化合價升降配平以零價法、平均標價法作為其配平方法，以質量守恆、電子守恆、總數值相等作為其基本原則。
基本介紹
- 中文名：化合價升降配平
- 基本原則：質量守恆,電子守恆,總數值相等
- 配平方法：零價法，平均標價法
- 步驟：5步
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化合價升降配平基本原則
⒈反應前後各元素的原子個數相等，即質量守恆。
⒉氧化劑得電子總數與還原劑失電子總數相等，即電子守恆。
⒊氧化劑化合價降低的總數值與還原劑化合價升高的總數值相等。
配平步驟
⒈標變價：寫出反應物和生成物的化學式，標出變價元素的化合價。
⒉列變化：列出反應前後元素化合價的升、降變化值。
⒊求總數：使化合價升高和降低的總數相等。
⒋配係數：用觀察的方法配平其他物質的化學計量數，配平後，把單線改成等號。
⒌查守恆：檢查方程式兩邊是否“質量守恆”和“電荷守恆”。
在配平時，是先考慮反應物，還是先考慮生成物，一般有如下規律：
⒈若氧化劑和還原劑中某元素的化合價全部改變，配平宜從氧化劑、還原劑開始，即先考慮反應物。（正向配平）
⒉若氧化劑（或還原劑）中某元素化合價只有部分改變，配平宜從氧化產物、還原產物開始，即先考慮生成物。（逆向配平）
⒊自身氧化還原反應方程式，宜從生成物開始配平。（逆向配平）
⒋同一反應物中有多種元素變價，可將該物質作為一個整體考慮，即求該物質的一個分子中各變價元素的化合價升、降值的代數和。
配平方法
氧化還原反應方程式的配平方法有：化合價升降法、離子－電子法、待定係數法等；配平技巧有：零價配平法、平均標價法、化整為零法、整體分析法等等。
為使同學們快速靈活地運用“化合價升降法“配平氧化還原反應方程式，本文介紹如下，希望對大家有所啟發。
①零價法
用法：先令無法用常規方法確定化合價的物質中各元素均為零價，然後計算出各元素化合價的升降值，並使元素化合價升降值相等，最後用觀察法配平其他物質的化學計量數。
試配平 Fe3C + HNO3 － Fe(NO3)3 + NO2 + CO2 + H2O。
分析：複雜物質Fe3C按常規化合價分析無法確定其中Fe和C的具體化合價，此時可令組成該物質的各元素化合價均為零價，再根據化合價升降法配平。
Fe3C → Fe(NO3)3 和 CO2 整體升高13價，HNO3 → NO2 下降1價（除了Fe、C以外，只有N變價）。
易得 Fe3C + 22HNO3 = 3Fe(NO3)3 + 13NO2+ CO2 + 11H2O。
②平均標價法
用法：當同一反應物中的同種元素的原子出現兩次且價態不同時，可將它們同等對待，即假定它們的化合價相同，根據化合物中化合價代數和為零的原則予以平均標價，若方程式出現雙原子分子時，有關原子個數要擴大2倍。
試配平 NH4NO3－ HNO3+ N2+ H2O。
【分析】NH4NO3中N的平均化合價為+1價，元素化合價升降關係為：
NH4NO3 → HNO3：+1→+5 升4×1價
NH4NO3 → N2： +1→0 降1×2價
易得 5NH4NO3 = 2HNO3 + 4N2 + 9H2O
③整體標價法
用法：當某一元素的原子或原子團（多見於有機反應配平）在某化合物中有數個時，可將它作為一個整體對待，根據化合物中元素化合價代數和為零的原則予以整體標價。
試配平 S+ Ca(OH)2 － CaSx+ CaS2O3+ H2O
【分析】由於左邊S元素化合價為0，要配平方程式，那么右邊S元素的化合價和也要為0。在CaSx中把Sx看作一個整體，則其化合價為-2，而在CaS2O3中把S2看作一個整體，則其化合價為+4。要想右邊S元素化合價和為零，則CaSx應乘以2。那么在右邊一共有2x+2個S原子，所以
易得2(x+1)S+3Ca(OH)2=2CaSx+CaS2O3+3H2O
例題
1．一般化學方程式的配平
例1：
+1 -2 +5 +2 +2 +6
Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
Cu2S+HNO3—Cu(NO3)2+NO↑+H2SO4+H2O
【分析】從化合價的變化可知，Cu2S為還原劑，HNO3為氧化劑，氧化劑、還原劑不屬於同一種物質，應正向配平，以正向變價元素的原子個數為準來表示價態變化。Cu2S中兩個+1價的Cu變為兩個+2價的Cu化合價升高了2，一個－2價的S變為一個+6價的S化合價升高了8，共升高了10；而在HNO3中，一個+5價的N變為+2價的N化合價降低了3。求最低公倍數使化合價升降總數相等，則Cu2S的係數為3，HNO3的係數為10。這一過程可直觀的表示為（“↑“表示化合價的升高，“↓“表示化合價的降低，對應“ד前的數值；“ד後的數值表示含變價元素物質的係數。下同） +1 +2 2Cu→2Cu ↑2 -1 +6 ↑10×3
S→S ↑8
+5 +2
N→N ↓3×10
所以Cu2S的係數為3，HNO3的係數為10，進而確定氧化產物Cu(NO3)2、H2SO4的係數分別為6和10；再根據質量守恆定律配平其它物質的係數得（註：要把未變價的HNO3加上）：
3Cu2S+22HNO3 6Cu(NO3)2+10NO↑+3H2SO4+8H2O
例2：
-3 +6 +4 0
(NH4)2SO4—NH3↑+SO2↑+N2↑+H2O
(NH4)2SO4—NH3↑+SO2↑+N2↑+H2O
【分析】從化合價的變化知：氧化劑、還原劑屬於同一種物質，應逆向配平，以逆向物質中變價元素的原子個數為準來表示價態的變化。則有：
+6 +4
S→S ↓2×3
-3 0
2N→2N ↑3×2
可確定SO2的係數為3，N2的係數為1；進而確定(NH4)2SO4的係數為3；最後根據質量守恆配平其它物質的係數得：
3(NH4)2SO4 =4NH3↑+3SO2↑+N2↑+6H2O
例3：
-2∕X +2 +3 -2
K2Ox+FeSO4+H2SO4─K2SO4+Fe2(SO4)3+H2O
【分析】從化合價變化知，氧化劑、還原劑不屬於同一中物質，應正向配平。則：
-2∕x -2
xO→xO ↑(2x-2)×1
+2 +3
Fe→Fe ↑1×(2x-2)
可確定K2OX、FeSO4的係數分別為1和（2x-2），進而確定Fe2(SO4)3和H2O的係數分別為（x－1）和x，再根據質量守恆配平其它物質的係數得：
K2OX+(2x-2)FeSO4+xH2SO4═K2SO4+(x-1)Fe2(SO4)3+xH2O
2.氧化還原反應離子方程式的配平
可先根據化合價升降相等配平含變價元素物質的係數，再根據電荷守恆、質量守恆配平其它物質的係數。
例1：
+7 +4 +6
MnO4-+SO32-+H+─Mn2++SO42-+H2O
【分析】從化合化變化可知：氧化劑、還原劑不屬於同一種物質，應正向配平。則：
+7 +2
Mn→Mn↓5×2
+4 +6
S→S↑2×5
可確定的MnO4- SO32- Mn2+ SO42- 係數分別為2、5、2、5；進而根據電荷守恆確定H+的係數為6，最後根據質量守恆確定H2O的係數為3，即：
2MnO4-+5SO32-+6H+ ═2Mn2++ 5SO42-+3H2O
3.缺項方程式的配平
所謂缺項方程式，即某些反應物或生成物在方程式中未寫出，它們一般為水、酸、鹼。配平方法是：先根據化合價升降法配平含變價元素物質的係數，再通過比較反應物和生成物，觀察增減的原子或原子團來確定未知物，然後根據質量守恆進行配平。
例1：
-1 +3 +6 -2
H2O2+Cr2(SO4)3+__——K2SO4+K2CrO4+H2O
【分析】從化合價變化可知：氧化劑、還原劑不屬於同一種物質，應正向配平。則：
-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
因為方程式右邊有K+，所以左邊反應物中必有K+；而K+在水、酸、鹼三類物質中只可能在鹼KOH中，故所缺物質為KOH；再根據質量守恆配平其它物質的係數得：
3H2O2+Cr2(SO4)3+10KOH═3K2SO4+2K2CrO4+8H2O
例2：
+5 -2 0 +4
NO3-+CH3OH─N2↑+CO2↑+H2O+OH-
【分析】從化合價變化可知：氧化劑、還原劑不屬於同一種物質，應正向配平。則：
+5 0
N → N ↓5×6
-2 +4
C → C ↑6×5
可先確定NO3-、CH3OH的係數為6和5，再確定N2、CO2的係數為3和5；因所缺物質為水、酸、鹼，根據電荷守恆知，所缺物質為OH-，且其係數為6，最後根據質量守恆配平其它物質的係數得：
6NO3-+5CH3OH═3N2↑+5CO2↑+7H2O+6OH-
練習題
試配平下列氧化還原反應方程式：
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為+4價，則Fe為+8/3價）
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）
