剖析:氧化还原反应议程式的配平中易错问题

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  1.只考虑配平时需要遵循质量守恒定律,却忽视了应以客观事实作依据。
  例1 请配平反应:
  错解:
  分析:上述两个反应方程式都遵循质量守恒定律,也都遵循得失电子相等的原则,但是,根据实验客观事实和分析反应本质来看,都是错误的。因为H2S有较强的还原性,在酸性介质中被强氧化剂氧化时,除牛成S外,还可能生成SO2或。但是这三个相互独立的平行反应,只能分别写成三个化学方程式,不能把任何两个及以上的氧化还原反应以任意比例组合在一起。否则,就会出现以上错例,甚至还可以写出更多的此类配平的反应方程式。事实上,H2S被KMnO4氧化成S时,只能写出一个配平的化学方程式,而在这个方程式中,2 mol KMn04被还原生成2 mol MnSO4,同时有5 mol H2S被氧化成5 mol S。该反应配平时的正确表示方法为:
  2.只考虑反应中各物质的价态变化,却忽视了对反应历程的分析。
  侧2 请配平反应:
  错解:
  分析:该反应实际上是分步进行的:
  第二步:
  第一步反应是氧化还原反应,Al是还原剂,H2O是氧化剂,AI(OH)3是氧化产物,H2是还原产物。第二步反应既属于非氧化还原反应,又是酸碱中和反应,因此,NaOH不是氧化剂,而是强碱,NaAlO2不是氧化产物。将上述两步合并得:
  如果不标出电子转移的方向和数目,则可以消去4H20。
  3.只考虑同种元素价态高低之间变化的必然性,却忽视了价态之间变化的可能性。
  例3 请配平反应:
  错解:
  分析:上述两个反应方程式的错误之处在于违背了同种元素不同价态间的氧化还原反应,生成中间价态时,一般不出现超越价态的现象,即价态归中且只相邻不相交规律。硫元素的价态变化在该反应中只能是,不可能为S。该反应配平时的正确表示方法为:
  4.只考虑同一种元素原子的平均价态,却忽视了同一种元素原子的不同价态。
  例4 请配平反应:
  错解:
  分析:中两个硫原子的价态不同,一个为+6价,另一个为-2价,硫元素的平均价态可以作为-2价。但在分析电子转移时,应该是。该反应配平时的正确表示方法为:
  感情与提高
  1.若锌与稀硝酸的反应为,则a、b、c、M可能是()。
  A.4、1、5、NO
  B.4、2、4、N20
  C.4、1、3、NH4N03
  D.4、3、5、NO
  2.由硫可制得多硫化钠Na2Sx,x值一般为2~6。已知Na2Sx与NaCIO反应的化学方程式为。请配平上述反应。
  参考答案与提示:1.C 提示:反应中4Zn的化合价升高数为8,所以失去电子的数目为8,根据锌原子守恒,可得a=4。根据氮原子守恒,得产物M中含有2个N。又因为4Zn失去8个电子,根据得失电子相等,可得氮元素的化合价应从+5价降到-3价,一个氮原子得到8个电子,故产物M为铵盐,即。根据氮原子守恒,得b=l。根据氢原子守恒,可得c=3。
  提示:因为Na2Sx中硫元素的化合价不确定,故给配平带来一定的难度。首先,根据Na2sx确定硫元素的化合价为价。其次,分析得失的电子,得。然后,再根据钠原子守恒,得出反应物中NaOH的化学计量数为2(x-l)。最后,根据氢原子守恒,得出H2O前的化学计量数为(x-1)。
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