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高一化学题:关于氧化还原反应及其配平,离子方程式的问题

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/10 00:38:16
请问怎样配平在溶液中进行的离子方程式?
高一化学题:关于氧化还原反应及其配平,离子方程式的问题
解题思路: 离子方程式的配平与化学方程式式的配平不同,不仅遵循质量守恒、电子得失守恒,还要遵循电荷守恒。有的还要添加反应物或生成物中的缺少的物质。
解题过程:
离子方程式的四步配平法
离子方程式的配平与化学方程式式的配平不同,不仅遵循质量守恒、电子得失守恒,还要遵循电荷守恒。有的还要添加反应物或生成物中的缺少的物质。其配平必须按以下四步顺序进行。
第一步:依据电子得失守恒,配定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数;
第二步:依据电荷守恒,配定各离子的化学计量数;
第三步:依据质量守恒,配定其他分子的化学计量数;
第四步:检查约简或化整化学计量数,将单线改等号,加上反应条件、沉淀或气体符号。
氧化还原型离子方程式的书写和配平时,题目中的已知条件常常只有主要反应物和生成物,即氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物等, 配平时,还要在第二步之前添加反应物或生成物中的缺项。
在添加缺项时应注意:
1)要判断添加的缺项一般是反应介质。如酸(H+)、碱(OH)或水(H2O)等,需要根据反应的具体情况判断添加。
2)H+和OH不可能添加在同一边,因H+和OH不可能大量共存。
3)若反应物中添加H+或OH离子,则生成物中往往需添加水;若反应物中添加水,则生成物中往往需添加H+或OH离子。
4)添加H+或OH离子时,不必考虑与反应物能否共存,但一定要考虑与生成物能否共存,不能共存,就不能添加。
电荷平衡的配平方法是:若正、负电荷全部在方程式的同一边,则应使正、负电荷的代数和为零;若正、负电荷分布在反应方程式的两边,则两边电荷的差为零
[例1] 配平离子方程式:MnO4+ H2O2+H+——Mn2++ O2↑+H2O
(1)先写出反应物中作氧化剂和还原剂的离子或分子如下:
MnO4+ H2O2 ——
(2)根据反应物的氧化性和还原性分析产物,在酸性条件下MnO4被还原为Mn2+,H2O2被氧化为O2,写出下式:
MnO4+ H2O2—— Mn2++ O2
(3)根据化合价升降总数相等配平发生氧化还原反应的原子的系数。如下:
MnO4 → Mn2+,锰元素的化合价变化+7→+2,降低5×2
H2O2 → O2,氧元素的化合价变化2(-1→0),升高2×5
2MnO4+ 5H2O2—— 2Mn2++ 5O2
(4)根据电荷守恒左侧缺少6个正电荷,加上6H+,
2MnO4+ 5H2O2+6H+—— 2Mn2++ 5O2
(5)根据原子守恒判断,右侧缺少16个氢原子和8个氧原子,正好组成8 H2O,得下式:
2MnO4+ 5H2O2+6H+==2Mn2++ 5O2↑+8 H2O
配平完成。
[例2] 配平离子方程式:MnO4+Fe3O4——Fe3++Mn2+
依据电子得失守恒进行配平可得
1MnO4+5Fe3O4+ ——15Fe3++1Mn2++
显然,此反应的反应物和生成物中还缺少介质分子或离子。
观察上述反应式,反应物中有氧原子,生成物中没有,添加生成物时必定要加上含氧原子的微粒,OH或水中都含有氧原子。若加上OH,OH与产物中的Fe3+、Mn2+不能共存,而溶液中不可能存在O2 离子,也不能添加,只有加上H2O。这样,上式变为
1MnO4+5Fe3O4+ ——15Fe3++1Mn2++H2O
再观察上式,左边没有氢原子,H+或OH离子中都含有氢,若反应物中加上OH离子,则生成物不可能是Fe3+或Mn2+,只能加H+离子。或者依据电荷守恒,要左右两边的电荷相等,也只有添加带正电荷的H+离子。即 1MnO4+5Fe3O4+ H+——15Fe3++1Mn2++H2O
依据电荷守恒,在H+前应配48,再依据氧元素或氢元素质量守恒,在H2O分子前配24即可。将单线改为等号,1省去不写得:
MnO4+5Fe3O4+48 H+=15Fe3++Mn2++24H2O
离子方程式的配平是高考的热点,教学的难点。按照以上方法加强练习,一定能提高离子方程式的配平速度和准确度。
若有疑问,可以直接留言,我会与你一起讨论的,谢谢你的配合,祝你学习进步!

最终答案:见解析。