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| （未显示同一用户的7个中间版本） |
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| == 准备工作 ==
| | 化学反应中，凡是'''发生电子转移'''、并伴随'''元素氧化数（化合价）变化'''的反应，称为'''氧化还原反应'''。 |
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| 在开始学习这一条目前，你应该先学习[[离子方程式]]。这有助于你快速学习本条目的内容。
| | == 示例 == |
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| == 教学 ==
| | 我们通过一道典型例题，说明氧化还原反应离子方程式的书写与配平方法。 |
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| 化学考试时，经常会出现这样的题型：给出一个氧化还原反应的反应物和生成物，要求写出化学方程式或是离子方程式。这在高一算是偏难的题型，但在学习本条目后，一分钟内足以处理这些问题。
| | <blockquote> |
| | 已知在'''酸性条件'''下，高锰酸钾（<chem>KMnO_4</chem>）与草酸（<chem>H2C2O4</chem>）发生氧化还原反应，生成 <chem>Mn^{2+}</chem> 和二氧化碳。 |
| | 请写出该反应的'''离子方程式'''并配平。 |
| | </blockquote> |
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| 我们结合这个题目示范：
| | 处理此类问题，一般按以下'''四个步骤'''进行： |
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| <blockquote>
| | # 找出“两剂两物”（氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物）； |
| 已知在酸性条件下，高锰酸钾（<math>\mathrm{KMnO_4}</math>）和草酸（<math>\mathrm{H_2C_2O_4}</math>）发生氧化还原反应生成<math>\mathrm{Mn^{2+}}</math>和二氧化碳。请写出该反应的离子方程式并配平。
| | # 标出发生变化的元素及其化合价变化； |
| </blockquote>
| | # 使用[[氧化还原配平法|氧化还原配平法（化合价配平法）]]配平骨架； |
| | # 根据反应条件补充缺失的电荷（通常只涉及 <chem>H^+</chem>、<chem>OH^-</chem> 和 <chem>H2O</chem>）。 |
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| | == 书写步骤 == |
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| | === 找出两剂两物 === |
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| | 题目中给出了反应物为高锰酸钾和草酸。 |
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| 处理这类问题我们分四步走：
| | 在酸性条件下，高锰酸钾中的锰元素由 +7 价被还原为 <chem>Mn^{2+}</chem>，因此高锰酸根离子为'''氧化剂'''； |
| | 草酸中的碳元素由 +3 价升高至 +4 价，因此草酸为'''还原剂'''。 |
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| # 找出两剂两物。（氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物）
| | 据此可得： |
| # 标出变价。
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| # 使用[[氧化还原配平法]]配平。
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| # 补上缺少的电荷。（一般只需用到三种：<math>\mathrm{H^+, OH^-, H_2O}</math>）
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| === 壹 找出两剂两物 ===
| | * 氧化剂：<chem>MnO4^-</chem> |
| | * 还原剂：<chem>H2C2O4</chem> |
| | * 氧化产物：<chem>CO2</chem> |
| | * 还原产物：<chem>Mn^{2+}</chem> |
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| 题目中给出了高锰酸钾和草酸的化学式。我们知道，高锰酸钾属于强氧化剂，其中显 +7 价的锰元素会在反应中被还原成<math>\mathrm{Mn^{2+}}</math>。所以我们知道了：
| | === 标出变价 === |
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| * 氧化剂：<math>\mathrm{MnO_4^-}</math>
| | 先写出未配平的反应骨架，并标出发生变化的元素及其化合价变化： |
| * 还原剂：<math>\mathrm{H_2C_2O_4}</math>
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| * 氧化产物：<math>\mathrm{CO_2}</math>
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| * 还原产物：<math>\mathrm{Mn^{2+}}</math>
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| === 贰 标出变价 === | | <chem>MnO4^- + H2C2O4 =\!=\!= CO_2 + Mn^{2+}</chem> |
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| 先把方程式草稿写出来，标上变价：
| | 其中： |
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| <math>\mathrm{MnO_4^-+H_2C_2O_4=\!=\!=CO_2+Mn^{2+}}</math>
| | * Mn：+7 → +2（得 5 个电子） |
| | * C：+3 → +4（失 1 个电子，每个草酸分子中有 2 个碳） |
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| <math>~ \downarrow 5 \qquad \quad ~~ \uparrow 2</math>
| | === 配平 === |
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| | 根据电子得失守恒，使氧化反应与还原反应中电子转移数相等。 |
| 箭头上/下和数字分别表示升/降价和化合价改变数
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| </blockquote>
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| === 叁 使用氧化还原配平法配平 ===
| | 锰元素每个得 5 个电子，草酸中每个碳失 1 个电子，因此需要 5 个草酸分子对应 2 个高锰酸根离子。 |
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| 接着使用氧化还原配平法配平，并分别按照锰守恒和碳守恒配平。不使用氢或氧守恒的原因是下一步补电荷需要用到氢离子、氢氧根和水。这样，我们就得到了：
| | 并分别按照'''锰守恒'''和'''碳守恒'''配平，得到： |
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| <math>\mathrm{2MnO_4^- + 5H_2C_2O_4 =\!=\!= 10CO_2 \uparrow + 2Mn^{2+}}</math> | | <chem>2MnO4^- + 5H2C2O4 =\!=\!= 10CO2\uparrow + 2Mn^{2+}</chem> |
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| === 肆 补上缺少的电荷 ===
| | 此时暂不配平氢、氧元素。 |
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| 经过计算，我们很容易得到，方程式左边比右边少六个正电荷，又知道题目中给出了“酸性高锰酸钾”这个条件，因此需要在左边配上 6 个氢离子，并相应地在右边配上 8 分子的水。不在右边配上 6 个氢氧根，是因为这样做的话，就会造成“酸制碱”的情况，这是违反客观事实的。
| | === 四、补充电荷并配平氢氧 === |
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| 这样，我们就得到了完整的离子方程式：
| | 比较方程式两侧电荷数： |
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| <math>\mathrm{6H^+ + 2MnO_4^- + 5H_2C_2O_4 =\!=\!= 10CO_2 \uparrow + 2Mn^{2+} + 8H_2O}</math>
| | * 左侧电荷总数为 −2； |
| | * 右侧电荷总数为 +4。 |
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| == 结束 ==
| | 因此左侧需补充 6 个正电荷。 |
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| 高考中化学涉及氧化还原的分值约 50 分，占了整个高中化学的半壁江山。如果能熟练运用本条目的方法，就可以为考试节省很多时间。
| | 题目给出反应在'''酸性条件'''下进行，应补充 <chem>H^+</chem>，并据此配平水分子数。 |
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| 最后留下一道配平练习，答案进行暗色处理：
| | 最终得到完整的离子方程式： |
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| <math>\mathrm{Fe^{2+} + MnO_4^- \rightarrow Fe^{3+} + Mn^{2+}}</math> | | <chem>6H^+ + 2MnO4^- + 5H2C2O4 =\!=\!= 10CO2\uparrow + 2Mn^{2+} + 8H_2O</chem> |
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| <span style="color:white; background-color:white"><math>\mathrm{5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ \rightarrow 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O}</math></span>
| | == 练习 == |
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| | 请配平下列离子方程式（答案已隐藏）： |
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| | <chem>Fe^{2+} + MnO4^-\rightarrow Fe^{3+} + Mn^{2+}</chem> |
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| [[category:元素化学]] | | {{黑幕|<chem>5Fe^{2+} + MnO_4^- + 8H^+ =\!=\!= 5Fe^{3+} + Mn^{2+} + 4H_2O</chem>}} |
| | [[分类:元素化学]] |
