氧化剂完全起氧化作用和还原剂完全起还原作用的氧化还原反应方程式的配平，一般用正向配平技巧，即用化合价升降法先确定出氧化剂与还原剂的化学计量数，然后确定出氧化产物与还原产物的化学计量数，最后观察确定出其他物质的化学计量数。
例1 配平下列氧化还原反应方程式：
（1）KMnO4+K2C2O4+H2SO4——K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O
（2）NaBr+NaBrO3+H2SO4——Br2+Na2SO4+H2O
解析 （1）KMn+7O4+K2C+32O4+H2SO4
↓5×2↑2×5
——K2SO4+Mn+2SO4+C+4O2↑+H2O
可先确定出KMnO4和K2C2O4的化学计量数分别为2和5（对应“×”后的数值），然后确定出MnSO4和CO2的化学计量数分别为2和10，最后依次确定出K2SO4、H2SO4和H2O的化学计量數分别为6、8和8。即得配平的化学方程式为
2KMnO4+5K2C2O4+8H2SO4
6K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
（2）NaBr-1+NaBr+5O3+H2SO4
↑1×5↓5×1
——Br02+Na2SO4+H2O
可先确定出NaBr和NaBrO3的化学计量数分别为5和1（对应“×”后的数值），然后确定出Br2的化学计量数为3，最后依次确定出Na2SO4、
H2SO4和H2O的化学计量数分别为3、3和3。即得配平的化学方程式为
5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Br2+3Na2SO4+3H2O
二、自身氧化还原反应型方程式的配平
对于自身氧化还原反应（尤其是歧化反应）方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合价升降法先确定出氧化产物与还原产物的化学计量数，然后确定出氧化剂与还原剂（为同一种反应物）的化学计量数，最后观察确定出其他物质的化学计量数。
例2 配平下列氧化还原反应方程式：
（1） （NH4）2SO4△
NH3↑+SO2↑+N2↑+H2O
（2）P4+KOH+H2OK3PO4+PH3↑
解析 （1）（N-3H4）2S+6O4
△
NH3↑+S+4O2↑+N02↑+H2O
↓2×3↑6×1
先确定出SO2和N2的化学计量数分别为3和1（对应“×”后的数值），然后确定出（NH4）2SO4的化学计量数为3，最后依次确定出NH3和H2O的化学计量数分别为4和6。即得配平的化学方程式为
3（NH4）2SO4
△4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
（2）P04+KOH+H2O
——K3P+5O4+P-3H3↑
↑5×3↓3×5
可先确定出K3PO4和PH3的化学计量数分别为3和5（对应“×”后的数值），然后确定出P4的化学计量数为2，最后依次确定出KOH和H2O化学计量数分别为9和3。即得配平的化学方程式为
2P4+9KOH+3H2O3K3PO4+5PH3↑
三、部分氧化还原反应型方程式的配平
对于氧化剂部分起氧化作用或还原剂部分起还原作用的氧化还原反应方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合价升降法先确定出氧化产物与还原产物的化学计量数，然后确定出氧化剂与还原剂的化学计量数，最后观察确定出其他物质的化学计量数。
例3 配平下列氧化还原反应方程式：
（1）Fe+HNO3（稀）——Fe （NO3）2+NO↑+H2O
（2）KMnO4+HBr——
MnBr2+KBr+Br2+H2O
解析 （1）Fe0+HN+5O3（稀）——
Fe+2（NO3）2+N+2O↑+H2O
↑2×3↓3×2
可先确定出Fe（NO3）2和NO的化学计量数分别为3和2（对应“×”后的数值），然后确定出Fe和HNO3的化学计量数分别为3和8，最后确定出H2O的化学计量数为4。即得配平的化学方程式为
3Fe+8HNO3（稀）
3Fe （NO3）2+2NO↑+4H2O
（2）KMn+7O4+HBr-1——
Mn+2Br2+KBr+Br02+H2O
↓5×2↑2×5
先确定MnBr2和Br2的化学计量数分别为2和5（对应“×”后的数值），后确定KMnO4、MnBr2、KBr的化学计量数均为2，再确定出HBr的化学计量数为16，最后确定出H2O的化学计量数为8。即得配平的化学方程式为
2KMnO4+16HBr2MnBr2+2KBr+
5Br2+8H2O
四、缺项型氧化还原反应方程式的配平
对于缺项型氧化还原反应方程式（缺项物质一般为水、酸或碱）的配平，一般先用化合价升降法配平氧化剂与还原剂、氧化产物与还原产物的化学计量数;然后确定出缺项物质的化学式并配平其化学计量数（一般来说，若反应物中H、O原子数比生成物多，则生成物的缺项物质为H2O，若生成物中H、O原子数比反应物多，则反应物的缺项物质为H2O;对于缺项型氧化还原反应离子方程式的配平，若反应物和生成物均有缺项物质，可根据电荷守恒和质量守恒确定缺项物质的化学式并配平，对于酸性溶液缺项物质为H+和H2O;对于酸碱性溶液缺项物质为OH-和H2O;对于中性溶液缺项物质可能为H+和H2O或OH-和H2O）;最后观察配平其他物质的化学计量数。
例4 配平下列氧化还原反应方程式：
（1）LiCoO2+H2SO4+H2O2——
Li2SO4+CoSO4+O2↑+
（2）Fe（OH）2+ClO-+——Fe（OH）3+Cl-
（3）ClO3-+Fe2++——Fe3++Cl-+
（4）Cr（OH）-4+ClO-+——CrO2-4+Cl-+
解析 （1）LiCo+3O2+H2SO4+
H2O-12
↓1×2 ↑2×1
——Li2SO4+Co+2SO4+O02↑+
可先确定出LiCoO2和H2O2的化学计量数分别为2和1（对应“×”后的数值），然后确定出CoSO4和O2的化学计量数分别为2和1，再依次确定出Li2SO4和H2SO4的化学计量数分别为1和3，即得
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
——Li2SO4+2CoSO4+O2↑+
此时，反应物比生成物多8个氢原子和4个氧原子，则生成物中的缺项物质为H2O、且其化学计量数为4，即得配平的化学方程式为
2LiCoO2+3H2SO4+H2O2
Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O
（2）Fe+2（OH）2+Cl+1O-+
↑1×2↓2×1
——Fe+3（OH）3+Cl-1-
先确定Fe（OH）2和ClO-的化学计量数分别为2和1（对应“×”后的数值），再确定出Fe（OH）3和Cl-的化学计量数分别为2和1，即得
2Fe（OH）2+ClO-+——2Fe（OH）3+Cl-
此时，生成物比反应物多2个氢原子和1个氧原子，则反应物中的缺项物质为H2O、且其化学计量数为1，即得配平的化学方程式为
2Fe（OH）2+ClO-+H2O2Fe（OH）3+Cl-
（3）Cl+5O3-+Fe+22++——Fe+33++Cl-1-+
↓6×1↑1×6
可先确定出ClO3-和Fe2+的化学计量数分别为1和6（对应“×”后的数值），然后确定出Fe3+和Cl-的化学计量数分别为6和1，即得
ClO3-+6Fe2++——6Fe3++Cl-+
此时，左端正负电荷的代数和为+11，右端正负电荷的代数和为+17，根据电荷守恒原则可知，左端的缺项物质是H+、且其化学计量数为6，右端的缺项物质为H2O、其化学计量数为3，即得配平的化学方程式为
ClO3-+6Fe2++6H+6Fe3++Cl-+3H2O
（4）Cr+3（OH）-4+Cl+1O-+
↑3×2↓2×3——Cr+6O2-4+Cl-1-+
可先确定出Cr（OH）-4和ClO-的化学计量数分别为2和3（对应“×”后的数值），然后确定出CrO2-4和Cl-的化学计量数分别为2和3，即得
2Cr（OH）-4+3ClO-+
——2CrO2-4+3Cl- +
此時，左端的负电荷数为5，右端的负电荷数为7，根据电荷守恒原则可知，左端的缺项物质是OH-、且其化学计量数为2，即得
2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-——2CrO2-4+3Cl- +
此时，左端比右端多10的氢原子和5个氧原子，则右端的缺项物质为H2O、其化学计量数为5，即得配平的化学方程式为
2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-2CrO2-4+3Cl-+5H2O
（收稿日期：2021-09-12）
