《2025年暑假Happy假日八年级化学人教版五四制》

18. 在化学反应中,凡是元素化合价发生改变的反应,均称为氧化还原反应。配平这类化学方程式往往采用“化合价升降法”更方便快捷,即反应中元素“化合价升高总数=化合价降低总数”。
例如,$□ Al+□ Mn{O}_{2}\xlongequal{\;\;}□ A{l}_{2}{O}_{3}+□ Mn$,具体配平步骤如下:
①“标价”:找出化合价发生改变的元素,并标出改变前后的化合价。
$□ \overset{0}{Al}+□ \overset{+4}{Mn}{O}_{2}\xlongequal{\;\;}□ \overset{+3}{A{l}_{2}}{O}_{3}+□ \overset{0}{Mn}$
②“列变化”:列出改变的价态数。
$\overset{0}{Al}\to \overset{+3}{Al}$升高3价 $\overset{+4}{Mn}\to \overset{0}{Mn}$降低4价
③“找倍数”:找出化合价升、降的最小公倍数为$3×4=12$,从而确定$Al$、$MnO_{2}$的系数。
$4Al+3Mn{O}_{2}\xlongequal{\;\;}□ A{l}_{2}{O}_{3}+□ Mn$
④“配系数”:再用观察法,配平其他系数。
$4Al+3Mn{O}_{2}\xlongequal{\;\;}2A{l}_{2}{O}_{3}+3Mn$
根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题。
(1)$HNO_{3}$中N的化合价为+5,$NO_{2}$中N的化合价为+4。
(2)请配平下列化学方程式(系数写在横线上,所有系数都填写):
1$C+$4$HN{O}_{3}(浓)\xlongequal{\;\;}$1$C{O}_{2}\uparrow +$4$N{O}_{2}\uparrow +$2${H}_{2}O$

答案： 【解析】：
（1）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。在$HNO_{3}$中，氢元素显$ + 1$价，氧元素显$-2$价，设氮元素的化合价为$x$，则$( + 1)+x+( - 2)\times3 = 0$，解得$x = + 5$；在$NO_{2}$中，氧元素显$-2$价，设氮元素的化合价为$y$，则$y+( - 2)\times2 = 0$，解得$y = + 4$。
（2）首先“标价”：$\overset{0}{C}+\overset{+5}{H}\overset{+5}{N}{O}_{3}(浓)\xlongequal{\;\;}\overset{+4}{C}{O}_{2}\uparrow +\overset{+4}{N}{O}_{2}\uparrow +{H}_{2}O$；
然后“列变化”：$\overset{0}{C}\to \overset{+4}{C}$升高$4$价，$\overset{+5}{N}\to \overset{+4}{N}$降低$1$价；
接着“找倍数”：化合价升、降的最小公倍数为$4\times1 = 4$，从而确定$C$的系数为$1$，$HNO_{3}$的系数为$4$；
最后“配系数”：再用观察法，配平其他系数，$C + 4HNO_{3}(浓)\xlongequal{\;\;}CO_{2}\uparrow + 4NO_{2}\uparrow + 2H_{2}O$。
【答案】：（1）$+5$；$+4$；（2）$1$；$4$；$1$；$4$；$2$