高中復(fù)習(xí)專題：“一分為二”法配平化學(xué)方程式

一、通常步驟說明1、用H2O作為平衡物質(zhì)，創(chuàng)建合適的兩個半反應(yīng)第一步是尋找合適的平衡元素，將復(fù)雜反應(yīng)式恰到好處地分解成兩個半反應(yīng)，這也是配平中最為關(guān)鍵性的步驟。在通常情況下，選擇H2O和原子氧（O）作為平衡物質(zhì)和平衡元素，根據(jù)產(chǎn)物和反應(yīng)物之間的聯(lián)系，確定兩個半反應(yīng)。如配平反應(yīng)：KMnO4＋FeS＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋Fe2(SO4)3＋S＋H2O，我們可以把反應(yīng)式中的產(chǎn)物K2SO4和MnSO4看作由KMnO4和H2SO4反應(yīng)得到，構(gòu)成一個半反應(yīng)，產(chǎn)物Fe2(SO4)3和S看作由FeS和H2SO4反應(yīng)得到，構(gòu)成另一個半反應(yīng)，然后用H2O作為平衡物質(zhì)，就可得到如下兩個半反應(yīng)：KMnO4＋H2SO4→K2SO4＋MnSO4＋H2O（1）FeS＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋S＋H2O（2）2、用原子氧(O)配平兩個半反應(yīng)將兩個半反應(yīng)配平可采用最基本的觀察法。觀察反應(yīng)（1），假定K2SO4的計量系數(shù)為1，則KMnO4、H2SO4、MnSO4、H2O的計量系數(shù)分別為2、3、2、3。觀察反應(yīng)（2），假定Fe2(SO4)3的計量系數(shù)為1，則FeS、H2SO4、S、H2O的計量系數(shù)分別為2、2、1、2，并且用原子氧（O）配平氧原子。這樣就得到兩個配平的半反應(yīng)：2KMnO4＋3H2SO4→K2SO4＋2MnSO4＋3H2O＋5O（3）2FeS＋2H2SO4＋6O→Fe2(SO4)3＋S＋2H2O（4）3、消去原子氧（O）將兩個半反應(yīng)的加和半反應(yīng)的加和是以兩個反應(yīng)式中的原子氧（O）為紐帶，應(yīng)用最小公倍數(shù)法使兩個半反應(yīng)中原子氧（O）的計量系數(shù)相等，將兩式相加，即可消去原子氧（O），從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜方程式的配平。將反應(yīng)式（3）乘以6、反應(yīng)式（4）乘以5后，兩式相加，可消去原子氧（O），最終得到配平的方程式：12KMnO4＋10FeS＋28H2SO4＝6K2SO4＋12MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋5S＋28H2O二、分類舉例說明本法可以配平任何類型的化學(xué)方程式，尤其適合復(fù)雜類型的化學(xué)方程式的配平。對于復(fù)雜的氧化還原方程式可以不計算化合價的升降，即可實(shí)現(xiàn)快速配平，在某些帶有未知化合價的方程式，其優(yōu)越性更加明顯。下面從分子方程式、離子方程式及帶有未知化合價的化學(xué)方程式的配平加以說明。1、分子方程式的配平例1配平反應(yīng)Fe3P＋HNO3→Fe(NO3)3＋NO＋H3PO4＋H2O第一步：由Fe3P、HNO3、Fe(NO3)3、H3PO4、H2O構(gòu)成一個半反應(yīng)Fe3P＋HNO3→Fe(NO3)3＋H3PO4＋H2O；剩余的物質(zhì)構(gòu)成另一個半反應(yīng)HNO3→NO＋H2O。第二步：運(yùn)用觀察法和原子氧（O）配平這兩個半反應(yīng)Fe3P＋9HNO3＋7O→3Fe(NO3)3＋H3PO4＋3H2O；2HNO3→2NO＋H2O＋3O。第三步：通過半反應(yīng)相加，消去O，即可實(shí)現(xiàn)配平3Fe3P＋41HNO3＝9Fe(NO3)3＋14NO＋3H3PO4＋16H2O2、離子方程式的配平離子方程式的配平往往與反應(yīng)物所處的酸堿環(huán)境有關(guān)。在酸性環(huán)境中，可以用H＋平衡離子電荷；對于復(fù)雜的氧化還原方程式可以不計算化合價的升降，即可實(shí)現(xiàn)快速配平，在某些帶有未知化合價的方程式，采用“一分為二”法進(jìn)行配平，其優(yōu)越性更加明顯。下面從分子方程式、離子方程式及帶有未知化合價的化學(xué)方程式的配平加以說明。在堿性環(huán)境中，可以用OH－平衡離子電荷，再用原子氧（O）來配平氧原子。其它步驟與分子方程式的配平類似。例2在酸性環(huán)境中配平反應(yīng)：Fe3C＋Cr2O72-→Fe3+＋CO2↑＋Cr3+第一步：列出半反應(yīng)Fe3C→Fe3+＋CO2↑，Cr2O72-→Cr3+第二步：配平除H、O以外的原子，用H＋配平兩邊電荷，用O來配平氧原子Fe3C＋9H＋＋6.5O→3Fe3+＋CO2↑＋4.5H2O，Cr2O72-＋8H＋→2Cr3+＋4H2O＋3O第三步：通過半反應(yīng)相加，消去O，即可實(shí)現(xiàn)配平6Fe3C＋13Cr2O72-＋158H＋＝18Fe3+＋6CO2↑＋26Cr3+＋79H2O例3在堿性環(huán)境中配平反應(yīng)：ClO-＋P4→H2PO4-＋Cl-第一步：列出半反應(yīng)ClO-→Cl-，P4→H2PO4-第二步：配平除H、O以外的原子，用OH－配平兩邊電荷，用H2O配平氫原子，用O來配平氧原子ClO-→Cl-＋O，P4＋4OH－＋2H2O＋10O→4H2PO4-第三步：通過半反應(yīng)相加，消去O，即可實(shí)現(xiàn)配平10ClO-＋P4＋4OH－＋2H2O＝10Cl-＋4H2PO4-3、帶有未知化合價的化學(xué)方程式的配平帶有未知化合價的化學(xué)方程式，運(yùn)用元素化合價升降法進(jìn)行配平，涉及到計算元素化合價的問題，配平過程顯得十分繁瑣。但采用本法可以避免元素化合價的復(fù)雜計算，使化學(xué)方程式的配平變得十分簡單，從而達(dá)到快速配平的目地。例4配平反應(yīng)K2Ox＋FeSO4＋H2SO4→K2SO4＋Fe2(SO4)3＋H2O第一步：列出半反應(yīng)K2Ox＋H2SO4→K2SO4＋H2O，F(xiàn)eSO4＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋H2O第二步：配平半反應(yīng)K2Ox＋H2SO4→K2SO4＋H2O＋(x－1)O,2FeSO4＋H2SO4＋O→Fe2(SO4)3＋H2O第三步：通過半反應(yīng)相加，消去O，即可實(shí)現(xiàn)配平K2Ox＋2(x－1)FeSO4＋xH2SO4＝K2SO4＋(x－1)Fe2(SO4)3＋xH2O例5配平反應(yīng)Na2Sx＋NaClO＋NaOH→Na2SO4＋NaCl＋H2O第一步：列出半反應(yīng)Na2Sx＋NaOH→Na2SO4＋H2O，NaClO→NaCl第二步：配平半反應(yīng)Na2Sx＋2(x－1)Na