化合价升降配平
化合价升降配平以零价法、平均标价法作为其配平方法，以质量守恒、电子守恒、总数值相等作为其基本原则。
- 中文名称 化合价升降配平
- 基本原则 质量守恒,电子守恒,总数值相等
- 配平方法 零价法，平均标价法
- 步骤 5步
化合价升降配平基本原则
⒈反应前后各元素的原子个数相等，即质量守恒。
⒉氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等，即电子守恒。
⒊氧化剂化合价降低的总数值与还原剂化合价升高的总数值相等。
配平步骤
⒈标变价:写出反应物和生成物的化学式，标出变价元素的化合价。
⒉列变化:列出反应前后元素化合价的升、降变化值。
⒊求总数:使化合价升高和降低的总数相等。
⒋配系数:用观察的方法配平其他物质的化学计量数，配平后，把单线改成等号。
⒌查守恒:检查方程式两边是否"质量守恒"和"电荷守恒"。
在配平时，是先考虑反应物，还是先考虑生成物，一般有如下规律:
⒈若氧化剂和还原剂中某元素的化合价全部改变，配平宜从氧化剂、还原剂开始，即先考虑反应物。(正向配平)
⒉若氧化剂(或还原剂)中某元素化合价只有部分改变，配平宜从氧化产物、还原产物开始，即先考虑生成物。(逆向配平)
⒊自身氧化还原反应方程式，宜从生成物开始配平。(逆向配平)
⒋同一反应物中有多种元素变价，可将该物质作为一个整体考虑，即求该物质的一个分子中各变价元素的化合价升、降值的代数和。
配平方法
氧化还原反应方程式的配平方法有:化合价升降法、离子-电子法、待定系数法等;配平技巧有:零价配平法、平均标价法、化整为零法、整体分析法等等。
为使同学们快速灵活地运用"化合价升降法"配平氧化还原反应方程式，本文介绍如下，希望对大家有所启发。
①零价法
用法: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值相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
试配平 Fe3C + HNO3 - Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O。
分析:复杂物质Fe3C按常规化合价分析无法确定其中Fe和C的具体化合价，此时可令组成该物质的各元素化合价均为零价，再根据化合价升降法配平。
Fe3C → Fe(NO3)3 和 CO2 整体升高13价，HNO3 → NO2 下降1价(除了Fe、C以外，只有N变价)。
易得 Fe3C + 22HNO3 = 3Fe(NO3)3 + 13NO2+ CO2 + 11H2O。
②平均标价法
用法:当同一反应物中的同种元素的原子出现两次且价态不同时，可将它们同等对待，即假定它们的化合价相同，根据化合物中化合价代数和为零的原则予以平均标价，若方程式出现双原子分子时，有关原子个数要扩大2倍。
试配平 NH4NO3- HNO3+ N2+ H2O。
【分析】NH4NO3中N的平均化合价为+1价，元素化合价升降关系为:
NH4NO3 → HNO3:+1→+5 升4×1价
NH4NO3 → N2: +1→0 降1×2价
易得 5NH4NO3 = 2HNO3 + 4N2 + 9H2O
③整体标价法
用法:当某一元素的原子或原子团(多见于有机反应配平)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的原则予以整体标价。
试配平 S+ Ca(OH)2 - CaSx+ CaS2O3+ H2O
【分析】由于左边S元素化合价为0，要配平方程式，那么右边S元素的化合价和也要为0。在CaSx中把Sx看作一个整体，则其化合价为-2，而在CaS2O3中把S2看作一个整体，则其化合价为+4。要想右边S元素化合价和为零，则CaSx应乘以2。那么在右边一共有2x+2个S原子，所以
易得2(x+1)S+3Ca(OH)2=2CaSx+CaS2O3+3H2O
例题
1.一般化学方程式的配平
例1:
+1 -2 +5 +2 +2 +6
Cu2S+HNO3-Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
【分析】从化合价的变化可知，Cu2S为还原剂，HNO3为氧化剂，氧化剂、还原剂不属于同一种物质，应正向配平，以正向变价元素的原子个数为准来表示价态变化。Cu2S中两个+1价的Cu变为两个+2价的Cu化合价升高了2，一个-2价的S变为一个+6价的S化合价升高了8，共升高了10;而在HNO3中，一个+5价的N变为+2价的N化合价降低了3。求最小公倍数使化合价升降总数相等，则Cu2S的系数为3，HNO3的系数为10。这一过程可直观的表示为("↑"表示化合价的升高，"↓"表示化合价的降低，对应"×"前的数值;"×"后的数值表示含变价元素物质的系数。下同) +1 +2 2Cu→2Cu ↑2 -1 +6 ↑10×3
S→S ↑8
+5 +2
N→N ↓3×10
所以Cu2S的系数为3，HNO3的系数为10，进而确定氧化产物Cu(NO3)2、H2SO4的系数分别为6和10;再根据质量守恒定律配平其它物质的系数得(注:要把未变价的HNO3加上):
3Cu2S+22HNO3 6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O
例2:
-3 +6 +4 0
(NH4)2SO4-NH3↑+SO2↑+N2↑+H2O
【分析】从化合价的变化知:氧化剂、还原剂属于同一种物质，应逆向配平，以逆向物质中变价元素的原子个数为准来表示价态的变化。则有:
+6 +4
S→S ↓2×3
-3 0
2N→2N ↑3×2
可确定SO2的系数为3，N2的系数为1;进而确定(NH4)2SO4的系数为3;最后根据质量守恒配平其它物质的系数得:
3(NH4)2SO4 =4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
例3:
-2∕X +2 +3 -2
K2Ox+FeSO4+H2SO4─K2SO4+Fe2(SO4)3+H2O
【分析】从化合价变化知，氧化剂、还原剂不属于同一中物质，应正向配平。则:
-2∕x -2
xO→xO ↑(2x-2)×1
+2 +3
Fe→Fe ↑1×(2x-2)
可确定K2OX、FeSO4的系数分别为1和(2x-2)，进而确定Fe2(SO4)3和H2O的系数分别为(x-1)和x，再根据质量守恒配平其它物质的系数得:
K2OX+(2x-2)FeSO4+xH2SO4═K2SO4+(x-1)Fe2(SO4)3+xH2O
2.氧化还原反应离子方程式的配平
可先根据化合价升降相等配平含变价元素物质的系数，再根据电荷守恒、质量守恒配平其它物质的系数。
例1:
+7 +4 +6
MnO4-+SO32-+H+─Mn2++SO42-+H2O
【分析】从化合化变化可知:氧化剂、还原剂不属于同一种物质，应正向配平。则:
+7 +2
Mn→Mn↓5×2
+4 +6
S→S↑2×5
可确定的MnO4- SO32- Mn2+ SO42- 系数分别为2、5、2、5;进而根据电荷守恒确定H+的系数为6，最后根据质量守恒确定H2O的系数为3，即:
2MnO4-+5SO32-+6H+ ═2Mn2++ 5SO42-+3H2O
3.缺项方程式的配平
所谓缺项方程式，即某些反应物或生成物在方程式中未写出，它们一般为水、酸、碱。配平方法是:先根据化合价升降法配平含变价元素物质的系数，再通过比较反应物和生成物，观察增减的原子或原子团来确定未知物，然后根据质量守恒进行配平。
例1:
-1 +3 +6 -2
H2O2+Cr2(SO4)3+__--K2SO4+K2CrO4+H2O
【分析】从化合价变化可知:氧化剂、还原剂不属于同一种物质，应正向配平。则:
-1 -2
2O→2O ↓2×3
+3 +6
2Cr →2Cr ↑6×1
初步配平可得:3H2O2+Cr2(SO4)3+□─3K2SO4+2K2CrO4+H2O
因为方程式右边有K+，所以左边反应物中必有K+;而K+在水、酸、碱三类物质中只可能在碱KOH中，故所缺物质为KOH;再根据质量守恒配平其它物质的系数得:
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH═3K2SO4+2K2CrO4+8H2O
例2:
+5 -2 0 +4
NO3-+CH3OH─N2↑+CO2↑+H2O+OH-
【分析】从化合价变化可知:氧化剂、还原剂不属于同一种物质，应正向配平。则:
+5 0
N → N ↓5×6
-2 +4
C → C ↑6×5
可先确定NO3-、CH3OH的系数为6和5，再确定N2、CO2的系数为3和5;因所缺物质为水、酸、碱，根据电荷守恒知，所缺物质为OH-，且其系数为6，最后根据质量守恒配平其它物质的系数得:
6NO3-+5CH3OH═3N2↑+5CO2↑+7H2O+6OH-
练习题
试配平下列氧化还原反应方程式:
1. P+CuSO4+H2O─Cu3P+H3PO4+H2SO4 (提示:逆向配平)
2. Fe3C+HNO3─Fe(NO3)3+CO2↑+NO2↑+H2O(提示:可令C为+4价，则Fe为+8/3价)
3. CH≡CH+KMnO4+H2SO4─HCOOH+MnSO4+K2SO4+___
4. RxO42-+MnO4-+H+─RO2++Mn2++H2O
(答案)
1. 11、15、24、5、6、15
2. 1、22、3、1、13、11
3. 5、6、9、10、6、3、4H2O
4. 5、(4X-6)、(12X-8)、5X、(4X-6)、(6X-4)