淺析科幻小說在中國的發(fā)展與現(xiàn)狀

1、 氧化還原反應(yīng)方程式淺析氧化還原反應(yīng)方程式的配平方法和幾種特殊的配平技巧   氧化還原反應(yīng)是中學化學教學的重點和難點，而它的配平更使很多同學在學習時非常感到吃力。事實上，只要我們掌握一些特殊技巧，結(jié)合少量的練習，就可以做到對氧化還原反應(yīng)的配平迎刃而解。下面本文分三個部分簡單介紹氧化還原反應(yīng)的配平原則、一般方法和特殊技巧。    一、配平原則  由于在氧化還原反應(yīng)里存在著電子的轉(zhuǎn)移，因此元素的化合價必然有升有降，我們把化合價能升高的元素或含該元素的物質(zhì)稱還原劑；反之稱為氧化劑。由氧化還原反應(yīng)的知識我們不難得出配平原則：還原劑失

2、電子總數(shù)=氧化劑的電子總數(shù)，即還原劑（元素）化合價升高的總價數(shù)=氧化劑（元素）化合價降低的總價數(shù)。   2、 氧化還原反應(yīng)方程式配平的一般方法與步驟  1、一般方法：從左向右配。  2、步驟：標變價、找變化、求總數(shù)、配系數(shù)。即   標出變化元素化合價的始態(tài)和終態(tài)；     始態(tài)     終態(tài)     變化的總價數(shù) = 變化 ×  

3、;系數(shù)   注：假設(shè)以上變化均以正價表示，其中(b-a)×(d-c) 為最小公倍數(shù)。   將上面的系數(shù)，分別填在還原劑和氧化劑化學式的前面作為系數(shù)；   用觀察法配平其它元素；   檢查配平后的方程式是否符合質(zhì)量守恒定律（離子方程式還要看是否符合電荷守恒）  例1、  C + HNO3（濃）  NO2 + CO2 + H2O  分析：標變價    

4、找變化                  始態(tài)     終態(tài)    變化的總價數(shù) = 變化 × 系數(shù)    求總數(shù)          1 &

5、#215; 4 = 4   配系數(shù)  C 的系數(shù)為  1 HNO3的系數(shù)為  4   ，用觀察法將其它系數(shù)配平 后，經(jīng)檢查滿足質(zhì)量守恒定律。配平后的化學方程式為： C + 4 HNO3（濃）= 4 NO2 + CO2 + 2 H2O    3、 氧化還原反應(yīng)配平的特殊技巧。 1、從右向左配

6、平法 例2、Cu +  HNO3（濃） Cu(NO3)2 + NO2 + H2O  分析：由于HNO3在反應(yīng)中有兩個作用即酸性和氧化性，因此如按照一般的方法從左向右配的話比較麻煩，但如采用從右向左配平法的方法，這個問題顯得很簡單。 不同之處：配系數(shù)時只需將    中的系數(shù)先寫在對應(yīng)產(chǎn)物化學式之前，其它步驟相同。           

7、60;       始態(tài)     終態(tài)     變化的總價數(shù) = 變化 ×  系數(shù)  Cu + 4 HNO3（濃）= Cu(NO3)2 +2 NO2 + 2H2O  總結(jié)使用范圍：此法最適用于某些物質(zhì)（如硝酸、濃硫酸的反應(yīng)）部分參加氧化還原反應(yīng)的類型

8、。 2、整體總價法（零價法） 適用范圍：在氧化還原反應(yīng)中，一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上的元素化合價發(fā)生變化或幾種不同物質(zhì)中的元素化合價經(jīng)變化后同存在于一種產(chǎn)物中。 技巧：把該物質(zhì)當成一個“整體”來考慮。 例3、FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2  分析：在FeS2 中Fe的化合價由+2變到+3，S的化合價由-1變到+4，即同一種物質(zhì)中有兩種元素的化合價同時在改變，我們可以用整體總價法，把FeS2當成一個“整體”來考慮。  故 

9、  4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2    3、歧化歸一法 適用范圍：同種元素之間的歧化反應(yīng)或歸一反應(yīng)。 技巧：第三種價態(tài)元素之前的系數(shù)等于另兩種元素價態(tài)的差值與該價態(tài)原子數(shù)目的比值。 例4、Cl2 + KOH  KCl + KClO + H2O   分析：在氧化還原反應(yīng)中，電子轉(zhuǎn)移只發(fā)生在氯元素之間，屬于歧化反應(yīng)

10、。         0              -1     +5  Cl2 + KOH  KCl + KClO3 + H2O  Cl2 的系數(shù)為6/2=3    KCl的系數(shù)為5

11、0;KClO3的系數(shù)為1 故  3Cl2 + 6KOH =  5KCl + KClO3 +3 H2O 4、判斷未知物   顧名思義，在一個氧化還原反應(yīng)中缺少反應(yīng)物或生成物。   技巧：一般是把反應(yīng)物和生成物中的所有原子進行比較，通過觀察增加或減少了哪種元素： 若增加的元素是除H、O以外的非金屬，未知物一般是相應(yīng)的酸； 若增加的元素是金屬，未知物一般是相應(yīng)的堿； 若反應(yīng)前后經(jīng)部分

12、配平后發(fā)現(xiàn)兩邊氫、氧原子不平衡，則未知物是水。   例5、KMnO4 + KNO2 +   MnSO4 + K2SO4 +  KNO3 + H2O    分析：經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，生成物中增加了S元素，則未知物是H2SO4 ，其它步驟同上即:2KMnO4 + 5KNO2 + 3 H2SO4  = 2MnSO4 + K

13、2SO4 +  5KNO3 + 3H2O 5、單質(zhì)后配法 適用范圍：反應(yīng)物或生成物中有單質(zhì)參加或單質(zhì)生成，如有機物的燃燒 都可用此法。   技巧：把游離態(tài)的那種元素放在最后來配。    例6、FeS2 + O2  Fe2O3 + SO2    分析：反應(yīng)物中有單質(zhì)O2 ，我們可以把O元素放在最后來配。首 先假定   

14、   Fe2O3的系數(shù)為1，則FeS2 的系數(shù)為2，那么SO2的系數(shù)為4，因此O2的系數(shù)為11/2，然后把每種物質(zhì)前的系數(shù)都擴大2倍，即可配平。     4FeS2 +11 O2 =2 Fe2O3 +8 SO2  6、待定系數(shù)法    技巧：將各種物質(zhì)的系數(shù)分別設(shè)為不同的未知數(shù)，然后根據(jù)質(zhì)量守恒定律列方程求解最后配平。 7、加合法    

15、技巧：把某個復雜的反應(yīng)看成是某幾個反應(yīng)的疊加而成。    例7、Na2O2 + H2O  NaOH + O2    分析：我們可把這個反應(yīng)看成是以下兩個反應(yīng)的疊加：      Na2O2 + 2H2O = 2NaOH + H2O2          

16、    2H2O2 =  2H2O + O2                    把× 2+  ，最后我們得到：2Na2O2 +2 H2O = 4NaOH + O2 總結(jié)：從以上示例我們發(fā)現(xiàn)，對于同一氧化還原反應(yīng)，有時可采用不同

17、的方法來配平，也有時用幾種方法綜合應(yīng)用。總之，只要我們能掌握以上技巧，配平氧化還原反應(yīng)方程式會易如反掌。   附練習： 1、P +Cl2  PCl3 2、 Cu +  HNO3（稀）- Cu(NO3)2 + NO  + H2O  3、Cu2S + HNO3   Cu(NO3)2 +NO +H2SO4 + H2O

18、0; 4、KI + KIO3 + H2SO4  I2+ K2SO4+ H2O 5、H2O2+Cr2(SO4)3 +       K2SO4+  H2O+ K2CrO4 6、AgNO3  Ag + NO2 +O2  7、FeSO4 + H2O + O2 

19、0;Fe2(SO4)3  +  Fe(OH)3 8、NO2 + O2 + H2O  HNO3    參考答案 1、2，3，2                        2、3，8，3，2，4 3、3，22，

20、6，10，3，8          4、5，1，3，3，3，3 5、5，1，10KOH，3，2，8        6、2，2，2，1 7、12，6，3，4，4                8、4，1，2，4  氧化還原反應(yīng)方程式的配平是正確書寫氧化還原反應(yīng)方

21、程式的一個重要步驟，是中學化學教學要求培養(yǎng)的一項基本技能。   氧化還原反應(yīng)配平原則   反應(yīng)中還原劑化合劑升高總數(shù)（失去電子總數(shù)）和氧化劑化合價降低總數(shù)（得到電子總數(shù)）相等，   反應(yīng)前后各種原子個數(shù)相等。   下面介紹氧化-還原反應(yīng)的常用配平方法   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)前后原子個數(shù)變化，找出關(guān)鍵是觀察反應(yīng)前后原子個數(shù)相等。   例1

22、：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個氧原子，故此4個氧原子必與CO反應(yīng)至少生成4個CO2分子。   解：Fe3O4+4CO=3Fe+4CO2   有的氧化-還原方程看似復雜，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)

23、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+4H2OPH4I+H3PO4   第三步：使碘守恒，但仍保持以前調(diào)平的O、H   P4+ P2I4+4H2O  PH4I+H3PO4   第四步：使磷元素守恒    P4+

24、P2I4+4H2O = PH4I+H3PO4   去分母得   13P4+10P2I4+128H2O= 40PH4I+32H3PO4   2、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

25、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數(shù)。   解：8Al+3Fe3O4=4Al2O3+9Fe   3：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數(shù)。   解

26、：4FeS2+11O2= 2Fe2O3+8SO2   4、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。這里介紹該配平時的一些技巧。   對某些較復雜的氧化還原反應(yīng)，如一種物質(zhì)中有多個元素的化合價發(fā)生變化，可以把這種物質(zhì)當作一個整體來考慮。   例5：   FeS+H2SO4(濃)  Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O     分

27、析：先標出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系  FeS+H2SO41/2Fe2(SO4)3+S+SO2+H2O     該反應(yīng)中FeS中的Fe，S化合價均發(fā)生變化，可將式中FeS作為一個“整體”，其中硫和鐵兩元素均失去電子，用一個式子表示失電子總數(shù)為3e。   2FeS+3H2SO4Fe2(SO4)3+2S+3SO2+H2O   然后調(diào)整未參加氧化還原各項系數(shù)，把H2SO4調(diào)平為6H2SO4，把H2O調(diào)平為6H2O。   解： 2FeS+6H2SO

28、4=Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O     （二）零價法   對于Fe3C，F(xiàn)e3P等化合物來說，某些元素化合價難以確定，此時可將Fe3C，F(xiàn)e3P中各元素視為零價。零價法思想還是把Fe3C，F(xiàn)e3P等物質(zhì)視為一整價。   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。   

29、;解：   Fe3C+22HNO3（濃）= 3Fe(NO3)3+CO2+13NO2+11H2O   練習：   Fe3P+HNO3  Fe(NO3)3+NO+H3PO4+H20   得3Fe3P+41HNO3 = 9 Fe(NO3)3+14NO+3H3PO4+16H20   （三）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)。配平時將該物質(zhì)分子式寫兩遍

30、，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，再標出電子轉(zhuǎn)移關(guān)系      3Cl2+6KOH  KClO3+5KCl+3H2O      第二個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，

31、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進行約分，得最簡整數(shù)比。   解：   3Cl2+6KOH =KClO3+5KCl+3H2O   （四）逆向配平法   當配平反應(yīng)物（氧化劑或還原劑）中的一種元素出現(xiàn)幾種變價的氧化還原方程式時，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

32、+H3PO4+H2SO4   分析：這一反應(yīng)特點是反應(yīng)前后化合價變化較多，在配平時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+15Cu

33、SO4+24H2O =5Cu3P+6H3PO4+15 H2SO4     5、原子個數(shù)守恒法（待定系數(shù)法）   任何化學方程式配平后，方程式兩邊各種原子個數(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+H2SO4K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O   分析：此

34、方程式甚為復雜，不妨用原子個數(shù)守恒法。設(shè)方程式為：   aKMnO4+bFeS+cH2SO4d 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

35、（氧守恒）   c=h（氫守恒）   解方程組時，可設(shè)最小系數(shù)（此題中為d）為1，則便于計算：得a=6,b=10,d=3,   e=6,f=5,g=10,h=24。   解：6KMnO4+10FeS+24H2SO43K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O   例11：Fe3C+HNO3 CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O   分析：運用待定系數(shù)法時，也可以不設(shè)出所有系數(shù)，如將

36、反應(yīng)物或生成物之一加上系數(shù)，然后找出各項與該系數(shù)的關(guān)系以簡化計算。給Fe3C前加系數(shù)a，并找出各項與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+ (1-9a)+1/2  a=1/22   代入方程式   1/22 Fe3C+HNO31/22CO2+3/22Fe

37、(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   6、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

38、出兩個半反應(yīng)式   MnO4- +8H+ +5e- Mn2+ + 4H2O  SO2 + 2H2O  2e-  SO42- + 4H+     將× 2， × 5，兩式相加而得方程式。 2KMnO4+5SO2+2H2O =K2SO4+2MnSO4+2H2SO4   下面給出一些常用的半反應(yīng)

39、。   1）氧化劑得電子的半反應(yīng)式   稀硝酸：NO3- +4H+ + 3e- =NO + 2H2O   濃硝酸：NO3- +2H+ + e- = NO2 + H2O   稀冷硝酸：2NO3- +10H+ + 8e- = N2O + H2O   酸性

40、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KMn

41、O4 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   H

42、2C2O4 2e-  = 2CO2 +2H+     7、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 +3O   2HNO3（濃）= 2 

43、NO2+H2O + O   2KMnO4+ 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+ 3H2O+5O   K2Cr2O7+ 14H2SO4 = K2SO4+Cr2(SO4)3+ 3 O   此法以酸作介質(zhì)，并有水生成。此時作為介質(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 +&#

44、160;H2SO4 K2SO4+2MnSO4+ S + H2O   分析：H2SO4為酸性介質(zhì)，在反應(yīng)中化合價不變。   KMnO4為氧化劑化合價降低“5”， H2S化合價升高“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個氧原子，生成8個水分子，需16個氫原子，所以H2SO4系數(shù)為“3”。   解：2KMnO4+ 5H2S + 3H2SO4 = K2SO4+2MnSO4+&

45、#160;5S + 8H2O  化學配平有萬能解法嗎? (1)有一種可以說是萬能的配平法，叫做“待定系數(shù)法”，即方程式中將某些物質(zhì)的系數(shù)設(shè)為未知數(shù)，然后由未知數(shù)暫時配平方程式，最后根據(jù)某種原子在反應(yīng)前后數(shù)量守恒列方程或方程組，解出這些未知數(shù)的關(guān)系，通過未知數(shù)之間的關(guān)系來配平方程式。待定系數(shù)法對于某些反應(yīng)后元素去向比較唯一（比如Na元素只在一種生成物NaOH中存在）的方程式比較得心應(yīng)手，但是如果元素的去向不唯一（比如Na元素在生成物NaOH、Na2CO3中都存在），則用此法配平時就顯得比較麻煩。 例如配平方程式“Fe3C +&

46、#160;HNO3(濃)  Fe(NO3)3 + CO2+ NO2+ H2O”，可以設(shè)Fe3C的系數(shù)為a，HNO3的系數(shù)為b，則暫配平方程式為：aFe3C + bHNO3(濃) = 3aFe(NO3)3 + aCO2+ (b-9a)NO2+ b/2H2O，由氧原子守恒可列方程：3b = 27a + 2a + (2b - 18a) + b/2，整理得：b=22

47、a，也即a:b=1:22，故將a=1，b=22帶入化學方程式中可得： Fe3C + 22HNO3(濃) = 3Fe(NO3)3 + CO2+ 13NO2+ 11H2O，至此配平。   (2)某些氧化還原反應(yīng)的價態(tài)變化復雜，某些元素的化合價難以確定，此時可以考慮用“零價法”配平：零價法的要點是基于化合物的形成過程，比如MgO，Mg呈+2價，O呈-2價，在單質(zhì)Mg與O2化合時，Mg給出了2個電子使O原子得到，Mg變?yōu)镸g2+，O變?yōu)镺2-，在分子MgO中，電子總數(shù)與在Mg與O化合

48、之前是相同的，它們作為一個整體，只是在內(nèi)部交換了電子而已。所以可以把O得到的兩個電子還給Mg，使得它們的化合價均為零價，這樣就有利于我們配平氧化還原方程式了，注意，“零價法”只是一種等效方法，可不是真的把電子還回去了。例如還是配平以上方程式，由于Fe3C(碳化三鐵)中，F(xiàn)e和C的化合價都難以確定，所以可以把他們統(tǒng)統(tǒng)看作零價，這樣，F(xiàn)e變成Fe(NO3)3，失去了3個電子，C變成CO2失去了4個電子，則整個Fe3C失去了3×3+4=13個電子，即整體上升價態(tài)為13，而硝酸中的NO3-變?yōu)镹O2下降價態(tài)為1，則由化合價升降法配平示意如下：  待定系數(shù)法在配平一些很復雜的方程式時

49、顯示出其無比的優(yōu)越性，但是這些復雜反應(yīng)一般是指難以用得失電子守恒法配平的氧化還原反應(yīng)（很多復雜的反應(yīng)大都是氧化還原反應(yīng)），因為這些反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移不僅限于在兩個元素之間，并且一些生僻化合物不知道如何確定元素的化合價，并且這類反應(yīng)還得有大多數(shù)元素去向都比較唯一的特點，如果反應(yīng)物中的一種元素在3、4種甚至更多的生成物中都存在，則待定系數(shù)法就顯得異常繁瑣，而且經(jīng)常不能配出，并且配出的方程式也未必真的正確。配平反應(yīng)：Pb(N3)2 + Cr(MnO4)2  MnO2 + Cr2O3 + Pb3O4 + NO， 由于Pb(N3)2、Cr(MnO4)2這兩種化合物的各元素化合價均難以確定，得失電子守恒法難以配出，所以要用待定系數(shù)法，該反應(yīng)中反應(yīng)物各元素出了氧之外，去向都是唯一的