【5月黄金档】2013高考化学冲刺秘籍-难点25较难氧化还原方程式的配平

难点25 较难氧化还原方程式的配平
氧化还原方程式的配平，技巧若不掌握，就会觉得很难；掌握了其配平技巧，就会觉得较易。

●难点磁场
请试做下列题目，然后自我界定学习本篇是否需要。

将红磷放在稀硝酸中加热，发生如下反应，所列方程式中还缺少一种反应物(或生成物，只添其一)，请完成下列化学方程式：
______P ＋______HNO 3＋__ ______−→−______H 3PO 4＋______NO ↑
●案例探究
[例题]配平下列化学方程式：
___PbN 6＋___Cr(MnO 4)2−→−___Cr 2O 3＋___MnO 2＋___Pb 3O 4＋___NO ↑
命题意图：考查学生对氧化还原方程式的配平能力。

属化学教学中要求掌握的内容。

知识依托：氧化还原方程式的配平。

错解分析：不能正确辨认PbN 6和Cr(MnO 4)2中各元素的化合价，可造成本题错解、难解，甚至不会解。

解题思路：本题有以下两种解法：
方法1(0价配平法)：对分子中含有难以确定元素化合价的物质，可选其为配平标准，并设该分子中各元素的化合价都为0(或在满足化合物内各元素化合价代数和为0的前提下设为其他数值)，对配平结果无影响：
①题给反应中PbN 6和Cr(MnO 4)2中Pb 、N 、Cr 、Mn 四元素的化合价难以确定，可选PbN 6和Cr(MnO 4)2为配平标准：
2
228/343224322024000600NO __O Pb __O n M __O r C __)O n M r(C __N b P __-+-+-+-+++−→−+↑ ↑
↓ 44/3 5 ②5PbN 6＋44/3Cr(MnO 4)2−→− Cr 2O 3＋ MnO 2＋ Pb 3O 4＋ NO ↑
↑
↓ 44/3×5 5×44/3
③15 PbN 6＋44 Cr(MnO 4)2−→−____Cr 2O 3＋____MnO 2＋____Pb 3O 4＋____NO ↑ ④15 PbN 6＋44 Cr(MnO 4)2====22Cr 2O 3＋88 MnO 2＋5 Pb 3O 4＋90 NO ↑
方法2(万能配平法)：先设出化学方程式中某些物质的化学计量数，一般是方程式一边的化学计量数，即反应物(或生成物)的化学计量数，通常用1，x ，y ，z 等数字和字母表示，然后根据原子个数守恒可求出x ，y ，z 等未知数，这种方法几乎对所有化学方程式都是适合的，所以叫做万能配平法。

①1 PbN 6＋x Cr(MnO 4)2−→−______Cr 2O 3＋______MnO 2＋______Pb 3O 3＋______NO ↑ ②先根据Cr 、Mn 、Pb 、N 原子个数守恒，得出生成物的暂定计量数：
PbN6＋x Cr(MnO4)2−→
−x/2 Cr2O3＋2x MnO2＋1/3 Pb3O4＋6 NO↑
6 PbN6＋6x Cr(MnO4)2−→
−3x Cr2O3＋12x MnO2＋2 Pb3O4＋36 NO↑
再根据O原子守恒得到下列等式，并求出x：
48x=9x＋24x＋8＋36
x=44/15
③15 PbN6＋44 Cr(MnO4)2====22 Cr2O3＋88 MnO2＋5 Pb3O4＋90 NO↑
答案：15 44 22 88 5 90
●锦囊妙计
较难氧化还原方程式的配平，经常用到以下方法：
1.0价配平法
当化学方程式中某些元素的化合价较难确定时，通常采用0价配平法，所选配平标准可以是反应物，也可以是生成物。

2.万能配平法
万能配平法所配平的化学方程式只是原子个数守恒，化合价的升降总值不一定相等，因而不一定正确，虽然中学阶段很少遇到这样的化学方程式，但在最后进行化合价升降总值是否相等的验证，还是必要的。

3.合并配平法
关键是找出发生氧化还原反应的两种物质间的某种数量关系，常用方法有：
(1)通过某种物质的分子中原子间的数量关系，确定其他两种(或多种)物质的数量关系。

(2)通过电荷守恒等方法确定其他两种(或多种)物质的数量关系。

4.拆分配平法
适合氧化剂和还原剂是同一种物质，且氧化产物和还原产物也是同一种物质的化学方程式的配平，其配平技巧是将氧化还原剂(或氧化还原产物)根据需要进行合理拆分。

●歼灭难点训练
1.(★★★)配平下列化学方程式
(1)______Ca(ClO)2＋______HCl−→
−______CaCl2＋______Cl2↑＋______H2O
(2)______H2S＋______H2SO4−→
−______S↓＋______SO2↑＋______H2O
2.(★★★★)配平下列氧化还原方程式
(1)_____H2PO-
2＋_____Ag＋_____H2O−→
−H3PO4＋______Ag↓＋______H2↑
(2)____P4＋____CuSO4＋_______−→
−____Cu3P↓＋_____H3PO4＋_____H2SO4
(3)____Na2S x＋____NaClO＋_____NaOH−→
−_____Na2SO4＋____NaCl＋____H2O
(4)____PH4ClO4−→
−____PCl5＋____P2O5＋____H2O
3.(★★★★)在热的稀硫酸中溶解了11.4 g硫酸铁，当加入50 mL 0.50 mol·L－1硝酸钾溶液时，其中的亚铁离子完全转化为铁离子，并有氮氧化物逸出：
____FeSO4＋___KNO3＋_____−→
−___K2SO4＋___Fe2(SO4)3＋___N x O y↑＋
___H 2O
(1)配平该化学方程式(将含x 、y 的计量数和所缺物质填在横线上)
(2)反应中起氧化作用的物质是________(写化学式)
(3)推算出x 、y 的数值：x =________，y =________。

4.(★★★★★)三聚氰酸[C 3N 3(OH)3]可用于消除汽车尾气中的氮氧化物(如NO 2)。

当加热至一定温度时，它发生如下分解：
C 3N 3(OH)3−→−3HNCO
产物HNCO(异氰酸，其结构H —N==C==O)能与NO 2反应生成N 2、CO 2和H 2O 。

(1)写出HNCO 与NO 2反应的化学方程式：________。

(2)写出氧化产物与还原产物的质量之比________。

(3)要消除1.0 kg NO 2需三聚氰酸[C 3N 3(OH)3]多少千克？
附：参考答案
难点磁场
1.3 5 2 H 2O 3 5
歼灭难点训练
1. (1)1 4 1 2 2 (2) 1 1 1 1 2
2.(1)合并配平法：由于生成物中无离子，根据电荷守恒的原则可知，反应物H 2PO -2和Ag ＋的化学计量数应相等，所以，可将H 2PO -2和Ag ＋合并为一个整体“H 2PO -2＋Ag ＋”，再进行配平。

③11/4P 4＋15CuSO 4＋ −→−5Cu 3P ↓＋6H 3PO 4＋15H 2SO 4
④11P4＋60CuSO4＋−→
−20Cu3P↓＋24H3PO4＋60H2SO4
⑤11P4＋60CuSO4＋96H2O====20Cu3P↓＋24H3PO4＋60H2SO4
②Na2S x＋(3x＋1)NaClO＋NaOH−→
−Na2SO4＋NaCl＋H2O ↑↓
(6x＋2)×1 2×(3x＋1)
③Na2S x＋(3x＋1)NaClO＋(2x－2)NaOH====x Na2SO4＋(3x＋1)NaCl＋(x－1)H2O
(4)将PH4ClO4拆分为PH+
4和ClO-
4
，然后进行配平。

答案：(1)2 2 4 2 2 3
(2)11 60 96H2O 20 24 60
(3)1 3x＋1 2x－2 x 3x＋1 x－1
(4)5 1 2 10
3.提示：
(1)由于反应在硫酸溶液中进行，因此可知所缺物质为H2SO4或H2O；由题给反应知H2O 为生成物，故所缺物质为H2SO4。

n(FeSO4)=0.0750 mol，n(KNO3)=0.025 mol
则n(FeSO4)∶n(KNO3)=3∶1，γ(FeSO4)∶γ(KNO3)=3∶1
①3FeSO4＋1KNO3＋H2SO4−→
−K2SO4＋Fe2(SO4)3＋N x O y↑＋H2O
②6FeSO4＋2KNO3＋4H2SO4====K2SO4＋3Fe2(SO4)3＋2/x N x O y↑＋4H2O
(3)方法1：由方程式②，根据氧原子守恒得：24＋6＋16=4＋36＋2y/x＋4
解得：y=x，则：N x O y为NO，即：x=1，y=1
方法2：设生成物N x O y中N元素的化合价为a，由上面方程式②得：
6×1=2×(5－a) a=2
则：N x O y为NO，即：x=1，y=1
方法3：设生成物N x O y中N元素的化合价为a，由题意得：
11.4 g÷152 g·mol－1×1=0.050 L×0.05 mol·L－1×(5－a)(化合价升降总值相等)
余略。

答案：(1)6 2 4H2SO4 1 3 2/x 4
(2)HNO3(答NO-
3
或KNO3亦可)
(3)1 1
4.提示：(1)根据异氰酸的结构式，先标出异氰酸中各元素的价态：
再分析生成物质：异氰酸(HNCO)中N元素－3价，NO2中N元素＋4价，二者将发生歧
化反应生成N2，HNCO和NO2中C、H、O三元素反应前都呈稳定价态，故不参加氧化还原反应，反应后仍呈稳定价态，他们可组成的稳定化合物只能是CO2和H2O：
配平可得答案。

答案：(1)8HNCO＋6NO2====7N2＋8CO2＋4H2O (2)4∶3 (3)1.2 kg。