分解法写复杂氧化还原反应离子方程式

【来源：易教网 更新时间：2025-06-13】

高中化学课程中，氧化还原反应是一个核心主题，而这些反应常常以离子方程式的形式出现。在高考题中，复杂氧化还原反应离子方程式的书写一直是高三学生的难点。面对这一挑战，有没有一种简单有效的方法可以帮助学生克服这个难关呢？经过多年的教学实践和总结，笔者发现了一种行之有效的方法——分解法。

1. 必须掌握的元素及其形成的具有强氧化性和强还原性的物质或离子

# (1) 高中新课程教材中所涉及的元素

在高中化学中，常见的元素包括：Na（钠）、Al（铝）、Fe（铁）、Cu（铜）、Si（硅）、N（氮）、O（氧）、S（硫）、Cl（氯）、Br（溴）、I（碘）。这些元素在不同的化合物中表现出不同的化学性质，尤其是它们的氧化性和还原性。

# (2) 元素形成具有强氧化性和强还原性的物质或离子

- 强氧化性物质或离子：

- Na2O2（过氧化钠）

- Fe3+（铁离子）

- Fe(OH)3（氢氧化铁）

- Fe2O3（三氧化二铁）

- Fe3O4（四氧化三铁）

- NO（一氧化氮）

- NO2（二氧化氮）

- HNO3（浓硝酸）

- HNO3（稀硝酸）

- O2（氧气）

- O3（臭氧）

- H2O2（过氧化氢）

- H2SO4（浓硫酸）

- Cl2（氯气）

- HClO（次氯酸）

- NaClO（次氯酸钠）

- Ca(ClO)2（次氯酸钙）

- Br2（溴）

- I2（碘）

- KMnO4（高锰酸钾）在酸性条件下

- K2Cr2O7（重铬酸钾）在酸性条件下

- 强还原性物质或离子：

- Fe2+（亚铁离子）

- FeO（氧化亚铁）

- Fe3O4（四氧化三铁）

- Fe(OH)2（氢氧化亚铁）

- FeS（硫化亚铁）

- FeS2（二硫化亚铁）

- FeBr2（溴化亚铁）

- FeI2（碘化亚铁）

- CuS（硫化铜）

- Cu2S（二硫化铜）

- Cu2O（氧化亚铜）

- CuH（氢化亚铜）

- SO2（二氧化硫）

- H2SO3（亚硫酸）

- Na2SO3（亚硫酸钠）

- NaHSO3（亚硫酸氢钠）

- H2S（硫化氢）

- Na2S（硫化钠）

- NaHS（硫化氢钠）

- Na2S2O3（硫代硫酸钠）

- NaI（碘化钠）

# (3) 必须掌握的转化关系

为了更好地理解和记忆这些物质的氧化还原性质，可以参考以下转化关系图（图一）：


2. 复杂的氧化还原反应离子方程式的书写方法——分解法

分解法是一种将复杂问题拆分成简单步骤的方法，通过逐步解决每个小问题，最终达到解决整个问题的目的。具体步骤如下（图二）：


1. 找出发生氧化还原反应的粒子：首先，确定哪些物质或离子参与了氧化还原反应。这一步需要对反应物的性质有充分的了解。

2. 合理地预测产物：根据已知的化学性质，预测反应的产物。这一步需要结合化学反应的基本原理和经验。

3. 配电子：确保反应前后电子的得失平衡。这一步是氧化还原反应的核心，需要仔细计算电子的转移数目。

4. 配电荷：确保反应前后电荷的平衡。这一步通常需要添加适量的H+或OH-来平衡电荷。

5. 配原子：确保反应前后各元素的原子个数平衡。这一步需要检查反应式中的所有原子，确保没有遗漏。

3. 典型例题分析

为了更好地理解分解法的应用，我们通过几个典型例题来详细说明每一步的具体操作。

# 例题1：写出Ca(ClO)2和SO2反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：ClO- 和 SO2

2. 合理地预测产物：ClO- 被还原为 Cl-，SO2 被氧化为 SO42-

3. 配电子：ClO- → Cl- 得到 2e-，SO2 → SO42- 失去 2e-，电子已经平衡

4. 配电荷：SO2 被氧化为 H2SO4，写离子方程式时，H2SO4 拆成 SO42- 和 H+，因此在生成物一边加 2 个 H+

5. 配原子：反应前后原子个数要相等，反应物一边加 1 个 H2O

最终的离子方程式为：

\[ \text{ClO}^- + \text{SO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Cl}^- + \text{SO}_4^{2-} + 2\text{H}^+ \]

# 例题2：写出碱性条件下 Cl2 和 Na2S2O3 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：Cl2 和 S2O32-

2. 合理地预测产物：Cl2 被还原为 Cl-，S2O32- 被氧化为 SO42-

3. 配电子：Cl2 → 2Cl- 得到 2e-，S2O32- → 2SO42- 失去 8e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在碱性条件下，用 OH- 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{Cl}_2 + 2\text{S}_2\text{O}_3^{2-} + 4\text{OH}^- \rightarrow 4\text{Cl}^- + 4\text{SO}_4^{2-} + 2\text{H}_2\text{O} \]

# 例题3：写出碱性条件下 NaClO 和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：ClO- 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：ClO- 被还原为 Cl-，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：ClO- → Cl- 得到 2e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在碱性条件下，用 OH- 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{ClO}^- + 2\text{Fe}^{2+} + 4\text{OH}^- \rightarrow \text{Cl}^- + 2\text{Fe(OH)}_3 \]

# 例题4：写出酸性条件下 NO2 和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：NO2 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：NO2 被还原为 NO，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：NO2 → NO 得到 1e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，电子已经平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{NO}_2 + \text{Fe}^{2+} + 2\text{H}^+ \rightarrow \text{NO} + \text{Fe}^{3+} + \text{H}_2\text{O} \]

# 例题5：写出 HNO3（稀）和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：NO3- 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：NO3- 被还原为 NO，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：NO3- → NO 得到 3e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ 3\text{Fe}^{2+} + \text{NO}_3^- + 4\text{H}^+ \rightarrow 3\text{Fe}^{3+} + \text{NO} + 2\text{H}_2\text{O} \]

# 例题6：写出酸性条件下 KMnO4 和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：MnO4- 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：MnO4- 被还原为 Mn2+，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：MnO4- → Mn2+ 得到 5e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{MnO}_4^- + 5\text{Fe}^{2+} + 8\text{H}^+ \rightarrow \text{Mn}^{2+} + 5\text{Fe}^{3+} + 4\text{H}_2\text{O} \]

# 例题7：写出酸性条件下 K2Cr2O7 和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：Cr2O72- 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：Cr2O72- 被还原为 Cr3+，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：Cr2O72- → 2Cr3+ 得到 6e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{Cr}_2\text{O}_7^{2-} + 6\text{Fe}^{2+} + 14\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Cr}^{3+} + 6\text{Fe}^{3+} + 7\text{H}_2\text{O} \]

# 例题8：写出 HNO3（稀）和 FeS 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：NO3- 和 FeS

2. 合理地预测产物：NO3- 被还原为 NO，FeS 被氧化为 Fe3+ 和 SO42-

3. 配电子：NO3- → NO 得到 3e-，FeS → Fe3+ + SO42- 失去 8e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ 3\text{FeS} + 8\text{H}^+ + 2\text{NO}_3^- \rightarrow 3\text{Fe}^{3+} + 2\text{NO} + 3\text{SO}_4^{2-} + 4\text{H}_2\text{O} \]

# 例题9：写出 HNO3（稀）和 Cu2S 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：NO3- 和 Cu2S

2. 合理地预测产物：NO3- 被还原为 NO，Cu2S 被氧化为 Cu2+ 和 SO42-

3. 配电子：NO3- → NO 得到 3e-，Cu2S → 2Cu2+ + SO42- 失去 10e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ 3\text{Cu}_2\text{S} + 16\text{H}^+ + 4\text{NO}_3^- \rightarrow 6\text{Cu}^{2+} + 4\text{NO} + 3\text{SO}_4^{2-} + 8\text{H}_2\text{O} \]

# 例题10：写出酸性条件下 H2O2 和 FeSO4 反应的离子方程式

1. 找出发生氧化还原反应的粒子：H2O2 和 Fe2+

2. 合理地预测产物：H2O2 被还原为 H2O，Fe2+ 被氧化为 Fe3+

3. 配电子：H2O2 → 2H2O 得到 2e-，Fe2+ → Fe3+ 失去 1e-，需要调整系数使电子平衡

4. 配电荷：在酸性条件下，用 H+ 来平衡电荷

5. 配原子：反应前后原子个数要相等

最终的离子方程式为：

\[ \text{H}_2\text{O}_2 + 2\text{Fe}^{2+} + 2\text{H}^+ \rightarrow 2\text{Fe}^{3+} + 2\text{H}_2\text{O} \]

通过以上例题的详细解析，我们可以看到分解法在处理复杂氧化还原反应离子方程式时的有效性和实用性。这种方法不仅帮助学生理清了反应过程中的每一个步骤，还提高了他们解决问题的能力。希望本文能对高三学生在化学学习中提供一些帮助。