化学方程式配平口诀是帮助学生快速准确地配平化学方程式的重要工具,以下是一些常见的配平口诀及其详细解释:
通用口诀
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“一找元素见面多,二将奇数变成偶,三按连锁先配平,四用观察配其它”
- 一找元素见面多:意思是在化学方程式中,先找出出现次数较多、比较复杂的元素,以这些元素作为配平的突破口,例如在(C_2H_5OH + 3O_2 \xrightarrow{} 2CO_2 + 3H_2O)这个反应中,氧元素在反应物和生成物中都出现了,且出现次数较多,就先从氧元素入手进行配平分析。
- 二将奇数变成偶:当方程式中某些元素的原子个数为奇数时,可以通过乘以最小公倍数等方法,将这些奇数变为偶数,从而方便后续的配平,比如在(FeS_2 + O_2 \xrightarrow{} Fe_2O_3 + SO_2)中,左边氧原子个数是偶数,右边铁原子个数是偶数,而硫原子个数是奇数,此时可以考虑将奇数变为偶数来配平。
- 三按连锁先配平:根据已找出的规律和已配平的元素,按照化学反应的规律,依次对其他相关元素进行配平,像链条一样逐步推进,例如在前面提到的乙醇燃烧的反应中,先确定了氧元素的系数后,就可以根据碳、氢元素的守恒规律,依次确定二氧化碳和水的系数,完成整个方程式的配平。
- 四用观察配其它:在完成主要元素的配平后,通过观察整个方程式,检查是否还有其他元素的原子个数不相等,若有则进行调整,使方程式完全配平。
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“有氢找氢无氢找氧,奇数配偶变单成双,出现分数去掉分母,调整系数使支配平”
- 有氢找氢无氢找氧:如果化学方程式中有氢元素存在,那么可以先从氢元素入手进行配平;如果没有氢元素,则优先考虑氧元素,这是因为氢和氧在很多化学反应中都具有重要的地位,且它们的原子个数相对容易确定和调整,例如在(CH_4 + 2O_2 \xrightarrow{} CO_2 + 2H_2O)中,有氢元素,就可以先从氢元素开始配平,甲烷中有4个氢原子,所以生成物水中的系数应该是2,以保证氢原子个数守恒。
- 奇数配偶变单成双:当方程式中某个元素的原子个数为奇数时,可以通过寻找合适的系数,使其变为偶数,也就是所谓的“配偶”,比如在(C_2H_2 + O_2 \xrightarrow{} CO_2 + H_2O)中,左边乙炔中的碳原子个数是2,右边二氧化碳中的碳原子个数也是2,但氧原子个数左边是2((O_2)),右边是2((CO_2))加上1((H_2O)),总共是3,此时可以将某个系数进行调整,使氧原子个数变为偶数,一般可以给水分子乘以2,这样右边氧原子个数就变为4,再进行进一步的配平。
- 出现分数去掉分母:在配平过程中,有时会出现分数系数,为了使方程式更加简洁明了,需要将分数系数转化为整数系数,即去掉分母,例如在某个反应中,计算得出某物质的系数为(\frac{1}{2}),这时可以将整个方程式的所有系数都乘以2,以消除分数。
- 调整系数使支配平:在完成上述步骤后,要对整个方程式的系数进行检查和调整,确保反应物和生成物中各种元素的原子个数完全相等,达到配平的目的。
针对特定方法的口诀
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最小公倍数法口诀:“求出方程两边相同原子个数的最小公倍数,然后用该公倍数分别除以各边的原子个数。”例如对于(KClO_3 \xrightarrow{} KCl + O_2↑),反应物中氧原子个数是3,生成物中氧原子个数是2,3和2的最小公倍数是6,KClO_3)的系数为(6÷3 = 2),(O_2)的系数为(6÷2 = 3),然后根据钾原子和氯原子的守恒,确定(KCl)的系数也为2,最终配平后的方程式为(2KClO_3 \xrightarrow{\triangle} 2KCl + 3O_2↑)。
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奇偶配平法口诀:“一看二标三配平,奇偶相乘要记清。”一看就是先看方程式中各元素的原子个数的奇偶性;二标是指将出现次数较多且原子个数为奇数的元素标注出来;三配平则是根据奇偶性,通过乘以适当的系数使这些奇数变为偶数,进而完成配平,比如在(C_2H_2 + O_2 \xrightarrow{} CO_2 + H_2O)中,左边氧原子个数是2(偶数),右边氧原子个数是2((CO_2))加上1((H_2O)),总共是3(奇数),所以将(H_2O)的系数乘以2,使氧原子个数变为偶数,再进行其他元素的配平。
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观察法口诀:“仔细观察物质组成,复杂元素先行配平。”观察法主要是通过观察化学反应式两边的物质组成,利用化学式的固定组成来配平,例如在(Fe + O_2 \xrightarrow{} Fe_3O_4)中,右边(Fe_3O_4)可以看作是由3个铁原子和4个氧原子组成,那么左边铁原子的个数应该是3的倍数,氧原子的个数应该是4的倍数,所以铁前面的系数是3,氧气前面的系数是2,生成物(Fe_3O_4)的系数是1,即(3Fe + 2O_2 \xrightarrow{点燃} Fe_3O_4)。
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归一法口诀:“有机物燃烧不用愁,归一巧算显身手。”归一法常用于有机物燃烧反应的配平,先将有机物的系数定为1,然后根据碳、氢原子的守恒来确定其他物质的系数,例如在(C_2H_5OH + O_2 \xrightarrow{} CO_2 + H_2O)中,先将乙醇的系数定为1,那么根据碳原子守恒,二氧化碳的系数就是2;根据氢原子守恒,水的系数就是3,然后根据氧原子守恒来确定氧气的系数,最终得到配平的方程式为(C_2H_5OH + 3O_2 \xrightarrow{点燃} 2CO_2 + 3H_2O)。
掌握这些初中化学方程式配平口诀,能够让学生在面对各种化学方程式时更加得心应手。