配平简介:
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律,书写化学反应方程式写出反应物和生成物后,往往左右两边各原子数目不相等,不满足质量守恒定律,这就需要通过配平来解决。
配平原则:
(1)电子守恒原则:反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则:若为离子反应,反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则:反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤: (1)一标:标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等:通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定:确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平:用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查:检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧:
(1)逆向配平法:部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法,即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平(一般从反应物很难配平时,可选用逆向配平法)
例:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025093639001.gif)
通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降,确定CrCl
3、Cl
2的计量数为2和3,然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法:设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1,其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例:P
4O+Cl
2→POCl
3+P
2Cl
6 可令P
4O前的系数为1,Cl
2的系数为x,则
1P4O+xCl
2→POCl
3+3/2P
2Cl
6 ,再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法:先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价,然后计算出各元素化合价的升降值,并使元素化合价升降总数相等,最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例:Fe
3C+HNO
3=Fe(NO
3)
3+CO
2↑+NO
2↑+H
2O
复杂化合物Fe
3C按照常规方法分析,无法确定其Fe和C的具体化合价,此时可令组成物质的各元素化合价为零价,根据化合价升降法配平。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025093846001.gif)
再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法:当某元素的原子在某化合物中有数个时,可将它作为一个整体对待,根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例:S+Ca(OH)
2→CaS
x+Ca
2S
2O
3+H
2O
生成物CaS
x、Ca
2S
2O
3中的S
x、S
2作为一个整体标价为-2、+4价,则化合价升降关系为:
S
x 0→-2 降2×2
S
2 0→+4 升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法:一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H
2O、H
+或OH
-),最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平:有机物中元素的化合价一般来讲,氢元素显+1价,氧元素显-2价,然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。
氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤:
- 一般方法:从左向右配。
- 步骤:标变价,找变化,求总数,配系数。
- 标出元素化合价变化的始态和终态
- 求升价元素或降价元素化合价的变化数
- 求化合价变化数的最小公倍数,分别作为氧化剂或还原剂的系数
- 配平变价元素
- 用观察法配平其他元素
- 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律(离子方程式还要看电荷是否守恒)
如:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131001/2013100110314428734394.png)
特殊技巧:
配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降,若从左向右配平较困难,可以采用从右向左配平,成为逆向配平法。
二氧化硅:
①化学式SiO2
②相对分子质量:60
③类别:酸性氧化物
④晶体类型:原子晶体
⑥晶体中粒子间的作用力:共价键
二氧化硅的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:无色透明或白色粉末,原子晶体,熔沸点都很高,坚硬难熔,不溶于水,天然的二氧化硅俗称硅石,是构成岩石的成分之一。
(2)化学性质:不活泼
①不与水反应,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123247001.gif)
(氢氟酸不能盛放在玻璃容器中)。
②具有酸性氧化物的性质,能跟碱性氧化物或强碱反应。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123322001.gif)
(实验室中盛放碱液的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123346001.gif)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123442001.gif)
(制玻璃)
③具有弱氧化性
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123514001.gif)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123523001.gif)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111025/20111025123529001.gif)
知识点拨:
二氧化硅晶体的结构若在硅晶体结构中的每个Si—Si键中“插入”一个氧原子,便可得到以硅氧四面体 (SiO4)为骨架的二氧化硅的结构,如图所示。在二氧化硅晶体里,硅原子和氧原子交替排列,不会出现Si—Si键和O—O键,即每个硅原子与四个氧原子形成四个共价键,每个氧原子与两个硅原子形成共价键,因此,二氧化硅晶体中硅原子和氧原子的个数比为1:2,二氧化硅的化学式为SiO2.
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131226/2013122622270021115045.png)
二氧化硅的用途:
①光导纤维的主要原料
②石英的主要成分是SiO
2,纯净的石英可用来制造石英玻璃。石英晶体中有时含有其他元素的化合物,它们以溶解状态存在于石英中,呈各种颜色。纯净的SiO
2晶体叫做水晶,它是六方柱状的透明晶体,是较贵重的宝石。 水晶常用来制造电子工业中的重要部件、光学仪器,也用来制造高级工艺品和眼镜片。
③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体,可用于制造精密仪器轴承,耐磨器皿和装饰品。
二氧化硫:
①化学式:SO
2②分子结构:SO
2是由极性键形成的极性分子,因此易溶于水,其晶体为分子晶体。
二氧化硫的物理性质和化学性质:
1.物理性质:
SO2是无色、有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,易溶于水(常温常压下,1体积水大约溶解40体积的SO2),易液化(沸点-10℃)。
2.化学性质
(1)具有酸性氧化物的通性
①将SO2通入紫色石蕊试液中,试液变红。
②能与碱性氧化物、碱及某些盐反应。如:
(2)还原性
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/2013122722133363012115.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312272213337553962.png)
(3)弱氧化性
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312272213338647144.png)
(4)漂白性(不能漂白酸碱指示剂) 能和某些有色物质化合生成无色物质,生成的无色物质不稳定,易分解而恢复原色,因此,SO2的漂白并不彻底。在中学化学常见试剂中,能用SO2漂白的只有品红溶液,品红溶液
无色溶液
恢复原色。
SO2与一些物质反应的实验现象:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/2013122723120262216511.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/2013122723120280990607.png)
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/2013122723120293419214.png)
SO2与强碱反应后固体成分的确定:
SO2与强碱(如NaOH)溶液发生反应后的固体成分取决于二者的用量。遇到类似的问题,可以采用数轴分析法讨论。设SO2的物质的量为n(SO2),NaOH物质的量为n(NaOH),数轴代表
,如下数轴所示:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312272312031214505.png)
分析数轴可得:
(1)
则固体物质为Na2SO3,
(2)
,则固体物质为NaOH 和Na2SO3.
(3)
,则同体物质为NaHSO3
(4)
,则固体物质为Na2SO3和NaHSO3,
(5)
,则固体物质为NaHSO3。
二氧化硫的制备:
工业制法:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312272213341143248.png)
实验室制法:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/201312272213342237956.png)
(1)收集:向上排空气法。
(2)检验:品红溶液。SO2是中学阶段学到的唯一种既能使品红褪色,加热后又能使其恢复原色的气体。
(3)尾气处理:用NaOH溶液吸收。
二氧化硫的用途:
工业上用二氧化硫漂白纸浆、毛、丝、草编制品等。此外,二氧化硫还可用于杀菌消毒,可以用作防腐剂。
二氧化硫对环境的污染及治理:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20131227/2013122722133607970819.png)
有机物分子的空间构型:
(1)烷、烷基:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111027/20111027154029001.gif)
(2)烯:
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111027/20111027154154001.gif)
(3)醛、酮、羧酸
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111027/20111027154324001.gif)
(4)苯、苯的同系物,稠环芳烃
苯是一种平面型分子,当苯环上的H被其它某个原子取代后仍为平面型。当取代基为非平面型,整个分子也就变为非平面型。
![](http://static.haoskill.com/upload/zsd/20111027/20111027154357001.gif)
(5)炔:因为C
2H
2为一种直线型分子:H-C≡C-H。所以它的卤代物C
2HX、C
2X
2均为直线型分子:H-C≡C-X、
X-C≡C-X,丙炔CH
3-C≡C-H分子中3个C和乙炔基中H共直线整个分子非直线也非平面型(含-CH
3)