氧化还原反应方程式配平中基准物的确定

◇　山东　唐建国



氧化还原反应方程式配平中基准物的确定

◇山东唐建国

氧化还原反应在中学阶段的化学基本概念、基础理论知识中,占有非常重要的地位．学好氧化还原知识对于学生理解和掌握元素及其化合物的性质有很大的帮助．在高中化学新课程标准中对氧化还原反应的要求是“根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应”．但在历年高考中，对氧化还原反应却要求掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算．

氧化还原反应方程式配平基本原则:

1)氧化还原反应中元素化合价升高的总数和降低的总数相等;

2)质量守恒定律．

氧化还原反应方程式配平基本步骤:

1) 标价态:找出在反应过程中化合价发生变化的元素,并标明化合价．

2) 列变化:列出物质中元素化合价的变化.

3) 求倍数:化合价升降总数的最小公倍数,化合价的升高和降低总数相等．

4) 定化学计量数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物前的化学计量数．

5) 配其他:利用观察法,根据质量守恒定律,配平其他物质的系数,把单线改成等号．

学生在学习氧化还原反应配平的过程中,对于配平基本原则和配平步骤感到不难理解，但是对于在配平过程中，氧化剂、还原剂、还原产物和氧化产物中要先确定哪种物质的化学计量数时,即以谁作为“基准物”,往往确定不了,感觉太难．在教学过程中,笔者根据反应物和生成物在化学反应中的变化和作用进行处理，把种种物质在氧化还原反应中只作氧化剂(或还原剂、还原产物、氧化产物)称为“一种变化”．在配平氧化还原反应方程式时,首先确定在化学变化过程中参与氧化还原反应,但只有“一种变化”的物质的系数．

在氧化还原反应中氧化剂和还原剂,还原产物和氧化产物不是同种物质的,存在3种情况:

1) 氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物中化合价变化的元素的原子个数相同,则先确定谁的系数都可以．例如KMnO4+HCl→KCl+MnCl2+Cl2+H2O, KMnO4中+7价锰元素的化合价变为+2价,参加反应的KMnO4全为氧化剂,MnCl2全部是还原产物,KMnO4和MnCl2都只有一种变化．但参加反应的HCl一部分化合价升高,作还原剂,还有一部分化合价不变,生成KCl、MnCl2,在化学反应过程中不仅仅作还原剂,还有部分起酸性作用,HCl有2种变化．而生成的Cl2中氯原子全部来自于被氧化的-1价氯元素,全是氧化产物,是“一种变化”．所以此方程式在配平时要以KMnO4或MnCl2和Cl2作为基准物,先确定它们的化学计量数．氧化剂和对应的还原产物,是成对出现的,所以二者只要确定其一即可,同样对于还原剂和对应的氧化产物二者也只要确定其一即可．因为KMnO4和MnCl2二者所含Mn元素的原子个数一样,所以以谁作为基准物都可以．

3) 氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物中所含化合价变化的元素不止1种,则先确定该物质的化学计量数．例如,Ag3AsO4+Zn+H2SO4→Ag+AsH3+ZnSO4+H2O,Ag3AsO4是氧化剂,Ag和AsH3都是还原产物,但在Ag3AsO4中有2种元素的化合价降低,所以把Ag3AsO4作为基准物,先确定它的化学计量数,对于Zn和ZnSO4先确定谁的计量数都一样．

在氧化还原反应中氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物是同一种物质的,则先确定其他参与氧化还原的物质的系数．例如KClO3+HCl→KCl+Cl2+H2O,Cl2既是氧化产物又是还原产物,所以不能以Cl2作为基准物．KClO3只是氧化剂,可以作为基准物,先确定它的化学计量数．要配平该反应方程式还要从还原剂和氧化产物中选一种物质作为基准物．但HCl一部分作还原剂,还有一部分起酸性作用,而Cl2也不是一种变化．此时可以采用分割法,即可以先确定参与氧化还原反应的HCl的化学计量数,然后再根据质量守恒定律,确定未参与氧化还原反应的HCl化学计量数,然后二者加起来就是HCl的化学计量数．

山东省平度第一中学)