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待定系数法配平氧化还原反应方程式

2021-02-04 来源:华拓网
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待定系数法配平氧化还原反应方程式

作者:黄丽桃

来源:《读与写·教育教学版》2011年第07期

中图分类号: G633.8 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2011)07-0131-01

有关氧化还原反应方程式的配平问题不仅是中学化学教学的重点,同时也是难点。还是历年高考的热点之一。其综合性强,方法多,如化合价升降法、待定系数法、观察法、零价法等,但只有根据反应式类型和特点选择最优的配平方法,才能达到快速、简便、准确的目的。对于反应物中含有中学阶段不常见价态的氧化还原反应方程式的配平,学生往往无处下手。笔者在教学过程中总结出用“待定系数法”来解决这类问题,收到了良好的效果。现介绍如下: 1 配平原理和步骤 1.1原理

待定系数法(不用标价态的配平法)也叫1·n法。其原理是根据质量守恒定律,即反应前后原子的种类和数目不变的原理推导出的。本法往往用于多元素且有氧元素时氧化还原反应方程式的配平,但不能普遍适用。 1.2步骤

①先把有氧元素的较复杂反应物的计量数设为1,(有时也可以把没有氧的复杂项定为1,如例3),较简单的设为n,根据其中所含原子的种类,分别配平其他物质的化学计量数。其可能为整数、分数或代数式,得到含代数系数的化学方程式;②利用其中一种未参与配平的原子,根据其反应前后原子数相等,列一个一元一次方程。解之得n的值;③将n值代入含有n的各计量数,再调整配平。 2 实例与应用

【例1】配平方程式KI+KIO3+H2S——I2+K2SO4+H2O

①设KIO3的化学计量数为1,KI的化学计量数为n,根据K、I、S、H原子守恒得K2SO4、I2、H2S、H2O的化学计量数分别为(n+1)/2、(n+1)/2、(n+1)/2、(n+1)/2。即

nKI+1KIO3+(n+1)/2;H2S——(n+1)/2I2+(n+1)/2K2SO4+ (n+1)/2H2O

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②列方程(根据氧原子数相等) 3=(n+1)/2×4+(n+1)/2 解之n=1/5 ③代入n值的:1/5KI+KIO3+3/5H2S——3/5I2+3/5K2SO4+ 3/5H2O

将分数调整为整数得1KI+5KIO3+3H2S==3I2+3K2SO4+3H2O 【例2】配平方程式Cr(MnO4)2+Pb(N3)2——Cr2O3+MnO2+Pb3O4+NO

①设Cr(MnO4)2的化学计量数为1,Pb(N3)2的化学计量数为n,根据Cr、Mn、Pb、N原子守恒得Cr2O3、MnO2、Pb3O4、NO的化学计量数分别为1/2、2、n/3、6n。即 1Cr(MnO4)2+nPb(N3)2——1/2Cr2O3+2MnO2+n/3Pb3O4+6nNO

②列方程(根据氧原子数相等) 2×4=1/2×3+2×2+n/3×4+6n 解之n=15/44

③代入n值的:1Cr(MnO4)2+15/44Pb(N3)2——1/2Cr2O3+2MnO2+5/44Pb3O4+45/22NO 将分数调整为整数得:44Cr(MnO4)2+15Pb(N3)2==22Cr2O3+88MnO2+5Pb3O4+90NO 【例3】配平方程式Na2Sx+NaClO+NaOH——Na2SO4+NaCl+H2O

① 设Na2Sx的化学计量数为1,NaClO的化学计量数为n, 根据S、Cl、Na、H原子守恒得Na2SO4、NaCl、NaOH、H2O的化学计量数分别为x、n、(2x-2)、(x-1)。即 1Na2Sx+nNaClO+(2x-2)NaOH——xNa2SO4+nNaCl+(x-1)H2O ②列方程(根据氧原子数相等)n+2x-2=4x+x-1,解之n=3x+1

③代入n值的:1Na2Sx+(3x+1)NaClO+(2x-2)NaOH——xNa2SO4+(3x+1)NaCl+(x-1)H2O

3 结果与讨论

通过上述实例不难看出,用待定系数法配平氧化还原反应方程式,其原理浅显易懂、简单方便、配平讯速,应用范围广泛,特别是对复杂的氧化还原反应方程式的配平具有明显的优越性。在众多的配平方法中,除化合价升降法是一种最基本、使用最广泛的方法外,待定系数法也是一种值得注意的方法。

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当然,待定系数法也有一定的局限性,它不像化合价升降法那样可根据配平的过程,得出氧化剂、还原剂、电子转移的方向和数目。但是在熟练地掌握通用化合价升降法的基础上,不应排除系统的待定系数法,这无论对教与学均有其实用意义。 (上接71页)

4.2采用多层次的教学方法

学生能力培养遵循由浅入深、从知识掌握到能力培养过程。在教学中,强调课堂知识学习的重要性,在掌握基本原理和方法的同时,也强调实践能力的重要,将实践能力培养划分为实验课、课程设计综合实验、毕业设计三个层次进行培养,这些方法取得了较好的效果。 5 结语

几年的传感器的教学过程中,与原有的教学方法相比,《自动检测技术》课程的改革取得了显著的教学效果,学生的技能得到了提高,得到学生的普遍好评,学生反响强烈,承认并肯定了传感器教学的效果,认为该课程培养了独立实验的能力,同时也为专业学习打下了扎实的基础。对于其它课程的改革有一定的借鉴意义。 参考文献:

[1]张淑红. 项目教学法在传感器课程改革中的应用[J].天津职业大学学报,2007. [2]宋珍伟. 高职院校机电一体化专业传感器课程教学探讨.读与写杂志社.2009.11.

作者简介:宋珍伟(1979—),男,讲师,硕士,研究方向:智能仪器与测控技术。

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