常见配平口诀及解释
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“有氢找氢,无氢找氧”
- 含义:当看到化学方程式中有氢气参与反应时,就以氢气为基础来寻找其他物质的系数;如果没有氢气,就以氧气作为切入点来进行配平,对于(H{2}+Cl{2}\xrightarrow{点燃}HCl)这个反应,因为有氢气参与,所以先看氢原子,左边有(2)个氢原子,右边(HCl)中有(1)个氢原子,为了使得氢原子数目相等,在(HCl)前面配上系数(2),然后根据氯原子的数目,(Cl{2})前面的系数也应该是(1),这样方程式就配平了,即(H{2}+Cl_{2}\xrightarrow{点燃}2HCl)。
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“奇数配偶,变单成双”
- 含义:如果化学方程式中某一元素的原子个数在两边是奇数和偶数的情况,就通过调整系数,把这个奇数变成偶数,也就是让原子个数是单数的一边通过配系数变成双数(偶数),从而使两边的原子个数相等,对于(Fe{3}O{4}+CO\xrightarrow{高温}Fe+CO{2})这个反应,先观察各元素的原子个数,左边氧原子在(Fe{3}O{4})中有(4)个,在(CO)中有(1)个,一共是(5)个;右边氧原子在(CO{2})中有(2)个,氧原子个数左边是奇数,右边是偶数,我们可以通过配平把左边的氧原子个数变成偶数,将(Fe{3}O{4})前面的系数定为(1),(CO)前面的系数定为(4),这样左边氧原子个数就是(4 + 4×1 = 8)个,右边(CO{2})前面的系数就应该是(4),此时右边氧原子个数为(4×2 = 8)个,氧原子就配平了,再根据铁原子和碳原子的个数进行调整,最后得到配平后的方程式(Fe{3}O{4}+4CO\xrightarrow{高温}3Fe + 4CO{2})。
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“出现分数,去掉分母”
- 含义:在配平过程中,有时候会出现分数系数,为了使化学方程式的系数都是整数,需要把分数去掉,通常是找到所有系数的最小公倍数,然后给每个系数都乘以这个最小公倍数,对于(CH{3}OH + O{2}\xrightarrow{点燃}CO{2}+H{2}O)这个反应,假设我们先通过某种方法配平得到(\frac{1}{2}CH{3}OH+\frac{3}{4}O{2}\xrightarrow{点燃}CO{2}+\frac{3}{2}H{2}O),这里出现了分数系数,我们可以把所有的系数都乘以(4)((4)是(\frac{1}{2})、(\frac{3}{4})、(\frac{3}{2})这三个分数分母的最小公倍数),得到(2CH{3}OH + 3O{2}\xrightarrow{点燃}2CO{2}+4H{2}O),这样就去掉了分母,使系数都变成了整数。
配平方法及示例
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最小公倍数法
- 原理:找出化学反应式两边同一原子的个数,然后求出这两个原子个数的最小公倍数,再用最小公倍数分别除以两边该原子的个数,所得的值就是化学式前面的系数。
- 示例:以(KClO{3}\xrightarrow{\Delta}KCl + O{2}\uparrow)为例,左边氧原子个数是(3),右边氧原子个数是(2),(3)和(2)的最小公倍数是(6),用(6)分别除以(3)和(2),得到(KClO{3})前面的系数是(2),(O{2})前面的系数是(3),然后根据钾原子和氯原子的个数,(KCl)前面的系数也是(2),配平后的方程式为(2KClO{3}\xrightarrow{\Delta}2KCl + 3O{2}\uparrow)。
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奇数配偶法
- 原理:选择化学反应式中化学式比较复杂的一种,一般是原子数目较多的行或列,在该化学式里,从比较复杂的一种元素着手,把它的原子个数变为偶数。
- 示例:对于(C{2}H{2}+O{2}\xrightarrow{点燃}CO{2}+H{2}O),先从出现次数最多的氧原子入手。(O{2})中有(2)个氧原子,无论化学式前系数为几,氧原子总数应为偶数,左边氧原子个数是偶数(暂时看作(0),因为没有其他含氧物质),右边(CO{2})和(H{2}O)中氧原子个数之和必须是偶数,我们可以把(C{2}H{2})前面的系数定为(2),这样右边氢原子就有(4)个,H{2}O)前面的系数就是(2),此时氧原子在右边一共有(2 + 2×1 = 4)个,O{2})前面的系数是(2),最后根据碳原子个数,(CO{2})前面的系数是(2),配平后的方程式为(2C{2}H{2}+5O{2}\xrightarrow{点燃}4CO{2}+2H{2}O)。
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观察法
- 原理:通过对反应物和生成物的组成进行观察,分析各物质的分子中原子个数的变化,来确定化学式前的系数。
- 示例:如(S + O{2}\xrightarrow{点燃}SO{2}),观察可知,反应物中有(1)个硫原子和(2)个氧原子,生成物中也有(1)个硫原子和(2)个氧原子,所以直接得出配平后的方程式为(S + O{2}\xrightarrow{点燃}SO{2})。
配平的注意事项
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遵守客观事实:化学方程式必须符合客观事实,不能随意编造,不能写出(2H{2}O\xrightarrow{通电}H{2}+O{2})这样的方程式,因为电解水生成的是氢气和氧气的体积比为(2:1),正确的方程式是(2H{2}O\xrightarrow{通电}2H{2}\uparrow + O{2}\uparrow)。
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遵循质量守恒定律:配平后的化学方程式要满足质量守恒定律,即反应前后各种原子的种类和数目都要相等,这是判断化学方程式是否正确配平的重要依据。
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注意反应条件:不同的反应条件可能会导致反应产物不同,因此在配平化学方程式时要注明反应条件,碳在常温下化学性质稳定,在高温下能与氧气反应生成二氧化碳或一氧化碳,所以在不同的条件下,化学方程式是不同的。
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化学计量数的最简性:化学方程式中的化学计量数(系数)是最简整数比,不能写分数形式的系数(除了在配平过程中出现的分数,最后要化为整数),不能写成(\frac{1}{2}H{2}+Cl{2}\xrightarrow{