王孝榮

配平氧化還原反應(yīng)方程式的理論依據(jù)是元素化合價(jià)升降值相等。為幫助學(xué)生掌握氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法與配平技巧，現(xiàn)舉例進(jìn)行分析，供參考。

一、完全氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對于氧化劑完全起氧化作用和還原劑完全起還原作用的氧化還原反應(yīng)方程式的配平，一般用正向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例1 配平下列氧化還原反應(yīng)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

可先確定出KMnO4和K2C2O4的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和5（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出MnSO4和CO2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和10，最后依次確定出K2SO4、H2SO4和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6、8和8。即得配平的化學(xué)方程式為

2KMnO4+5K2C2O4+8H2SO4

6K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O

（2）NaBr-1+NaBr+5O3+H2SO4

↑1×5↓5×1

——Br02+Na2SO4+H2O

可先確定出NaBr和NaBrO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為5和1（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，最后依次確定出Na2SO4、

H2SO4和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3、3和3。即得配平的化學(xué)方程式為

5NaBr+NaBrO3+3H2SO43Br2+3Na2SO4+3H2O

二、自身氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對于自身氧化還原反應(yīng)（尤其是歧化反應(yīng)）方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化劑與還原劑（為同一種反應(yīng)物）的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例2 配平下列氧化還原反應(yīng)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

先確定出SO2和N2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和1（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出（NH4）2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，最后依次確定出NH3和H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為4和6。即得配平的化學(xué)方程式為

3（NH4）2SO4

△4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O

（2）P04+KOH+H2O

——K3P+5O4+P-3H3↑

↑5×3↓3×5

可先確定出K3PO4和PH3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和5（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出P4的化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，最后依次確定出KOH和H2O化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為9和3。即得配平的化學(xué)方程式為

2P4+9KOH+3H2O3K3PO4+5PH3↑

三、部分氧化還原反應(yīng)型方程式的配平

對于氧化劑部分起氧化作用或還原劑部分起還原作用的氧化還原反應(yīng)方程式的配平，一般可用逆向配平技巧，即用化合價(jià)升降法先確定出氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù)，然后確定出氧化劑與還原劑的化學(xué)計(jì)量數(shù)，最后觀察確定出其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例3 配平下列氧化還原反應(yīng)方程式：

（1）Fe+HNO3（?。狥e （NO3）2+NO↑+H2O

（2）KMnO4+HBr——

MnBr2+KBr+Br2+H2O

解析 （1）Fe0+HN+5O3（?。?/p>

Fe+2（NO3）2+N+2O↑+H2O

↑2×3↓3×2

可先確定出Fe（NO3）2和NO的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和2（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Fe和HNO3的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為3和8，最后確定出H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為4。即得配平的化學(xué)方程式為

3Fe+8HNO3（稀）

3Fe （NO3）2+2NO↑+4H2O

（2）KMn+7O4+HBr-1——

Mn+2Br2+KBr+Br02+H2O

↓5×2↑2×5

先確定MnBr2和Br2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和5（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），后確定KMnO4、MnBr2、KBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)均為2，再確定出HBr的化學(xué)計(jì)量數(shù)為16，最后確定出H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)為8。即得配平的化學(xué)方程式為

2KMnO4+16HBr2MnBr2+2KBr+

5Br2+8H2O

四、缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式的配平

對于缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)方程式（缺項(xiàng)物質(zhì)一般為水、酸或堿）的配平，一般先用化合價(jià)升降法配平氧化劑與還原劑、氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù);然后確定出缺項(xiàng)物質(zhì)的化學(xué)式并配平其化學(xué)計(jì)量數(shù)（一般來說，若反應(yīng)物中H、O原子數(shù)比生成物多，則生成物的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O，若生成物中H、O原子數(shù)比反應(yīng)物多，則反應(yīng)物的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O;對于缺項(xiàng)型氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平，若反應(yīng)物和生成物均有缺項(xiàng)物質(zhì)，可根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量守恒確定缺項(xiàng)物質(zhì)的化學(xué)式并配平，對于酸性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)為H+和H2O;對于酸堿性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)為OH-和H2O;對于中性溶液缺項(xiàng)物質(zhì)可能為H+和H2O或OH-和H2O）;最后觀察配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。

例4 配平下列氧化還原反應(yīng)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↑+

可先確定出LiCoO2和H2O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出CoSO4和O2的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1，再依次確定出Li2SO4和H2SO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1和3，即得

2LiCoO2+3H2SO4+H2O2

——Li2SO4+2CoSO4+O2↑+

此時(shí)，反應(yīng)物比生成物多8個(gè)氫原子和4個(gè)氧原子，則生成物中的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為4，即得配平的化學(xué)方程式為

2LiCoO2+3H2SO4+H2O2

Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O

（2）Fe+2（OH）2+Cl+1O-+

↑1×2↓2×1

——Fe+3（OH）3+Cl-1-

先確定Fe（OH）2和ClO-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），再確定出Fe（OH）3和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和1，即得

2Fe（OH）2+ClO-+——2Fe（OH）3+Cl-

此時(shí)，生成物比反應(yīng)物多2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子，則反應(yīng)物中的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為1，即得配平的化學(xué)方程式為

2Fe（OH）2+ClO-+H2O2Fe（OH）3+Cl-

（3）Cl+5O3-+Fe+22++——Fe+33++Cl-1-+

↓6×1↑1×6

可先確定出ClO3-和Fe2+的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為1和6（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出Fe3+和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為6和1，即得

ClO3-+6Fe2++——6Fe3++Cl-+

此時(shí)，左端正負(fù)電荷的代數(shù)和為+11，右端正負(fù)電荷的代數(shù)和為+17，根據(jù)電荷守恒原則可知，左端的缺項(xiàng)物質(zhì)是H+、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為6，右端的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、其化學(xué)計(jì)量數(shù)為3，即得配平的化學(xué)方程式為

ClO3-+6Fe2++6H+6Fe3++Cl-+3H2O

（4）Cr+3（OH）-4+Cl+1O-+

↑3×2↓2×3——Cr+6O2-4+Cl-1-+

可先確定出Cr（OH）-4和ClO-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和3（對應(yīng)“×”后的數(shù)值），然后確定出CrO2-4和Cl-的化學(xué)計(jì)量數(shù)分別為2和3，即得

2Cr（OH）-4+3ClO-+

——2CrO2-4+3Cl- +

此時(shí)，左端的負(fù)電荷數(shù)為5，右端的負(fù)電荷數(shù)為7，根據(jù)電荷守恒原則可知，左端的缺項(xiàng)物質(zhì)是OH-、且其化學(xué)計(jì)量數(shù)為2，即得

2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-——2CrO2-4+3Cl- +

此時(shí)，左端比右端多10的氫原子和5個(gè)氧原子，則右端的缺項(xiàng)物質(zhì)為H2O、其化學(xué)計(jì)量數(shù)為5，即得配平的化學(xué)方程式為

2Cr（OH）-4+3ClO-+2OH-2CrO2-4+3Cl-+5H2O

（收稿日期：2021-09-12）