配平的方程式要求两边每种原子数目相同,离子方程式还要求总电荷相同。独立检查是指用与你配平时不同的方法来检验方程式,这样配平时的失误就不会在检查中重演。
这项技能支撑化学式与方程式以及每一道用到比例的计算。这是延伸解释与错误修正单元的第三课。
检查的流程是什么?
按顺序使用以下步骤。
- **先检查化学式。**化学式错了,系数救不了。
- **原子计数:**对每个元素,用系数 × 下标,把这一边所有物质加起来,写下两边的总数。
- 电荷计数(离子方程式):系数 × 电荷,每边相加。
- **质量计数(可选但很有力):**左边 Mr × 系数的总和等于右边的总和。
- **最简整数:**如果所有系数能被同一个数整除,就化简。
例题
**要检查的方程式:**Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂
原子计数:
| 元素 | 左边 | 右边 |
|---|---|---|
| Fe | 2 | 2 |
| O | 3 + 3 = 6 | 3 × 2 = 6 |
| C | 3 | 3 |
三项全部吻合,方程式已配平。
**质量计数:**Mr:Fe₂O₃ = 2 × 56 + 3 × 16 = 160,CO = 28,Fe = 56,CO₂ = 44。左边:160 + 3 × 28 = 244。右边:2 × 56 + 3 × 44 = 112 + 132 = 244。质量吻合。
**电荷计数示例(离子):**Zn + 2H⁺ → Zn²⁺ + H₂。左边电荷:0 + 2 × (+1) = +2。右边电荷:+2 + 0 = +2。相等。原子:Zn 1 对 1,H 2 对 2。已配平。
要留意的错误
**错误的方程式:**2Al + 3O₂ → Al₂O₃
一位学生数了铝(2 对 2)就停了。
数一数氧就发现问题:左边 3 × 2 = 6,右边 3。方程式没有配平。只改系数来修正:4Al + 3O₂ → 2Al₂O₃。
检查修正结果:Al 4 对 2 × 2 = 4,O 3 × 2 = 6 对 2 × 3 = 6。已配平。
数完第一个元素就停下,是错误方程式最常蒙混过关的方式。每个元素都要数,不要跳过看起来简单的那个。
自我检测
对每一题用原子计数,然后查看答案。
1. C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O 配平了吗?
显示答案
C:3 对 3。H:8 对 4 × 2 = 8。O:5 × 2 = 10 对 3 × 2 + 4 = 10。是,已配平。
2. 离子方程式 Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe³⁺ 配平了吗?如果没有,请改正。
显示答案
原子相符(各为 1),但左边电荷为 +2,右边为 +3,没有配平。铁在这个反应中形成 Fe²⁺,所以正确的方程式是 Cu²⁺ + Fe → Cu + Fe²⁺(两边都是 +2)。
3. 求系数:__Fe + __O₂ → __Fe₂O₃
显示答案
**4Fe + 3O₂ → 2Fe₂O₃。**检查:Fe 4 对 2 × 2 = 4,O 3 × 2 = 6 对 2 × 3 = 6。
接下来学什么
有了可靠的方程式,就可以继续学连接观察、模型与结论。方程式配平推理训练器会在你尝试系数时显示原子表,综合练习里也有方程式检查题。
如果你总是改好一个元素又弄坏另一个,一对一线上化学补习的老师可以告诉你应该先配平哪个元素,以及为什么。