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初三化学方程式配平规则窍门
来源查字典化学网| 2012-12-31 发表| 5701 人浏览
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初三化学方程式配平规则窍门

(一)掌握书写化学式的要领

化学式在化学用语系列中,处于承上启下的地位,前有元素符号和化合价知识,这是书写化学式的基础;后有化学方程式和电离方程式等,这又是以化学式为基础的,其中如有一个化学式错误,则全式毫无意义,若再以这样的错误化学方程式作依据进行化学计算,则错得更远,真可谓是“失之毫厘,差之千里”。可见,掌握书写化学式的要领,直接影响着其他化学用语、其他化学知识和技能的学习。

初中化学中,出现的不同物质的化学式有一百多个。记忆和书写物质的化学式,绝不能靠死记硬背,而应掌握其书写要领,只要常写常练,便能较快地达到熟练的程度。

要正确书写物质的化学式,一是要熟练记忆元素符号,二是书写化合物的化学式时,要熟练记忆常见元素和原子团的化合价,三是书写化合物的化学式要符合各元素正负化合价的代数和为零的原则,四是掌握书写化学式的一般方法。总起来说,这就是书写化学式的要领。

化学式的一般写法是:

(1)单质的化学式

除H2、O2、N2、F2、Cl2、Br2和I2七种单质为双原子分子外,其余单质(惰性气体、金属单质和固态非金属单质等)都是以元素符号表示其化学式。

(2)化合物的化学式

书写时一般规律是先读后写,后读先写;排好顺序,写好角号。一般将显正价的元素或原子团写在左边,显负价的元素或原子团写在右边。其书写步骤是:定位、标价、交叉约简和检验四步。

例如:写出氧化铝、磷酸、氢氧化铜和硫酸铁的化学式。

①定位:确定元素或原子团的顺序。

AlO、HPO4、CuOH、FeSO4

②标价:正确地在各元素或原子团的上方标出化合价。



③交叉约简:将化合价的绝对值交叉写在对方元素或原子团的右下方,能约简的要约为最简约数。原子或原子团的个数为1时,通常1省去不写。原子团在2个或2个以上时,应加上括号。

④检验:当正价总数与负价总数之和为零时,化学式正确。


Al2O3、H3PO4、Cu(OH)2、Fe2(SO4)3

上述步骤是对初学者而言,写得多了,熟练了,便可得心应手一次写出。要注意的是,化学式表示某物质的组成,因此,只有某种物质是确实存在的,表示这种物质的化学式才有意义。不是任意两种或两种以上的元素都能化合成化合物,所以,我们不能随意写出一种客观上不存在的物质的化学式。

(二)掌握书写化学方程式的技巧

1.书写化学方程式的步骤

以书写碳在高温时跟氧化铁反应的化学方程式为例,归纳步骤如下:

①根据反应的事实(该反应生成铁和二氧化碳气体),在式子的左边写出反应物的化学式,在式子的右边写出生成物的化学式。反应物或生成物不止一种,就分别用加号把它们连接起来(反应物之间的“+”号表示“……跟……反应”,生成物之间的“+”号表示“……跟……”),并在式子左、右之间划一条短线段。在这一步里,一定要注意把各种物质的化学式写正确,否则,写出的式子无意义!

C+Fe2O3──Fe+CO2

②根据质量守恒定律,用配系数的方法,使左、右两边同一元素原子的个数相等(即配平),然后将短线段改为等号(等号表示“生成了……”)。应当注意,配平时只能选择适当的系数,不能改变化学式。

3C+2Fe2O3=4Fe+3CO2

③在等号上、下方注明反应条件,如点燃、通电、高温、加热(用“△”号表示)、催化剂等,同时,标明生成物中的气体或沉淀产物的状态。生成物是气体的在其化学式的右边加上“↑”号(反应物中如有气体,则气态生成物不再标“↑”符号);产物是沉淀的加“↓”号。

3C+2Fe2O34Fe+3CO2↑

概而言之,在书写化学方程式时,必须要符合化学反应的客观规律,不能凭空臆造。书写程序一般是:写好化学式—系数要配平—中间联等号—条件要注清—生成气体或沉淀,要用箭号来标明。

要写好化学方程式,还要熟练掌握和运用酸、碱、盐的溶解性表,金属活动性顺序和常见元素、原子团的化合价,以及书写物质化学式的技能。

2.化学方程式配平的方法

化学方程式的配平,是书写完整的化学方程式的基本功和重要步骤。这里,结合初中化学的学习,归纳一下两种配平方法。

(1)最小公倍数法──奇偶法

这是一种最简单的方法,适用于初学者配平一些简单的化学方程式。配平的着眼点,在于找出反应式中某一物质化学式中最大的奇数原子个数,与相应物质中对应原子的偶数个数的关系。配平步骤是:

①找出最大的奇数原子个数,与相应的物质中对应原子的偶数个数的关系;

②求出最小公倍数;

③求出相关物质的化学式系数;

④将相应的物质化学式前面配上相应的系数。


例如,配平Al+Fe3O4──Fe+Al2O3

解:①从反应式看,最大奇数是Al2O3中的氧原子个数3,相应物质Fe3O4中对应氧原子个数是偶数4;

②最小公倍数为:3×4=12

③求相关物质的化学式系数:



④配平:Al+3Fe3O4──Fe+4Al2O3

上式中4Al2O3在满足3×4=12个氧原子的同时,将Al相应增为8个,3Fe3O4中Fe相应增为9个,则整个方程式配平为:

8Al+3Fe3O4=9Fe+4Al2O3

(2)观察-推理法

这是一种以奇偶法为基础,进一步加以推理来完成配平的方法。

观察-推理法应用较广泛,通常根据着眼点不同又分为两种情况:

第一,从化学反应式中出现次数最多的元素着眼。其配平步骤是:

①找出在化学反应式中出现次数最多且原子个数为最大奇数的元素;

②将含该元素最大奇数个原子的化学式配上适当的偶数系数;

③以此为基础,逐步推理,算出其他物质化学式的系数,将方程式配平。

例如,配平FeS2+O2—Fe2O3+SO2

解:①由观察可知,氧元素出现的次数最多,且在Fe2O3中奇数3为最大;

②将Fe2O3配上系数2,则

FeS2+O2—2Fe2O3+SO2

③从2Fe2O3观察可知,其中Fe原子有4个,使两边Fe原子个数相等,就要在FeS2前面配上系数4,则

4FeS2+O2—2Fe2O3+SO2

从4FeS2观察可知,其中S原子有8个,要使两边S原子个数相等,就要在SO2前面配上系数8,则

4FeS2+O2—2Fe2O3+8SO2

从氧元素着眼,再回到氧原子个数的计算上来。右边氧原子数为2×3+ 8×2=22个,因此,在O2前面应配上系数11,化学方程式两边就平衡了,即

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

化学方程式的配平方法,除上述两种以外,还有代数法、化合价升降法及新观察法等等,今后,同学们会逐步学习到。

3.化学方程式书写中常见错误简析

化学方程式的书写,是元素符号和化学式书写能力的综合运用,因而也是化学用语学习中显得尤为重要和难度较大的部分。

这里,跟同学们谈一谈书写化学方程式中应注意避免的几种错误,概括起来,主要有“四乱”。

一是乱套“公式”。一些同学书写化学方程式时,虽然注意了不能凭空臆造化学式,但又没有掌握典型记忆与类型推导相结合的方法,加之缺乏化学基础知识,因而把记住的某个熟悉的化学方程式当作为一般公式去套用,犯了乱套“公式”的错误。如:




当然,某些化学性质相似的物质,可以发生一些相似的化学反应,这在典型记忆与类型推导相结合的方法中已叙述过。

由此可见,书写化学方程式不一定象数学、物理上那样,有固定的公式可套,而是要根据反应物的性质和反应的条件,运用化学基础知识和理论来推测反应能否发生,从而写出正确的化学方程式来。

二是乱写逆反应。如:



产生此类错误的原因是,初中学生把化学方程式与数理方程式混为一谈,随意把化学方程式倒过来写。我们知道,数理方程式可以移项,或将等号左右两端反过来写;而化学方程式与数理方程式是绝然不同的两种概念。虽然有些化学反应是可逆的,但多数化学反应并非如此。至于有些反应,在相同或不相同的条件下,能够向相反方向进行,也不一定是可逆反应,而是意义完全相反的反应类型。例如:



上述情况,虽在独立场合都正确,但绝不能相互代替。

此外,对于复分解反应中,除注意生成物中要有沉淀析出、放出气体或生成水的条件才能使反应发生外,还应注意在盐与碱、盐与盐的反应中,盐和碱都必须是可溶性的电解质。否则反应照样不能发生。

三是乱标生成物的状态和反应条件。如:


四是乱写化学式。例如:

H2+O2H2O2

Na+Cl=NaCl

NaOH+CuSO4=NaSO4+CuOH

Al+H2SO4=AlSO4+H2↑

这类错误较为严重。这是对物质的化学式的书写规则不懂或没有入门造成的。克服的办法是:在书写每一个化学式时,都要运用化合价规则去检验校正,在所有化学式都正确的基础上再进行配平。




例6 配平下列化学方程式

(1)Fe2O3+ CO--Fe+CO2

(2)FeS2+O2--Fe2O3+ SO2


(3)C2H2+O2-- CO2+ H2O

分析 对于一类比较复杂的反应方程式的配平,可以采用以下

方法:

观察法

思路:①从化学式比较复杂的一种物质中推算出有关化学式的

系数和其本身的系数。

②根据求得化学式的系数再找出其它化学式的系数。

题(1)从反应式可知,每个CO分子从Fe2O3中夺取一个氧原

子生成一个CO2分子,一个Fe2O3分子可使三个CO分子氧化成二氧化碳分子,故配平的化学方程式为:

Fe2O3 +3CO=2Fe+3CO2

(2)奇数化偶法

思路: ①找出反应方程式中左右两端出现次数较多的元素.

②上述元素的原子的两端的总数是一奇一偶时,就选这种远素配

平起点。

③由已求得的系数决定其它化学式的系数。

题(2)从反应式可知,氧元素出现次数较多,且反应式两边

奇偶数,因此,可从氧元素着手,配平顺序从①→②→③→④

4FeO2 +11O2=2Fe2O3+ 8SO2

② ④ ① ③

(3)待定系数法

思路:①以不同的未知数代表化学方程式中各化学式系数。

②根据在反应过程中各元素的原子种类和数目不变的原理列出

相应的方程。

③解各代数方程式,并以最小整数代表其中任一未知数而求出其它未知数的数值。

④将各未知数的数值代入原方程式中。

题(3)从反应式可知,若设上式C2H2、O2、CO2、和H2O的系数

分别是a、b、c、d,则配平的方程式为:

aC2H2+ bO2= cCO2+ dH2O

a= c/2

a=d 解之得a=c/2=2b/5

b= c+ d/2

令b=5,则a=2,c=4,d=5。

则 2C2H2+5O2=4CO2+2H2O

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