SO4=Fe2(SO4)3+2S+3SO2+6H2O
五、原子个数守恒法(待定系数法)
根据质量守衡任何化学方程式配平后,方程式两边各种原子个数相等,由此我们可以设反应物和生成物的系数分别是a、b、c。然后根据方程式两边系数关系,列方程组,从而求出a、b、c最简数比。
例6:KMnO4+FeS+H2SO4--K2SO4+MnSO4+Fe2(SO4)3+S+H2O
分析:此方程式甚为复杂,不妨用原子个数守恒法。设方程式为:
aKMnO4+bFeS+cH2SO4-dK2SO4+eMnSO4+fFe2(SO4)3+gS+hH2O
根据各原子守恒,可列出方程组:
a=2d(钾守恒)a=e(锰守恒)b=2f(铁守恒)
b+c=d+e+3f+g(硫守恒)4a+4c=4d+4e+12f+h(氧守恒)
c=h(氢守恒)
解方程组时,可设最小系数(此题中为d)为1,则便于计算:得a=6,b=10,d=3,e=6,f=5,g=10,h=24。
解:6KMnO4+10FeS+24H2SO4=3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O
例7:Fe3C+HNO3--CO2+Fe(NO3)3+NO+H2O
分析:运用待定系数法时,也可以不设出所有系数,如将反应物或生成物之一加上系数,然后找出各项与该系数的关系以简化计算。给Fe3C前加系数a,并找出各项与a的关系,得
aFe3C+HNO3=aCO2+3aFe(NO3)3+(1-9a)NO+1/2H2O
依据氧原子数前后相等列出
3=2a+3×3a+2+(1-9a)+1/2a=1/22
代入方程式
1/22Fe3C+HNO3=1/22CO2+3/22Fe(NO3)3+13/22NO+1/2H2O
化为更简整数即得答案:
Fe3C+22HNO3=CO2+3Fe(NO3)3+13NO+11H2O
六、离子电子法
配平某些溶液中的氧化还原离子方程式常用离子电子法。其要点是将氧化剂得电子的“半反应”式写出,再把还原剂失电子的“半反应”式写出,再根据电子得失总数相等配平。
例8、KMnO4+SO2+H2O-K2SO4+MnSO4+H2SO4
分析:先列出两个半反应式分别为得电子和失电子的式子。
KMnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O①
SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+②
将①×2,②×5,两式相加而得离子方程式。
2KMnO4+5SO2+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4
下面给出一些常用的半反应。
1)氧化剂得电子的半反应式
稀硝酸:NO3-+4H++3e-=NO+2H2O
浓硝酸:NO3-+2H++e-=NO2+H2O
稀冷硝酸:2NO3-+10H++8e-=N2O+H2O
酸性KMnO4溶液:MnO4-+8H++5e-=Mn2++4H2O
酸性MnO2:MnO2+4H++2e-=Mn2++2H2O
酸性K2Cr2O7溶液:Cr2O72-+14H++6e-=2Cr3++7H2O
中性或弱碱性KMnO4溶液:MnO4-+2H2O+3e-=MnO2+4OH-
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