剖析：氧化還原反應(yīng)議程式的配平中易錯(cuò)問題

田宗學(xué)

1.只考慮配平時(shí)需要遵循質(zhì)量守恒定律，卻忽視了應(yīng)以客觀事實(shí)作依據(jù)。

例1 請配平反應(yīng)：

錯(cuò)解：

分析：上述兩個(gè)反應(yīng)方程式都遵循質(zhì)量守恒定律，也都遵循得失電子相等的原則，但是，根據(jù)實(shí)驗(yàn)客觀事實(shí)和分析反應(yīng)本質(zhì)來看，都是錯(cuò)誤的。因?yàn)镠₂S有較強(qiáng)的還原性，在酸性介質(zhì)中被強(qiáng)氧化劑氧化時(shí)，除牛成S外，還可能生成SO₂或。但是這三個(gè)相互獨(dú)立的平行反應(yīng)，只能分別寫成三個(gè)化學(xué)方程式，不能把任何兩個(gè)及以上的氧化還原反應(yīng)以任意比例組合在一起。否則，就會(huì)出現(xiàn)以上錯(cuò)例，甚至還可以寫出更多的此類配平的反應(yīng)方程式。事實(shí)上，H₂S被KMnO₄氧化成S時(shí)，只能寫出一個(gè)配平的化學(xué)方程式，而在這個(gè)方程式中，2 mol KMn0₄被還原生成2 mol MnSO₄，同時(shí)有5 mol H₂S被氧化成5 mol S。該反應(yīng)配平時(shí)的正確表示方法為：

2.只考慮反應(yīng)中各物質(zhì)的價(jià)態(tài)變化，卻忽視了對反應(yīng)歷程的分析。

側(cè)2 請配平反應(yīng)：

錯(cuò)解：

分析：該反應(yīng)實(shí)際上是分步進(jìn)行的：

第二步：

第一步反應(yīng)是氧化還原反應(yīng)，Al是還原劑，H₂O是氧化劑，AI（OH）₃是氧化產(chǎn)物，H₂是還原產(chǎn)物。第二步反應(yīng)既屬于非氧化還原反應(yīng)，又是酸堿中和反應(yīng)，因此，NaOH不是氧化劑，而是強(qiáng)堿，NaAlO₂不是氧化產(chǎn)物。將上述兩步合并得：

如果不標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目，則可以消去4H₂0。

3.只考慮同種元素價(jià)態(tài)高低之間變化的必然性，卻忽視了價(jià)態(tài)之間變化的可能性。

例3 請配平反應(yīng)：

錯(cuò)解：

分析：上述兩個(gè)反應(yīng)方程式的錯(cuò)誤之處在于違背了同種元素不同價(jià)態(tài)間的氧化還原反應(yīng)，生成中間價(jià)態(tài)時(shí)，一般不出現(xiàn)超越價(jià)態(tài)的現(xiàn)象，即價(jià)態(tài)歸中且只相鄰不相交規(guī)律。硫元素的價(jià)態(tài)變化在該反應(yīng)中只能是，不可能為S。該反應(yīng)配平時(shí)的正確表示方法為：

4.只考慮同一種元素原子的平均價(jià)態(tài)，卻忽視了同一種元素原子的不同價(jià)態(tài)。

例4 請配平反應(yīng)：

錯(cuò)解：

分析：中兩個(gè)硫原子的價(jià)態(tài)不同，一個(gè)為+6價(jià)，另一個(gè)為-2價(jià)，硫元素的平均價(jià)態(tài)可以作為-2價(jià)。但在分析電子轉(zhuǎn)移時(shí)，應(yīng)該是。該反應(yīng)配平時(shí)的正確表示方法為：

感情與提高

1.若鋅與稀硝酸的反應(yīng)為，則a、b、c、M可能是（）。

A.4、1、5、NO

B.4、2、4、N₂0

C.4、1、3、NH₄N0₃

D.4、3、5、NO

2.由硫可制得多硫化鈉Na₂S_x，x值一般為2～6。已知Na₂S_x與NaCIO反應(yīng)的化學(xué)方程式為。請配平上述反應(yīng)。

參考答案與提示：1.C 提示：反應(yīng)中4Zn的化合價(jià)升高數(shù)為8，所以失去電子的數(shù)目為8，根據(jù)鋅原子守恒，可得a=4。根據(jù)氮原子守恒，得產(chǎn)物M中含有2個(gè)N。又因?yàn)?Zn失去8個(gè)電子，根據(jù)得失電子相等，可得氮元素的化合價(jià)應(yīng)從+5價(jià)降到-3價(jià)，一個(gè)氮原子得到8個(gè)電子，故產(chǎn)物M為銨鹽，即。根據(jù)氮原子守恒，得b=l。根據(jù)氫原子守恒，可得c=3。

提示：因?yàn)镹a₂S_x中硫元素的化合價(jià)不確定，故給配平帶來一定的難度。首先，根據(jù)Na₂s_x確定硫元素的化合價(jià)為價(jià)。其次，分析得失的電子，得。然后，再根據(jù)鈉原子守恒，得出反應(yīng)物中NaOH的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2（x-l）。最后，根據(jù)氫原子守恒，得出H₂O前的化學(xué)計(jì)量數(shù)為（x-1）。