刍议中学化学氧化还原反应配平

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  摘 要: 2015年化学学科的考试目标、考试范围和要求略有变化,必考内容部分“化学基本概念与基本理论”中对氧化还原反应的内容增加了“掌握常见的氧化还原反应的配平和相关计算”。对于氧化还原反应的配平技巧相关资料讨论较多,但在讨论中往往侧重特殊配平方法和技巧,容易误导学生。本文主要分析、探讨氧化还原反应一般意义上的配平方法,并建议在学习配平时注意把抽象的化合价变化数转变成具体的原子个数,这对学生较容易理解并掌握配平是有益的。
  关键词: 中学化学 氧化还原反应 配平
  氧化还原反应方程式配平既是化学教学中的一个重点又是一个难点。对此虽已有很多研究和讨论,但这些研究与讨论大多应用各种技巧配平氧化还原反应,而对于具有一般意义的配平方法鲜有讨论。笔者有针对性地研究教材和相关高考题后,提出具有一般意义的配平方法,以解决学生配平氧化还原反应时遇到的问题。
  基于以上类似于I2化学计量数的处理,在一些反应中会出现分数,如下例4。
  在把通过以上方法确定的化学计量数转移到化学反应中时,会遇到一个问题,那就是0价的Cl有5个,而对应的物质Cl前面如果直接写5,则0价的Cl数目为10。为了让它的数目为5,那么Cl的化学计量数应为,这个反应即写成如下:
  处理这个分数有两个办法:一是先为已经确定化学计量数的各物质同乘以2,去掉Cl2前面的2;二是以分数先配平,最后统一乘以2化为整数即可。
  利用前述的氧化还原反应的配平思路,根据电子得失相等可确定出有化合价变化的物质前的化学计量数如下:
  对于离子型的氧化还原反应在利用观察法配平其他物质化学计量数时,可优先考虑利用电荷守恒,如本例中因为反应右边总共有6个单位的正电荷,故反应左边也相应有6个单位的正电荷(净电荷),结合硝酸根已有2个单位的负电荷,所以氢离子前面的化学计量数应为8,这相两边的净电荷才能相等,电荷才能守恒。
  其他如前述,在此不再赘述。
  分析近年高考试题,对于氧化还原反应配平的考查,除了运用电子得失守恒解决一些计算问题以外,较多的则是给予考生一定信息,让学生书写并配平一些没有写过的化学反应,这类信息给予型氧化还原反应的书写和配平,主要考查学生对反应前后元素化合价变化的分析、预测能力,在反应物、生成物缺少时配平氧化还原反应的能力,以及电荷守恒和原子守恒的综合运用能力。这类题一般解题思路是先根据题设条件、化合价变化的常规规律写有化合价变化的反应物、生成物,然后运用化合价升降法确定这些物质的化学计量数,最后利用电荷守恒、原子守恒完成剩余的配平即可。
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