复杂氧化还原反应配平技巧 - 江苏省淮安工业中等专业学校

复杂氧化还原反应配平技巧
2005/11/29 　　网管中心　　　关注度:2010
复杂氧化还原反应配平技巧
复杂氧化还原反应配平技巧，是在突出氧化还原反应本质的前提下，把握多层次的守恒（电子转移守恒，电性守恒—一若是离子反应，原子个数守恒），细心观察变化前后的特点，灵活处理反应物中某些元素的价态，突出化学特色，把方程式配平。
1．等价处理法
对于二元化合物中两种元素都被氧化，我们可将各元素都作零价处理，把方程式配平。
例2Fe3C＋HNO3→Fe(NO3)3＋NO＋CO2+H2O
若用正常化合价法配平此式，Fe3C中Fe可能有分数价，那样配平较费时。若将Fe3C中的两元素都视为零价，看成合金，并不影响结果，因为任何物质中正负价代数和为零，对比配平如下。Fe3C中的碳可能化

价。

由上计算结果知，无论按那种价态配平，均不影响Fe3C升高总数，但用零价处理法配平显然要简洁得多，配平后的总式为：
∴3FeC+40HNO3=9Fe(NO3)3+13NO↑+3CO2↑+20H2O
当然，若是要求标电子转移方向和数目，或是概念辨析时，应再回到正常价法处理。
3．对应法
对于有机化合物参加的氧化还原反应，若部分被氧化，不彻底氧化，可将反应前后的原子或原子团中的相应元素进行示踪，看其具体的变化情况，进行配平。

变，简配如下：

4．平均值法
对于彻底氧化的有机氧化还原的配平，若是恪守对应法，对于多碳化合物，因结合碳的化学环境的不同，有多种化合价，处理起来极为不便，此时可由分子式计算出碳的平均化合价，把方程式配平。
例4

葡萄糖分子中碳有三种化合价，若用对应法配平比较费时。用平均值法，则简便得多。葡萄糖为碳水化合物，即C6(H2O)6，简配如下。
6Co→6C+4↑4×6
2Cr+6→2Cr+3↓3×2×4
∴C6(H2O)6+4K2Cr2O7+16HS2O4=4K2SO4+4Cr2(SO4)3
+6CO2↑+22H2O
5．分总结合法
依据反应特征，灵活运用所学的知识，将一个复杂的氧化还原反应，巧妙地分成若干个分立的反应。先分别配平，尔后叠加合而为一，得总的配平式。
例5 P4+P2I4+H2O→PH4I+H3PO4
本题特征是，电子转移仅在磷无素间进行。P4、P2+4均处于磷元素系列中间价态，都有可能发主歧化反应。但由氧化还原反应规律知，绝对不可能既有P+2→P-3，又有P0→P-5的变化的同时发生。只可能发生P40→P-3、P+2→P+5和剩余的P4再发生歧化反应，P2l4的歧化是不可能的。P2l4分子中P、I原子个数比决定了歧化后PH4+与I-无法使电荷对外呈中性，所以本题可看成是以下两个反应的合并：
P4+2P2I4+H2O→4PH4++3I-+4H3PO4①
2P4+H2O→5PH4++3H3PO4②
①②电子转移都平衡了，但电荷不平衡，①式多余4份I-，②式中净余5份PH4+，再将①②式之间的正负电荷调为电中性。由此再调节电子转移总数和原子个数，配平总反应式。①×5+②×4得：
13P4+10P2I4+128H2O=40PH4I+32H3PO4
6．内部协调求简数法
有的氧化还原反应，从不同角度出发配平系数不同，应以最小公倍数把方程式配平为原则。在两种以上元素之间（或是两元素反应前后价态变化值在两种以上）发生电子转移时，应作内部协调，寻求最少的电子转移数，把方程式配平。
例6 I3-+IO3-+H2S+H+→I2+SO42-+H2O
本反应特征是，一种氧化剂氧化两种还原剂。配平时，若把它视为两个独立反应的叠加，
5I3-+IO3-+6H+→8I2+3H2O①
5H2S+8IO32-→4I2+5SO42-+4H2O+2H+②
则得总式：
5I3-+9IO3-+5H2S+4H+=12I2+5SO42-+7H2O
若看成是两种还原剂协同作用，共同还原氧化剂的话，即

2I3-+2IO3-+H2S+2H+=4I2+SO42-+2H2O
再看一例：HClO3→O2+Cl2+HClO4+H2O
2Cl+5→Cl2↓10 ①
Cl+5→Cl+7↑2 ②
2O-2→O2↑4 ③
元素间电子得失总数应以10为最简，但系数分配则有两种可能，即②×3＋③或②+③×2，这样配平的结果就有两种情况。
5HClO3=O2+Cl2+3HClO4+H2O
3HClO3=2O2+Cl2+3HClO4+H2O
我认为以后者为最佳结果，为了加深印象，再举一例。
XeF4+H2O→XeO3+Xe+HF+O2，
武汉大学等校编的《无机化学》上册p261（第二版）扉页上配平总式为：
6XeF4+12H2O=2XeO3+4Xe+24HF+3O2
上式只不过是下列通式中n=3的结果。
(3+n)XeF4＋(6+2n)H2O=2XeO3+(1+n)Xe＋(12＋4n)HF＋nO2，最佳结果应是n=1，即
4XeF4+8H2O=2XeO3+2Xe+16HF+O2，
配平时应该在氧化剂，还原剂间调整电子数，即
Xe+4→Xe0↓4 ①
Xe+4→Xe+6↑2 ②
2O-2→O2↑4 ③
内部调整①×2=②×2＋③即得上述最简式。
多种氧化剂、还原剂间调整电子转移数，是寻求最简公倍数的最佳途径。
以上方法各有千秋，灵活运用，或多法并用，配平复杂氧化还原反应是很适用的。待定系数法也不失为一种配平方法，其缺点是撇开了反应本质，缺少化学味，这里就不作介绍了。