四、唯一元素法
这种方法不仅适用于简单的化学方程式,也适用于较为复杂的化学方程式。首先提出两个概念“唯一元素”和“准唯一元素”。
所谓“唯一元素”是指在反应物或在生成物中都只存在于一种物质的元素。
例如:
KClO3KCl+O2↑中的K、Cl、O三种元素
KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中的K元素
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O中的N、C元素
所谓“准唯一元素”是指对于那些除唯一元素以外的其它元素,当其所在的物质中仅剩下一种物质的系数没确定时,这种元素就称之为“准唯一元素”。例如KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑中,若只剩下MnO2,MnO2的系数没确定时,Mn元素是唯一元素,而当KMnO4、K2MnO4、MnO2三种物质的系数已确定时,O元素又成为“准唯一元素”。
下面以例题说明用“唯一元素法”配平化学方程式的方法和步骤。
例4. KClO3KCl+O2↑
1. 确定唯一元素
初学阶段可要求学生对唯一元素做出标记以免学生搞错。
KClO3KCl+O2↑
2. 假定系数
任选一种唯一元素,假设其所在的物质中一种,系数为1,并据此推出其所在的另一种物质的系数。本例中选定的K元素,定KClO3系数为1。
1KClO31KCl+O2↑
说明:(1)为了使两边所选定的元素原子个数相等,有可能出现分数系数,处理办法是等全部配平了,再把分数变为整数。
(2)为了减少错误,刚开始学时,可要求学生将系数1写上,等全部配平后再把1省略掉。
3. 由已知求未知
在已确定系数物质中,再选择一种唯一元素和准唯一元素,据此确定未知物质的系数。要求所选定的元素必须包含于一种系数未定的物质中。
上面1中选定K元素为唯一元素
1KClO31KCl+3/2O2↑
去分母得
由已知求未知,不仅是一个步骤,更重要的是一条原则。分析历年来学生出错的原因,许多是没有掌握这条原则将未定系数物质有意无意当成系数为1而又改变已确定了的物质的系数,从而造成错误。
注意:这一步操作可以重复多次,到每一种物质的系数都确定为止。
练习:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C4H10+O2CO2+H2O
化学方程式的配平有多种方法,具体要用哪种方法,要由便捷程度和你的熟练程度来决定,只要平时多练习,自然就会熟能生巧。
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