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过氧和臭氧化物反应方程式的配平

H2O、OH或其他含-2价O的化合物常常是氧化还原反应方程式最后的平衡因子,尤其是在水溶液中。而过氧和臭氧化物的参与让O的来龙去脉变得难以捉摸,构成配平的一种特殊困难。请看下面的实例。

①KO2  →O2+H2O2+KOH

这可看作一个O元素的歧化反应

O2→O2+H2O2,-1/2价→0价和-1价,

首先配为2O2→O2+H2O2,然后添加OH和H2O,结果是

2KO2+2H2O→O2+H2O2+2KOH。

②KO2+CO2→K2CO3+O2

CO32中应有一个CO2成分,另一个O来自KO2。所以可先看一个O的歧化反应,O2→O2-+O2,-1/2价→-2价和0价,配为4O2→2O2-+3O2。结果是4KO2+2CO2→2K2CO3+3O2。实际配平过程可能是简化的,认定钾碳比为2:1。

③过氧铬CrO(O2)2在酸性溶液中分解

CrO5→Cr3++O2

不妨认定CrO5的O仍是习惯的-2价,首先配为4CrO5→4Cr3++7O2。配平依赖的是化合价升降平衡,未必是各自化合价的绝对值。酸性条件下用H配平电荷,结果是

4CrO5+12H→4Cr3++7O2+6H2O。

④定量测定O3含量的方法

O3+I+H2O→I2+O2+OH

此例中O3有明确氧化对像,且产物中有O2,不妨将O3看作O2+O,就是说O3只有一个O原子化合价降为-2,O3与I的系数比为1:2。结果是

O3+2I+H2O→I2+O2+2OH

⑤KOH+O3→KO3+O2+H2O

你说O3的O去哪了?若仍将O3看作O2+O(产物中有O2),需要配平的方程式变成了KOH+O→KO3+H2O。似KOH中的O需要部分提升价态。所以首先是个O的同化反应,-2价和0价→-1/3价,配成OH+5O→2O3。依次加O2、K和H2O,结果是

2KOH+5O3→2KO3+5O2+H2O。另一种观点认为O3是一个团体,整体得一个电子成为O3。氧化产物O2则来自水溶液,是-4e-的产物,所以首先有4O3→4KO3+O2。结果是

4KOH+4O3→4KO3+O2+2H2O。如果两种反应同时进行,则该方程式的配平系数不计其数。

⑥ KO3+H2O→KOH+O2

当是KO3的歧化,先配成4KO3→2KOH+5O2,添K和H2O后,结果为

4KO3+2H2O→4KOH+5O2。实际配平过程可能是简化的,认定钾氢比为1:1。

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