“1分子”法快速配平氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式

馬立軍

氧化還原反應(yīng)是一類非常重要的化學(xué)反應(yīng)。人類的生產(chǎn)、生活乃至人體生命活動(dòng)中的新陳代謝等，都離不開氧化還原反應(yīng)。同時(shí)氧化還原反應(yīng)知識(shí)也是高中化學(xué)的重點(diǎn)內(nèi)容，其中氧化還原反應(yīng)化學(xué)方程式配平是高中化學(xué)中的難點(diǎn)，也是學(xué)生必須熟練掌握的重點(diǎn)內(nèi)容，因此快速配平氧化還原反應(yīng)非常重要，現(xiàn)將“1分子”快速配平方法總結(jié)如下：

一、配平原理和方法

原理：在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得到電子總數(shù)=還原劑失去電子總數(shù)；

基本方法： 1分子氧化劑得到的電子數(shù)是還原劑的系數(shù)，1分子還原劑失去的電子數(shù)是氧化劑的系數(shù).

如：NH3+O2→NO+H2O，反應(yīng)中，氧由0價(jià)降低為-2價(jià)，氧氣作氧化劑，1分子氧氣得到4個(gè)電子，氮由-3價(jià)升高為+2價(jià)，氨為還原劑，1分子氨失去5個(gè)電子，4與5的最小公倍數(shù)為20，則氨的系數(shù)為4，氧氣的系數(shù)為5，省去該詳細(xì)的分析過程，可認(rèn)為“1分子氧化劑得到的電子數(shù)是還原劑的系數(shù)，1分子還原劑失去的電子數(shù)是氧化劑的系數(shù)”，便可快速確定氧化劑和還原劑的系數(shù)，然后根據(jù)原子守恒，依次確定其他物質(zhì)的系數(shù)。

二、配平步驟

1.標(biāo)出元素的化合價(jià)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物，并計(jì)算“1分子”氧化劑得到的電子數(shù)和“1分子”還原劑失去的電子數(shù)；

2.按“1分子氧化劑得到的電子數(shù)是還原劑的系數(shù)，1分子還原劑失去的電子數(shù)是氧化劑的系數(shù)”，分別確定氧化劑和還原劑的系數(shù)；

3.根據(jù)氧化劑和還原劑的系數(shù)，結(jié)合原子守恒，通過觀察確定相關(guān)物質(zhì)的系數(shù)；

4.最后根據(jù)氫原子守恒，以“水”平衡方程式，即：等號(hào)哪邊少氫原子，在哪邊加水。

三、幾種具體情況

1.反應(yīng)物只有氧化劑和還原劑。根據(jù)“1分子氧化劑得到的電子數(shù)是還原劑的系數(shù)，1分子還原劑失去的電子數(shù)是氧化劑的系數(shù)”直接配平。如FeS2+O2→Fe2O3+SO2，反應(yīng)中，鐵由+2價(jià)升高為+3價(jià)，硫由-1價(jià)升高為+4價(jià)，F(xiàn)eS2作還原劑，“1分子”FeS2失去11個(gè)電子，氧由0價(jià)降低為-2價(jià)，氧氣作氧化劑，1分子氧氣得到4個(gè)電子，則FeS2的系數(shù)為4，氧氣的系數(shù)為11，根據(jù)鐵元素守恒知氧化鐵的系數(shù)為2，根據(jù)硫元素守恒知二氧化硫的系數(shù)為8。

2.反應(yīng)物中有一種物質(zhì)既作氧化劑（或還原劑）又作酸，讓還原劑與還原產(chǎn)物（相當(dāng)于氧化劑）相互確定系數(shù)或讓氧化劑與氧化產(chǎn)物相互確定系數(shù)，再通過觀察確定其他物質(zhì)的系數(shù)，然后根據(jù)原子守恒確定既作氧化劑又作酸的物質(zhì)的系數(shù)。如Cu+HNO3（?。?→Cu（NO3）2+NO+H2O，反應(yīng)中，銅化合價(jià)升高，作還原劑，“1分子”銅失去2個(gè)電子，硝酸中部分氮的化合價(jià)降低，部分氮的化合價(jià)不變，硝酸既作氧化劑又作酸，生成“1分子”NO得到3個(gè)電子，則銅的系數(shù)為3，NO的系數(shù)為2，根據(jù)銅元素守恒知，硝酸銅的系數(shù)為3，當(dāng)產(chǎn)物中含有氮元素的物質(zhì)的系數(shù)均確定以后，根據(jù)氮元素守恒可確定硝酸的系數(shù)為8，最后根據(jù)氫原子守恒，可確定水的系數(shù)為4。

3.反應(yīng)物中有一種物質(zhì)提供酸性（或堿性）條件，先讓還原劑和氧化劑相互確定系數(shù)，然后通過觀察確定其他物質(zhì)的系數(shù)，然后確定酸或堿的系數(shù)。如KClO3+H2C2O4+H2SO4→ClO2↑+CO2↑+KHSO4+H2O，反應(yīng)中，氯由+5價(jià)降低為+4價(jià)，氯酸鉀為氧化劑，“1分子”氯酸鉀得到1個(gè)電子，碳由+3價(jià)升高為+4價(jià)，草酸作還原劑，“1分子”草酸失去2個(gè)電子，硫酸中無元素化合價(jià)的變化，提供酸性條件，則草酸的系數(shù)為1，氯酸鉀的系數(shù)為2，根據(jù)鉀元素守恒知KHSO4的系數(shù)為2，根據(jù)氯元素守恒知ClO2的系數(shù)為2，根據(jù)碳元素守恒知二氧化碳的系數(shù)為2，根據(jù)硫酸根守恒知硫酸的系數(shù)為2，最后根據(jù)氫原子守恒知水的系數(shù)為2。

4.反應(yīng)物中有一種物質(zhì)既作氧化劑又作還原劑（歧化反應(yīng)），則讓氧化產(chǎn)物（相當(dāng)于還原劑）和還原產(chǎn)物（相當(dāng)于氧化劑）相互確定系數(shù)，再通過觀察確定其他物質(zhì)的系數(shù)。如S+NaOH→Na2S+Na2SO3+H2O，反應(yīng)中部分硫由0價(jià)升高為+4價(jià)，部分硫由0價(jià)降低為-2價(jià)，硫既作氧化劑又作還原劑，生成“1分子”硫化鈉得到2個(gè)電子，亞硫酸鈉的系數(shù)為2，生成“1分子”亞硫酸鈉失去4個(gè)電子，硫化鈉的系數(shù)為4，二者有公約數(shù)，則約掉最大公約數(shù)后得：硫化鈉的系數(shù)為2，亞硫酸鈉的系數(shù)為1，根據(jù)硫元素守恒知，硫的系數(shù)為3，根據(jù)鈉元素守恒知，NaOH的系數(shù)為6，根據(jù)氫原子守恒知水的系數(shù)為3。

鞏固練習(xí)：

1.C+HNO3（濃） →CO2↑+NO2↑+H2O

2.KMnO4+HCl（濃）→KCl+MnCl2+Cl2↑+H2O

3.FeO+HNO3（?。鶩e（NO3）3+NO↑+H2O

4.C2H4+KMnO4+H2SO4→K2SO4+MnSO4+CO2↑+H2O

5.Br2+Na2CO3→NaBr+NaBrO3+CO2

6.NaBr+NaBrO3+H2SO4→Na2SO4+Br2+H2O

7.NO2+NaOH→NaNO3+NaNO2+H2O

8.KClO3+HCl→KCl+Cl2↑+H2O