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        剖析:氧化還原反應(yīng)議程式的配平中易錯問題

        2015-11-26 04:41:34田宗學
        中學生數(shù)理化·高一版 2015年9期
        關(guān)鍵詞:價態(tài)配平化合價

        田宗學

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

        例1 請配平反應(yīng):

        錯解:

        分析:上述兩個反應(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)實驗客觀事實和分析反應(yīng)本質(zhì)來看,都是錯誤的。因為H2S有較強的還原性,在酸性介質(zhì)中被強氧化劑氧化時,除牛成S外,還可能生成SO2或。但是這三個相互獨立的平行反應(yīng),只能分別寫成三個化學方程式,不能把任何兩個及以上的氧化還原反應(yīng)以任意比例組合在一起。否則,就會出現(xiàn)以上錯例,甚至還可以寫出更多的此類配平的反應(yīng)方程式。事實上,H2S被KMnO4氧化成S時,只能寫出一個配平的化學方程式,而在這個方程式中,2 mol KMn04被還原生成2 mol MnSO4,同時有5 mol H2S被氧化成5 mol S。該反應(yīng)配平時的正確表示方法為:

        2.只考慮反應(yīng)中各物質(zhì)的價態(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):

        錯解:

        分析:該反應(yīng)實際上是分步進行的:

        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,而是強堿,NaAlO2不是氧化產(chǎn)物。將上述兩步合并得:

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

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

        例3 請配平反應(yīng):

        錯解:

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

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

        例4 請配平反應(yīng):

        錯解:

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

        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Na2Sx,x值一般為2~6。已知Na2Sx與NaCIO反應(yīng)的化學方程式為。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N。又因為4Zn失去8個電子,根據(jù)得失電子相等,可得氮元素的化合價應(yīng)從+5價降到-3價,一個氮原子得到8個電子,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:因為Na2Sx中硫元素的化合價不確定,故給配平帶來一定的難度。首先,根據(jù)Na2sx確定硫元素的化合價為價。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的化學計量數(shù)為2(x-l)。最后,根據(jù)氫原子守恒,得出H2O前的化學計量數(shù)為(x-1)。

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