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高中化學(xué)方程式配平技巧
導(dǎo)語：因?yàn)楦膭釉胤栍蚁陆堑臄?shù)字即意味著改動反應(yīng)物與生成物的組成，就可能出現(xiàn)根本不存在的物質(zhì)或改變了原有化學(xué)變化的反應(yīng)物或生成物，出現(xiàn)根本不存在的化學(xué)變化。需要注意的是，不論用何種方法配平化學(xué)方程式，只能改動化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)，而決不能改動化學(xué)式中元素右下角的數(shù)字。
高中化學(xué)方程式配平技巧
1 有機(jī)物反應(yīng)，先看H右下角的數(shù)字，而無機(jī)物先看O的數(shù)字，一般是奇數(shù)的配2，假如不夠可以翻倍。 2 碳?xì)浠衔锏娜紵�，先看H、C，再看O，它的生成物一般為水和二氧化碳。
3 配平的'系數(shù)如果有公約數(shù)要約分為最簡數(shù)。
4 電荷平衡。在離子方程式中，除了難溶物質(zhì)、氣體、水外，其它的都寫成離子形式。
(1)讓方程兩端的電荷相等。
(2)觀察法去配平水、氣體。
5 還有一些不用配平，注意先計(jì)算再看是否需要配平。
高中化學(xué)方程式配平技巧
(1)最小公倍數(shù)法：
在配平化學(xué)方程式時(shí)，觀察反應(yīng)前后出現(xiàn)”個(gè)數(shù)”較復(fù)雜的元素，先進(jìn)行配平。先計(jì)算出反應(yīng)前后該元素原子的最小公倍數(shù)，用填化學(xué)式前面化學(xué)計(jì)量數(shù)的方法，對該原子進(jìn)行配平，然后觀察配平其他元素的原子個(gè)數(shù)，致使化學(xué)反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物的元素種類與原子個(gè)數(shù)都相等。 例如：教材介紹的配平方法，就是最小公倍數(shù)法。在P+O2――P2O5反應(yīng)中先配氧：最小公倍數(shù)為10，得化學(xué)計(jì)量數(shù)為5與2，P+5O2――2P2O5;再配平磷原子，4P+5O2==2P2O5。
(2)觀察法：
通過對某物質(zhì)的化學(xué)式分析來判斷配平時(shí)化學(xué)計(jì)量數(shù)的方法。
例如：配平Fe2O3+CO――Fe+CO2。在反應(yīng)中，每一個(gè)CO結(jié)合一個(gè)氧原子生成CO2分子，而Fe2O3則一次性提供三個(gè)氧原子，因而必須由三個(gè)CO分子來接受這三個(gè)氧原子，生成三個(gè)CO2分子即Fe2O3+3CO――Fe+3CO2，最后配平方程式Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2，這種配平方法是通過觀察分析Fe2O3化學(xué)式中的氧原子個(gè)數(shù)來決定CO的化學(xué)計(jì)量數(shù)的，故稱為觀察法。
(3)奇數(shù)變偶數(shù)法：
選擇反應(yīng)前后化學(xué)式中原子個(gè)數(shù)為一奇一偶的元素作配平起點(diǎn)，將奇數(shù)變成偶數(shù)，然后再配平其他元素原子的方法稱為奇數(shù)變偶數(shù)法。 例如：甲烷(CH4)燃燒方程式的配平，就可以采用奇數(shù)變偶數(shù)法：CH4+O2――H2O+CO2，反應(yīng)前O2中氧原子為偶數(shù)，而反應(yīng)后H2O中氧原子個(gè)數(shù)為奇數(shù)，先將H2O前配以2將氧原子個(gè)數(shù)由奇數(shù)變?yōu)榕紨?shù)：CH4+O2――2H2O+CO2，再配平其他元素的原子：CH4+2O2==2H2O+CO2。
(4)歸一法：
找到化學(xué)方程式中關(guān)鍵的化學(xué)式，定其化學(xué)式前計(jì)量數(shù)為1，然后根據(jù)關(guān)鍵化學(xué)式去配平其他化學(xué)式前的化學(xué)計(jì)量數(shù)。若出現(xiàn)計(jì)量數(shù)為分?jǐn)?shù)，再將各計(jì)量數(shù)同乘以同一整數(shù)，化分?jǐn)?shù)為整數(shù)，這種先定關(guān)鍵化學(xué)式計(jì)量數(shù)為1的配平方法，稱為歸一法。
例如：甲醇(CH3OH)燃燒化學(xué)方程式配平可采用此法：CH3OH+O2――H2O+CO2，顯然決定生成H2O與CO2的多少的關(guān)鍵是甲醇的`組成，因而定其計(jì)量數(shù)為1，這樣可得其燃燒后生成H2O與CO2的分子個(gè)數(shù)：CH3OH+O2――2H2O+CO2。然后配平氧原子：CH3OH+3/2O2===2H2O+CO2，將各計(jì)量數(shù)同乘以2化分為整數(shù)：2CH3OH+3O2==4H2O+2CO2。
需要注意的是，不論用何種方法配平化學(xué)方程式，只能改動化學(xué)式前面的化學(xué)計(jì)量數(shù)，而決不能改動化學(xué)式中元素右下角的數(shù)字。因?yàn)楦膭釉胤栍蚁陆堑臄?shù)字即意味著改動反應(yīng)物與生成物的組成，就可能出現(xiàn)根本不存在的物質(zhì)或改變了原有化學(xué)變化的反應(yīng)物或生成物，出現(xiàn)根本不存在的化學(xué)變化。
高中化學(xué)方程式配平技巧
觀察法
觀察法適用于簡單的氧化-還原方程式配平。配平關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)變化，找出關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個(gè)數(shù)相等。
例1：Fe3O4+CO → Fe+CO2
分析：找出關(guān)鍵元素氧，觀察到每一分子Fe3O4反應(yīng)生成鐵，至少需4個(gè)氧原子，故此4個(gè)氧原子必與CO反應(yīng)至少生成4個(gè)CO2分子。
解：Fe3O4+4CO→3Fe+4CO2
有的氧化-還原方程看似復(fù)雜，也可根據(jù)原子數(shù)和守恒的思想利用觀察法配平。
例2：P4+P2I4+H2O→PH4I+H3PO4
分析：經(jīng)觀察，由出現(xiàn)次數(shù)少的元素原子數(shù)先配平。再依次按元素原子守恒依次配平出現(xiàn)次數(shù)較多元素。
解：第一步，按氧出現(xiàn)次數(shù)少先配平使守恒
P4+P2I4+4H2O→ PH4I+H3PO4
第二步：使氫守恒，但仍維持氧守恒
P4+P2I4+4H2O→ 5PH4I+H3PO4
第三步：使碘守恒，但仍保持以前調(diào)平的O、H
P4+5/16P2I4+4H2O →5/4PH4I+H3PO4
第四步：使磷元素守恒
13/32P4+5/16P2I4+4H2O → 5/4PH4I+H3PO4
去分母得
13P4+10P2I4+128H2O= 40PH4I+32H3PO4
最小公倍數(shù)法
最小公倍數(shù)法也是一種較常用的方法。配平關(guān)鍵是找出前后出現(xiàn)“個(gè)數(shù)”最多的原子，并求出它們的最小公倍數(shù)
例3：Al+Fe3O4 →Al2O3+Fe
分析：出現(xiàn)個(gè)數(shù)最多的原子是氧。它們反應(yīng)前后最小公倍數(shù)為“3′ 4”，由此把Fe3O4系數(shù)乘以3，Al2O3系數(shù)乘以4，最后配平其它原子個(gè)數(shù)。
解：8Al+3Fe3O4= ? 4Al2O3+9Fe
奇數(shù)偶配法
奇數(shù)法配平關(guān)鍵是找出反應(yīng)前后出現(xiàn)次數(shù)最多的原子，并使其單(奇)數(shù)變雙(偶)數(shù)，最后配平其它原子的個(gè)數(shù)。
例4：FeS2+O2 →Fe2O3+SO2
分析：由反應(yīng)找出出現(xiàn)次數(shù)最多的原子，是具有單數(shù)氧原子的FeS2變雙(即乘2)，然后配平其它原子個(gè)數(shù)。
解：4FeS2+11O2→ 2Fe2O3+8SO2
電子得失總數(shù)守恒法
這種方法是最普通的一方法，其基本配平步驟課本上已有介紹。這里介紹該配平時(shí)的一些技巧。
對某些較復(fù)雜的氧化還原反應(yīng)，如一種物質(zhì)中有多個(gè)元素的化合價(jià)發(fā)生變化，可以把這種物質(zhì)當(dāng)作一個(gè)整體來考慮。
例5：
FeS+H2SO4(濃) → Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
分析：先標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系
FeS+H2SO4→ 1/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O
該反應(yīng)中FeS中的Fe，S化合價(jià)均發(fā)生變化，可將式中FeS作為一個(gè)“整體”，其中硫和鐵兩元素均失去電子，用一個(gè)式子表示失電子總數(shù)為3e。
2FeS+3H2SO4→Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O
然后調(diào)整未參加氧化還原各項(xiàng)系數(shù)，把H2SO4調(diào)平為6H2SO4，把H2O調(diào)平為6H2O。
解： 2FeS+6H2SO4=Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O
零價(jià)法
對于Fe3C，F(xiàn)e3P等化合物來說，某些元素化合價(jià)難以確定，此時(shí)可將Fe3C，F(xiàn)e3P中各元素視為零價(jià)。零價(jià)法思想還是把Fe3C，F(xiàn)e3P等物質(zhì)視為一整價(jià)。
例7：
Fe3C+HNO3 →Fe(NO3)3+CO2+NO2+H2O
再將下邊線橋上乘13，使得失電子數(shù)相等再配平。
解：
Fe3C+22HNO3(濃)= 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O
練習(xí)：
Fe3P+HNO3 →Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20
得3Fe3P+41HNO3=9Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H2O
歧化反應(yīng)的配平
同一物質(zhì)內(nèi)同一元素間發(fā)生氧化-還原反應(yīng)稱為歧化反應(yīng)。配平時(shí)將該物質(zhì)分子式寫兩遍，一份作氧化劑，一份作還原劑。接下來按配平一般氧化-還原方程式配平原則配平，配平后只需將該物質(zhì)前兩個(gè)系數(shù)相加就可以了。
例8：
Cl2+KOH(熱)→KClO3+KCl+H2O
分析：將Cl2寫兩遍，再標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系
3Cl2+6KOH → KClO3+5KCl+3H2O
第二個(gè)Cl2前面添系數(shù)5，則KCl前需添系數(shù)10;給KClO3前添系數(shù)2，將右邊鉀原子數(shù)相加，得12，添在KOH前面，最后將Cl2合并，發(fā)現(xiàn)可以用2進(jìn)行約分，得最簡整數(shù)比。
解：
3Cl2+6KOH = KClO3+5KCl+3H2O
逆向配平法
當(dāng)配平反應(yīng)物(氧化劑或還原劑)中的一種元素出現(xiàn)幾種變價(jià)的氧化—還原方程式時(shí)，如從反應(yīng)物開始配平則有一定的難度，若從生成物開始配平，則問題迎刃而解。
例9：
P+CuSO4+H2O →Cu3P+H3PO4+H2SO4
分析：這一反應(yīng)特點(diǎn)是反應(yīng)前后化合價(jià)變化較多，在配平時(shí)可選擇變化元素較多的一側(cè)首先加系數(shù)。本題生成物一側(cè)變價(jià)元素較多，故選右側(cè)，采取從右向左配平方法(逆向配平法)。應(yīng)注意，下列配平時(shí)電子轉(zhuǎn)移都是逆向的。
P+CuSO4+H2O →Cu3P+H3PO4+H2SO4
所以，Cu3P的系數(shù)為5，H3PO4的系數(shù)為6，其余觀察配平。
解：
11P+15CuSO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4
原子個(gè)數(shù)守恒法(待定系數(shù)法)
任何化學(xué)方程式配平后，方程式兩邊各種原子個(gè)數(shù)相等，由此我們可以設(shè)反應(yīng)物和生成物的系數(shù)分別是a、b、c。
然后根據(jù)方程式兩邊系數(shù)關(guān)系，列方程組，從而求出a、b、c 最簡數(shù)比。
例10：KMnO4+FeS+H2SO4→ K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O
分析：此方程式甚為復(fù)雜，不妨用原子個(gè)數(shù)守恒法。設(shè)方程式為：
aKMnO4+bFeS+cH2SO4= d K2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O
根據(jù)各原子守恒，可列出方程組：
a=2d (鉀守恒)
a=e(錳守恒)
b=2f(鐵守恒)
b+c=d+e+3f+g(硫守恒)
4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒)
c=h(氫守恒)
解方程組時(shí)，可設(shè)最小系數(shù)(此題中為d)為1，則便于計(jì)算：得a=6,b=10,d=3,
e=6,f=5,g=10,h=24。
解：6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
例11：Fe3C+HNO3 → CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O
分析：運(yùn)用待定系數(shù)法時(shí)，也可以不設(shè)出所有系數(shù)，如將反應(yīng)物或生成物之一加上系數(shù)，然后找出各項(xiàng)與該系數(shù)的關(guān)系以簡化計(jì)算。給Fe3C前加系數(shù)a，并找出各項(xiàng)與a的關(guān)系，得
aFe3C+HNO3 → aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O
依據(jù)氧原子數(shù)前后相等列出
3=2a+3′ 3′ 3a+2′ (1-9a)+1/2 a=1/22
代入方程式
1/22 Fe3C+HNO3= 1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O
化為更簡整數(shù)即得答案：
Fe3C+22HNO3? ? CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O
離子電子法
配平某些溶液中的氧化還原離子方程式常用離子電子法。其要點(diǎn)是將氧化劑得電子的“半反應(yīng)”式寫出，再把還原劑失電子的“半反應(yīng)”式寫出，再根據(jù)電子得失總數(shù)相等配平。
例11、KMnO4+SO2+H2O →K2SO4+MnSO4+H2SO4
分析：先列出兩個(gè)半反應(yīng)式
KMnO4- +8H+ +5e → Mn2+ + 4H2O
SO2 + 2H2O - 2e→ SO42- + 4H+
將 ′ 2， ′ 5，兩式相加而得離子方程式。
2KMnO4+5SO2+2H2O = ?K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
下面給出一些常用的`半反應(yīng)。
1)氧化劑得電子的半反應(yīng)式
稀硝酸：NO3- +4H+ + 3=? NO + 2H2O
濃硝酸：NO3- +2H+ + e = ? NO2 + H2O
稀冷硝酸：2NO3- +10H+ + 8e = N2O + H2O
酸性KMnO4 溶液：MnO4- + 8H+ + 5e = Mn2+ + 4H2O
酸性MnO2：MnO2 +4H+ + 2e = Mn2+ + 2H2O
酸性K2Cr2O7溶液：Cr2O72- +14H+ + 6e = 2Cr3+ + 7H2O
中性或弱堿性KMnO4 溶液：MnO4 -+ 2H2O + 3e =MnO2- + 4OH-
2)還原劑失電子的半反應(yīng)式：
SO2 + 2H2O - 2e = SO42- + 4H+
SO32- + 2OH- - 2e = SO42- + H2O
H2C2O4 - 2e = 2CO2 +2H+
分步配平法
此方法在濃硫酸、硝酸等為氧化劑的反應(yīng)中常用，配平較快，有時(shí)可觀察心算配平。先列出“O”的設(shè)想式。
H2SO4(濃)= SO2 + 2H2O +[O]
HNO3(稀)= 2 NO+H2O +3[O]
2HNO3(濃)= 2 NO2+H2O + [O]
2KMnO4+ 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5[O]
K2Cr2O7+ 14H2SO4 ? ? K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 [O]
此法以酸作介質(zhì)，并有水生成。此時(shí)作為介質(zhì)的酸分子的系數(shù)和生成的水分子的系數(shù)可從氧化劑中氧原子數(shù)目求得。
例12： KMnO4+ H2S + H2SO4 → K2SO4+MnSO4+ S + H2O
分析：H2SO4為酸性介質(zhì)，在反應(yīng)中化合價(jià)不變。
KMnO4為氧化劑化合價(jià)降低“5”， H2S化合價(jià)升高“2”。它們的最小公倍數(shù)為“10”。由此可知，KMnO4中氧全部轉(zhuǎn)化為水，共8個(gè)氧原子，生成8個(gè)水分子，需16個(gè)氫原子，所以H2SO4系數(shù)為“3”。
解：2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+ 5S + 8H2O
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