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硝酸铵受热分解

硝酸铵受热分解

多重配平,有氧化产物,还原产物有多套。要拆分为两个半反应,即只有一个氧化剂和还原剂的反应,再以1:1相加即可。撞击为反应条件。20NH4NO3--19N2+2NO2+8O2+40H2O10NH4NO3--8N2+4NO2+1O2+20H2O 两个结果都正确,为何?多重配平原则。氧气为氧化产物,氮气 二氧化氮即是氧化性产物又是还原产物。所以进行拆分!配平,即只生成N02 O2和N2 O2配平。之后1:1相加.即为唯一正确答案了。不懂再问啊,没关系zhaojing0801 - 千总 四级 说的是多重配平原则的推导,是一个道理。给你篇文章对于一般反应方程式的配平,国内早有综述性文章介绍[1],显然,一种氧化还原反应式,只能有一套配平系数,例如: 13H2SO4+10KSCN+12KMnO4=12MnSO4+11K2SO4+10HCN+8H2O 在此反应中,仅有唯一的一套配平系数。然而,在普通及无机化学中,还会出现有多套配平系数的氧化还原反应,例如KClO3与HCl的反应,可举出下列三种配平系数: 2KClO3+4HCl=2KCl+2H2O+Cl2+2ClO2 (1) 11KClO3+18HCl=11KCl+9H2O+3Cl2+12ClO2 (2) 8KClO3+24HCl=8KCl+12H2O+9Cl2+6ClO2 (3) 为什么?原因何在?本文拟就此问题作一讨论。 一、由二个独立反应组成的氧化还原方程式 出现配平系数多重性的原囚之一是[2]:这些反应实际上是由二个独立反应组成的总氧 化还原方程式,现举例说明。 [例1]上面提到的KClO3和HCl的反应,实手旦际上是由二个配平了的独立反应式组成: KClO3+6HCl=KCl+3H2O+3Cl2 (4) 5KClO3+6HCl=5KCl+3H2O+6ClO2 (5) 这二个反应式可按各种比例混合而形成总的反应方程式: (x+5y)KClO3+6(x+y)HCl=(x+5y)KCl+3(x+y)H2O+3xCl2+6yClO2 (6) 上面提到的三个方程[(1)、(2)、(3)式]仅是(6)式的三种特殊情况。在方程(1)中,X=y=1/3;在方程(2)中,x=1,y=2;在方程(3)中,x=3,y=1。 [例2]在酸性介质中H2O2与KMnO4的反毕塌扰应。 其配平了的方程式一般可写为: 5H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2Mn2SO4+5O2+K2SO4+8H2O (7) 但实际上还存在许多其它套的配平系数,例如: 7H2O2+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+6O2+K2SO4+10H2O (8) 12H2O2+4KMnO4+6H2SO4=4MnSO4+11O2+2K2SO4+18H2O (9) ……等。 此反应出现配平系数多重性的原因在于H2O2的歧化作用可作为一个独立的子反应: 2H2O2=2H2O+O2 (10) 所以总反应方程式可写为: (5x+2y)H2O2+2xKMnO4+3xH2SO4=xMnSO4+(5x+y)O2 +xK2SO4+(8x+2y)H2O (11) 方程式[(7)、(8)、(9)]仅是(11)式的三个特殊消况。在方程(1)中,x=1,y=0;方程(2)中,x=1,y=1;方程(3)中,x=2,y=1。 还可举出一些类似的例子,供读者练习使用。 〔类例1〕 3HClO3=HClO4+Cl2+2O2+H2O (12) 此总方程式实际是由下列二个独立的子反应组成: 7HClO3=5HClO4+Cl2+H2O (13) 4HClO3=2Cl2+5O2+2H2O (14) 式乘2加上(13)式可得方程式:15HClO3=5HClO4+5Cl2+10O2+5H2O (15) 上式各除以5,即得(12)式系数,衫穗当然还有其它套的配平系数(如:5,3,1,1,1;7,1,3,7,3;10,2,4,9,4等)。 〔类例2〕 3SO2+7C=CS2+S+6CO (16) 此总方程式是由下列二个独立的子反应组成: SO2+2C=S+2CO (17) 2SO2+5C=CS2+4CO (18) 所以也存在其它套的配平系数(如:4,9,1,2,8;5,12,2,1,10;5,11,1,3,10等) 〔类例3〕 NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2 (19) 在此反应中,H2O2的歧化(2H2O2=2H2O+O2)可作为独立的子反应,所以方程(19)还存在其它套的配平系数(如:1,3,1,3,2;5,1,3,1,3;2,4,2,4,3等)。 二、氧化数变化值易混淆的氧化还原方程式 有时,一个氧化还原方程式的复杂性不是因为它表示一个以上的反应,而是因为方程式中,氧化数的变化值出现混淆,例如: P2I4+P4+H2O→PH4I+H3PO4 (未配平) (20) 配平此反应的困难在于:磷有两种不同的氧化态,反应后又转变成二种其它的氧化态,因此某产物中的磷究竟来自那一个反应物中的磷,是不清楚的。为了配平该反应,美国学者已提出多种方法,本文介绍二种较合理的代数求解法 (一)Carrano方法〔3〕Carrano建议使用代数方法求解,其具体步骤如下: 〔1步〕假设反应涉及到四个半反应: [P2I4+8H++10e-=2PH4I+2I-]×A (21) [P4+4I-+16H++12e-=4PH4I]×B (22) [P2I4+8H2O=2H3PO4+4I-+10H++6e-]×C (23) [P4+16H2O=4H3PO4+20H++20e-]×D (24) 〔2步〕基于方程二边的电子、质子和碘离子的相等可建立三个联立方程组: 10A+12B=6C+20D (25) 8A+16B=10C+20D (26) 4B=2A+4C (27) A、B、C、D分别表示四个半反应系数前的乘数。 〔3步〕确定A、B、C、D以求出配平系数。 由于(26)式减去(25)式可得(27)式,即独立方程仅有二个,而未知数有四个,所以上述方程组没有唯一解。为了得到有限解,需要赋于另外二个条件,Carrano指出,为了保证在(21)式或(23)式形成的I-离子在(22)式消耗掉,加入二个附加条件后得到的结果必须满足C≤B和A≤2B。作为一个例子,我们可以假设C=A=1,将此值代入(25)及(26)式可得B=1.5,D=1.1。如果都乘以10,即得到:A=10,B=15,C=10和D=11。表1中列出了各种不同的附加条件和由此得到的结果。 如果我们将表1的A、B、C、D数值用于半反应,即可得到配平了的反应方程式 10P2I4+13P4+128H2O=40PH4I+32H3PO4 (28) 此类方程乍一看,似乎有多套配平系数,但是如果加入二个合理的附加条件,即可得到一个正确的配平反应方程式。这类反应可称之为具有拟多重系数的氧化还原方程式。 表1系数值的说明例附加条件 系数值 (二)Mayper方法〔2〕Mayper认为Carrano方法(半反应+代数法)过于麻烦,可直接使用简单的代数方法,即: aP2I4+bP4+cH2O=dPH4I+eH3PO4 (29) 基于反应式两边元素的平衡,我们可得到下列的联立方程组: P:2a+4b=d+3 I:4a=d H:2c=4d+3e O:c=4e 由此方程组可得13a=10b,假如设a=10那么b=13,d=4a=40,e=2a+4b-d=20+52-40=32,C=4e=128。将这些系数用于(29)式,即得配平了的反应方程式(28)式。MayPer方法简单明了,它既不涉及产物来自那一反应物,也无须写出半反应和派定元素的氧化数,仅仅需要使用质量守恒定律即可得到正确的配平系数。懂了吗?可以问到底!