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化学方程式的配平问题

苏州市苏州高新区第一中学 王科强

根据课程标准和高考评价，表达是各科教学的重要内容之一。而用化学方程式表示物质的转化与变化，正是是化学学习与研究的必备基本知识与基本技能。作为高考重要考点——化学方程式的配平需注重这几个方面：

1.一般思路

质量守恒定律，可细分为三个方面的守恒：电子守恒→电荷守恒→原子守恒。

例一 (2022·连云港期中)在弱酸性条件下，fe^2＋与no反应得到fe(oh)₃和n₂，反应的离子方程式为

第一步：电子守恒（氧还反应配平）fe失电子、n得电子

 10fe^2＋＋2no===10fe(oh)₃↓＋n₂↑

第二步：电荷守恒（离子反应配平）反应前后电荷保持一致

10fe^2＋＋2no===10fe(oh)₃↓＋n₂↑＋18h^＋（酸性条件）

第三步：原子守恒（化学方程式）质量守恒定律

10fe^2＋＋2no＋24h₂o===10fe(oh)₃↓＋n₂↑＋18h^＋　。

练① (2023·泰州期末)“除铁”时，先加入h₂o₂，后加入mnco₃固体。加入mnco₃固体时有co₂生成，反应的离子方程式为：

3mnco₃＋2fe^3＋＋3h₂o===3mn^2＋＋2fe(oh)₃＋3co₂↑　。

练②(2022·苏州期中)取一定质量的bacro₄和对应量的水加入三颈烧瓶中，水浴加热并搅拌，一段时间后同时加入过量浓盐酸和无水乙醇充分反应，生成crcl₃并放出co₂气体。上述反应的化学方程式为

c₂h₅oh＋4bacro₄＋20hcl(浓)2co₂↑＋4crcl₃＋13h₂o＋4bacl₂

2.定组成技巧

作为配平的辅助手段，一些物质的化学式的固定组成，使得原子间个数关系保持固定比例。

例二 (2023·常州期末)bi₂s₃和mno₂在空气中焙烧生成bi₂o₃和mnso₄。该反应的化学方程式为

化学式mnso₄中n(mn):n(s)=1:1使得n(bi₂s₃):n(mno₂)=1:3

2bi₂s₃＋6mno₂＋9o₂2bi₂o₃＋6mnso₄　。

练③(2023·扬州中学)lifepo₄电极材料是动力型锂离子电池的理想正极材料。它可以通过h₃po₄、lioh和(nh₄)₂fe(so₄)₂溶液发生共沉淀反应。写出反应的化学方程式：

提示：化学式(nh₄)₂fe(so₄)₂中n(n):n(s)=1:1

(nh₄)₂fe(so₄)₂ ＋lioh＋h₃po₄===lifepo₄↓＋2nh₄hso₄＋h₂o

3.平均价态技巧

根据化合物中元素正负化合价的代数和为零，可根据熟悉的化合价推测未知的化合价，即使是错误的也不影响配平，只关心化合价变化，甚至是虚构变化，这仅仅是处理技巧。

例三 (2023·连云港2月调研)硫脲[cs(nh₂)₂]与酸性kmno₄溶液反应转化为两种无毒的气体及so，同时生成mn^2＋，该反应的离子方程式为

cs(nh₂)₂中h 1、n-3、s-2、c 4，

mn： 7→ 2，降5；

s：-2→ 6升，升8；n：-3→0，升3；且n(s):n(n)=1:2，共同升高14

14mno＋5cs(nh₂)₂＋32h^＋===14mn^2＋＋5co₂↑＋5n₂↑＋5so＋26h₂o　。

练④ (2023·南通二模)工业废水ph＝9时，k₂feo₄氧化c₂h₅sh生成c₂h₅so和fe(oh)₃，反应的离子方程式为　2feo＋c₂h₅sh ＋4h₂o===c₂h₅so＋3oh^－＋2fe(oh)₃↓　。

练⑤ (2022·海安期中)写出·oh氧化甘氨酸根(c₂nh₄o)生成no、co₂的离子方程式：

提示·oh中氧为-1

14·oh＋c₂nh₄o===no＋2co₂↑＋9h₂o

练⑥ (2022·南京六校联考)(nh₄)₂s₂o₈可用于检验废水中的cr^3＋是否超标，如果超标，溶液会变成橙色(cr₂o)，写出该反应的离子方程式：

提示：s₂o中s可按 7处理，若知道结构期中两个氧为-1

2cr^3＋＋3s₂o＋7h₂o===6so＋cr₂o＋14h^＋

4.组合技巧

利用反应机理以及盖斯定律，通过已知反应的加加减减求未知反应的化学方程式。

例四(2022·南京一中)一种通过bao和ba(no₃)₂的相互转化脱除no₂的原理如图所示，脱除no₂的总反应为

反应ⅰ：4no₂＋2bao＋o₂＝2ba(no₃)₂

反应ⅱ：3ba(no₃)₂＋10nh₃＝8n₂＋3bao＋15h₂o

ⅰ×3＋ⅱ×2，得总反应：12no₂＋20nh₃＋3o₂16n₂＋30h₂o