题目
二、氧化还原反的方程式的书写与配平例2 配平化学方程式(1)H2S+HNO3===S↓+NO↑+H2O(2)Cu+HNO3(稀)===Cu(NO3)2+NO↑+H2O
二、氧化还原反的方程式的书写与配平
例2 配平化学方程式
(1)H2S+HNO3===S↓+NO↑+H2O
(2)Cu+HNO3(稀)===Cu(NO3)2+NO↑+H2O
题目解答
答案
答案 (1)3 2 3 2 4(2)3 8 3 2 4
解析
氧化还原反应配平的核心思路是原子守恒和得失电子守恒。对于含多种变价元素的反应,需分别确定各元素的氧化数变化,找到最小公倍数使总得失电子数相等,再逐步配平其他原子。
关键步骤:
- 拆分氧化还原对,确定各元素的变价情况;
- 根据得失电子守恒确定主反应物/产物的系数;
- 配平其他原子(如O、H通常通过H₂O或H+调整)。
第(1)题:$H_2S + HNO_3 \rightarrow S \downarrow + NO \uparrow + H_2O$
确定氧化数变化
- S:$H_2S$中S为$-2$价 → $S$中$0$价,每S原子失2e⁻;
- N:$HNO_3$中N为$+5$价 → $NO$中$+2$价,每N原子得3e⁻。
得失电子守恒
设$H_2S$系数为$a$,$HNO_3$系数为$b$,则总失电子数$=2a$,总得电子数$=3b$。
由$2a = 3b$,取最小整数解$a=3$,$b=2$。
配平其他原子
- S:$3H_2S$生成$3S$,已平衡;
- N:$2HNO_3$生成$2NO$,已平衡;
- O:左边$2 \times 3 = 6$个O,右边$2 \times 1 + H_2O$中的O,设$H_2O$系数为$4$,则总O数$2 + 4 = 6$;
- H:左边$3 \times 2 + 2 = 8$个H,右边$4 \times 2 = 8$个H,平衡。
最终方程式:
$3H_2S + 2HNO_3 \rightarrow 3S \downarrow + 2NO \uparrow + 4H_2O$
第(2)题:$Cu + HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + NO \uparrow + H_2O$
确定氧化数变化
- Cu:$0$价 → $+2$价,每Cu原子失2e⁻;
- N:$HNO_3$中$+5$价 → $NO$中$+2$价,每N原子得3e⁻。
得失电子守恒
设$Cu$系数为$a$,$HNO_3$系数为$b$,则总失电子数$=2a$,总得电子数$=3b$。
由$2a = 3b$,取最小整数解$a=3$,$b=2$。
配平其他原子
- N:$2HNO_3$需提供$3 \times 2 = 6$个$NO_3^-$(来自$Cu(NO_3)_2$)和$2$个$NO$,故$HNO_3$总系数为$6 + 2 = 8$;
- O:左边$8 \times 3 = 24$个O,右边$3 \times 6 + 2 \times 1 + H_2O$中的O,设$H_2O$系数为$4$,则总O数$18 + 2 + 4 = 24$;
- H:左边$8$个H,右边$4 \times 2 = 8$个H,平衡。
最终方程式:
$3Cu + 8HNO_3 \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O$