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詳解高中化學方程式配平方法

2023年10月28日

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很多同學反映化學方程式很難,化學方程式怎樣寫才是準確的,下面是小編整理的,希望大家喜歡。
一、最小公倍數法
本法也是配平化學反應方程式慣用的方法,通常用於較簡單的化學方程式的配平,或者作為配平複雜反應的輔助方主。運用此法一般可按下述步驟去進行:
1.首先,找出反應式左右兩端原子數最多的某一隻出現一次的元素,求出它們的最小公倍數。
2,其次,將此最小公倍數分別除以左右兩邊原來的原子數,所得之商值,就分別是它們所在化學式的係數。
3.然後,依據已確定的物質化學式的係數、推導並求出它化學式的係數,直至將方程式配平為止。
4.最後,驗證反應式。配平是否正確。
[例1] 試配平磁鐵礦(Fe3O4)與鋁粉共燃的反應方程 Fe3O4十Al——Fe十Al2O3
(1)該反應氧原子數較多且在兩邊只出現一次,故先求出兩邊氧原子數的最小公倍數:4×3=12。
(2)根據質量守恆定律,要使反應式左右兩邊的氧原子數相等,Fe3O4的係數必須為3(12/4),AI2O3的係數必須為4(12/3)即: 3Fe3O4十A1——Fe十4A12O3
(3)再配Fe和AL原子。由已配得的3Fe3O4和4Al2O3可知,Fe和Al的係數分別為9和8時,左右兩邊的Fe和Al的原子數才相等,故有: 3Fe3O4+8Al——9Fe+4Al2O3
(4)最後檢驗,得完整的化學方程式為: 3Fe3O4+8A======9Fe+4Al2O3
二、奇數配偶數法
用奇數配偶數法去配平化學反應方程式的原理是:
①、兩個奇數或兩個偶數之和為偶數;奇數與偶數之和則為奇數——簡稱加法則。奇數與偶數或兩個偶數之積為偶數;兩個奇數之積則仍為奇數——簡稱乘法則。
②、依質量守恆定律,反應前後各元素的原子總數相等。其配平方法可按以下步驟進行:
1.找出化學反應式左右兩邊出現次數較多的元素,且該元素的原子個數在反應式左右兩邊有奇數也有偶數;
2.選定含該元素奇數個原子的化學式,作為配乎起點,選配適當係數,使之偶數化;
3.由已推得的係數,來確定其它物質的係數。
最後,驗證方程式是否正確:
[例1] 配平FeS2十O2——Fe2O3十SO2
[分析] (1)從反應方程式可知,氧元素在兩邊出現的次數較多,且其原子個數在兩邊有奇數亦有偶數。
(2)反應式左邊有O2 ,由「乘法則」可知,其係數無論為何,O原子總數必為偶,而由「加法則」可知,要使右邊O原子總數亦為偶,就必須給右邊含奇數個氧原子的Fe2O3係數選配2,使之偶數化,則:
FeS2十O2——2 Fe2O3十SO2
(3)由已確定的係數,推出與此有關的其它物質的係數。反應式右邊有4個Fe原子,故左邊FeS2的係數須配4,則: 4FeS2十O2——2 Fe2O3十SO2
然後以左邊的S原子數,推得右邊應有8SO2,即: 4FeS2十O2——2 Fe2O3十8SO2
最後配平O原子,當左邊有11O2時,反應式則可配平為: 4FeS2十11O2——2 Fe2O3十8SO2
三、代數法——待定係數法
代數法也叫待定係數法,其方法步驟如下:
1.設a、b、c、d等未知數,分別作為待配平的化學方程式兩端各項化學式的係數。
2.根據質量守恆定律,反應前後各元素的原子種類和個數必須相等同的原則,列出每種元素的原子數與化學式係數
a、b、c、d……關係的代數式,這些代數式可聯立成一待定方程組:
3.解此待定方程組、就可求得各未知數之間的倍數關係。 a=xb=yc=zd=...
4.令某未知數為某一正整數,使其它未知數成為最小正整數,將所得的a、b、c、d等值代入原化學反應式的待定位置,配平即告完成。
例:配平Fe2O3十CO——Fe十CO2
分析: (1)設a、b、c、d分別為反應式中各物質化學式的係數:
aFe2O3十bCO——cFe十dCO2
(2)依據質量守恆定律:反應前後各元素的原子數目必須
相等,列出a、b、c、d的關係式:
對Fe原子有:2a=c ①
對O原子有:3a十b=2d ②
對C原於有:b=d ③
(3)解①一②的聯立方程組,可得下列關係: a=1/3 b=1/2 c=1/3 d
(4)為了使各個係數成為最小的正整數,而無公約數,令
d=3,則a=1,b=3,c=2。將a、b、c、d的值代人原化學反應式的相應位置,即得配平的方程式為:
Fe2O3十3CO====2Fe十3CO2
(5)別忘了檢驗一下,方程式確已配平了;
須注意的是,只要保證各係數為無公約數的最小正整數。令b=3或c=2,也可得到相同的配平式;,
四、電子得失法
電子得失法的原理是:氧化一還原反應中,還原劑失去電子的總數必須等於氧化劑獲得電子的總數。根據這一規則,可以配平氧化一還原反應方程式。
1.從反應式里找出氧化劑和還原劑,並標明被氧化或還原元素的原子在反應前後化合價發生變化的情況,以便確定它們的電子得失數。
2。使得失電子數相等,由此確定氧化劑和還原劑等有關物質化學式的係數。
3.由已得的係數,判定其它物質的係數,由此得配平的反應式。
[例1] 配平金屬銅與濃硝酸起反應的化學方程式:
Cu十HNO3(濃)——Cu(NO3)2十NO2↑十H2O
[分析] (1)從反應式看,HNO3為氧化劑,Cu為還原劑。其化合價的變化和電子得失的情況為:0 +5 +2 +4
Cu+HNO3---Cu(NO3)2+NO2+H2O
(2)使電子得失數相等,由此確定以此有關的物質的係數: 0 +5 +2 +4
1Cu十HNO3——1Cu(NO3)2十2NO2十H2O
(3)據此,推斷其它化學式的係數:反應式右邊生成物多出2個N原子,故必須在反應式左邊再增加2個HNO3才可使兩邊的N原子平衡,此時左邊共有4個HN03,為使兩邊的氫原子數相等,右邊H2O的係數應配為2,於是得: Cu十4HNO3——Cu(NO3)2十2NO2十2H2O
(4)氧原子未作考慮,但所有係數均已確定了,故還得最後驗證一下,若兩邊的氧原子平衡了,則方程式就可被確認配平。實際上上式的氧原於已平衡了,故得: Cu十4HNO3======Cu(NO3)2十2NO2↑十2H2O
五、歸一法
找到化學方程式中關鍵的化學式,定其化學式前計量數為1,然後根據關鍵化學式去配平其他化學式前的化學計量數。若出現計量數為分數,再將各計量數同乘以同一整數,化分數為整數,這種先定關鍵化學式計量數為1的配平方法,稱為歸一法。 做法:選擇化學方程式中組成最複雜的化學式,設它的係數為1,再依次推斷。
第一步:設NH3的係數為1 1NH3+O2——NO+H2O
第二步:反應中的N原子和H原子分別轉移到NO和H2O中,
第三步:由右端氧原子總數推O2係數
1、FeS2+O2 —— SO2+Fe2O3 2、Mg+HNO3 —— Mg(NO3)2+NH4NO3+H2O
3、NH4NO3 —— N2+O2+H2O 4、 FeS+KMnO4+H2SO4 —— K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+H2O+S↓

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