第一步:标好价
首先写出反应物和生成物的化学式,明确标出反应前后所有变价元素的化合价。例如在反应Cu + HNO3(稀) - Cu(NO3)2 + NO + H2O中:
Cu从0价变为+2价
HNO3中N+5价部分变为NO中+2价
注意:不变价元素(如H、O)无需标记。
第二步:列变化
分别计算变价元素的化合价变化值:
Cu化合价升高:(+2)-0 = +2(失去2个电子)
N化合价降低:(+2)-(+5) = -3(得到3个电子)
第三步:求总数
根据电子守恒原则,计算化合价升降的最小公倍数:
Cu升2价 × 3 = 6
N降3价 × 2 = 6
确定氧化剂HNO3与还原剂Cu的系数比为3:2。
第四步:配系数
先确定关键物质系数:
Cu前配3,NO前配2
再通过原子守恒配平其他物质:
Cu(NO3)2系数为3(Cu守恒)
HNO3总系数为3×2 + 2 = 8(N守恒)
H2O系数为4(H守恒)
第五步:细检查
最终方程式:3Cu + 8HNO3(稀) = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
需验证:
原子守恒:左右两侧Cu、N、H、O原子数相等
电荷守恒(离子反应需额外检查)
电子得失总数相等(本例中均为6个电子转移)
应用示例
配平KI + KIO3 + H2SO4 - I2 + K2SO4 + H2O:
标价态:I从-1价和+5价变为0价
列变化:I由-1价升1价,I由+5降5价
求总数:最小公倍数5,KI前配5,KIO3前配1
配系数:I2前配3,H2SO4前配3,H2O前配3
检查:最终方程式为5KI + KIO3 + 3H2SO4 = 3I2 + 3K2SO4 + 3H2O