|
|
化学在初中阶段完全是以化学方程式为基础的，所有的计算和定量分析也都围绕着化学方程式展开。
书写一个化学反应并不难，只要遵循元素守恒，基本上不会出现大的差错。但是从“→”变成“=”的化学反应方程式，所用到质量守恒定律，确确实实，难倒了很多学生。
最小公倍数法
本法也是配平化学反应方程式惯用的方法，通常用于较简单的化学方程式的配平，或者作为配平复杂反应的辅助方主。运用此法一般可按下述步骤去进行：
具体步骤
1.首先，找出反应式左右两端原子数最多的某一只出现一次的元素，求出它们的最小公倍数。
2.其次，将此最小公倍数分别除以左右两边原来的原子数，所得之商值，就分别是它们所在化学式的系数。
3.然后，依据已确定的物质化学式的系数、推导并求出它化学式的系数，直至将方程式配平为止。
4.最后，验证反应式。配平是否正确。
例题：
试配平磁铁矿(Fe3O4)与铝粉共燃的反应方程Fe3O4十Al→Fe十Al2O3
（1）该反应氧原子数较多且在两边只出现一次，故先求出两边氧原子数的最小公倍数：4×3＝12
（2）根据质量守恒定律，要使反应式左右两边的氧原子数相等，Fe3O4的系数必须为3(12/4)，AI2O3的系数必须为4(12/3)即：3Fe3O4十Al→Fe十4Al2O3
（3）再配Fe和Al原子。由已配得的3Fe3O4和4Al2O3可知，Fe和Al的系数分别为9和8时，左右两边的Fe和Al的原子数才相等，故有：
3Fe3O4+8Al=9Fe+4Al2O3
（4）最后检验，得完整的化学方程式为：3Fe3O4+8A=9Fe+4Al2O3
奇数配偶数法
用奇数配偶数法去配平化学反应方程式的原理是：
一、两个奇数或两个偶数之和为偶数；奇数与偶数之和则为奇数——简称加法则。奇数与偶数或两个偶数之积为偶数；两个奇数之积则仍为奇数——简称乘法则。
二、依质量守恒定律，反应前后各元素的原子总数相等。其配平方法可按以下步骤进行：
具体步骤
1.找出化学反应式左右两边出现次数较多的元素，且该元素的原子个数在反应式左右两边有奇数也有偶数；
2.选定含该元素奇数个原子的化学式，作为配乎起点，选配适当系数，使之偶数化；
3.由已推得的系数，来确定其它物质的系数。
4.最后，验证方程式是否正确。
例题：
配平FeS2十O2→Fe2O3十SO2
（1）从反应方程式可知，氧元素在两边出现的次数较多，且其原子个数在两边有奇数亦有偶数。
（2）反应式左边有O2，由“乘法则”可知，其系数无论为何，O原子总数必为偶，而由“加法则”可知，要使右边O原子总数亦为偶，就必须给右边含奇数个氧原子的Fe2O3系数选配2，使之偶数化，则：FeS2十O2→2Fe2O3十SO2
（3）由已确定的系数，推出与此有关的其它物质的系数。反应式右边有4个Fe原子,故左边FeS2的系数须配4，则：4FeS2十O2→2 Fe2O3十SO2，然后以左边的S原子数，推得右边应有8SO2，即：4FeS2十O2→2 Fe2O3十8SO2，最后配平O原子,当左边有11O2时，反应式则可配平为：4FeS2十11O2=2Fe2O3十8SO2
代数法——待定系数法
代数法也叫待定系数法。
具体步骤
1.设a、b、c、d等未知数，分别作为待配平的化学方程式两端各项化学式的系数。
2.根据质量守恒定律，反应前后各元素的原子种类和个数必须相等同的原则，列出每种元素的原子数与化学式系数a、b、c、d……关系的代数式，这些代数式可联立成一待定方程组：
3.解此待定方程组、就可求得各未知数之间的倍数关系。a＝xb＝yc＝zd＝．．．
4.令某未知数为某一正整数，使其它未知数成为最小正整数，将所得的a、b、c、d等值代入原化学反应式的待定位置，配平即告完成。
例题：
配平Fe2O3十CO→Fe十CO2
（1）设a、b、c、d分别为反应式中各物质化学式的系数：aFe2O3十bCO→cFe十dCO2
（2）依据质量守恒定律：反应前后各元素的原子数目必须相等，列出a、b、c、d的关系式：
对Fe原子有：2a＝c①； 对O原子有：3a十b＝2d②；对C原于有：b＝d③
（3）解①一③的联立方程组，可得下列关系：a=1/3 b=1/2 c=1/3 d
（4）为了使各个系数成为最小的正整数，而无公约数，令d＝3，则a＝1，b＝3，c＝2。将a、b、c、d的值代人原化学反应式的相应位置，即得配平的方程式为：Fe2O3十3CO=2Fe十3CO2
（5）别忘了检验一下，方程式确已配平了。
须注意的是，只要保证各系数为无公约数的最小正整数。令b＝3或c＝2，也可得到相同的配平式。
电子得失法
电子得失法的原理是：氧化一还原反应中，还原剂失去电子的总数必须等于氧化剂获得电子的总数。根据这一规则，可以配平氧化一还原反应方程式。
具体步骤
1.从反应式里找出氧化剂和还原剂，并标明被氧化或还原元素的原子在反应前后化合价发生变化的情况，以便确定它们的电子得失数。
2.使得失电子数相等，由此确定氧化剂和还原剂等有关物质化学式的系数。
3.由已得的系数，判定其它物质的系数，由此得配平的反应式。
例题：
配平金属铜与浓硝酸起反应的化学方程式：Cu十HNO3(浓)→Cu(NO3)2十NO2↑十H2O
（1）从反应式看，HNO3为氧化剂，Cu为还原剂。其化合价的变化和电子得失的情况为：Cu0+HN+5O3→Cu+2(NO3)2+N+4O2+H2O，N由+5价变为+4价失去了一个电子，Cu由0价变为+2价，得到了两个电子
（2）使电子得失数相等，由此确定以此有关的物质的系数：1Cu十HNO3→1Cu(NO3)2十2NO2↑十H2O
（3）据此，推断其它化学式的系数：反应式右边生成物多出2个N原子，故必须在反应式左边再增加2个HNO3才可使两边的N原子平衡，此时左边共有4个HNO3，为使两边的氢原子数相等，右边H2O的系数应配为2，于是得：Cu十4HNO3→Cu(NO3)2十2NO2↑十2H2O
（4）氧原子未作考虑，但所有系数均已确定了，故还得最后验证一下，若两边的氧原子平衡了，则方程式就可被确认配平。实际上上式的氧原子已平衡了，故得：Cu十4HNO3=Cu(NO3)2十2NO2↑十2H2O
归一法
找到化学方程式中关键的化学式，定其化学式前计量数为1，然后根据关键化学式去配平其他化学式前的化学计量数。若出现计量数为分数，再将各计量数同乘以同一整数，化分数为整数，这种先定关键化学式计量数为1的配平方法，称为归一法。
做法：选择化学方程式中组成最复杂的化学式，设它的系数为1，再依次推断。
具体步骤
1.设NH3的系数为1 1NH3+O2——NO+(3/2)H2O
2.反应中的N原子和H原子分别转移到NO和H2O中
3.由右端氧原子总数推O2系数
举例：
1、1FeS2＋O2→2SO2＋(1/2)Fe2O3
2、1NH4NO3（300℃）→(1/2)N2↑＋O2↑＋2H2O↑ |
|
发表于 2021-2-13 23:06:52
