KClO3+HCl氧化还原反应配平解析
对于化学反应方程式 KClO3 + HCl → KCl + Cl2 + H2O,其配平的关键在于识别氧化还原过程。分析各元素化合价:在KClO3中,氯为+5价(Cl⁺⁵),在HCl中,氯为-1价(Cl⁻¹)。反应后,产物Cl2中的氯为0价。这表明氯元素发生了歧化反应的逆过程——归中反应:KClO3中的Cl⁺⁵被还原,而HCl中的Cl⁻¹被氧化,两者共同生成Cl2。
分步配平方法与过程
首先,写出半反应式。还原半反应:Cl⁺⁵ + 5e⁻ → Cl⁰(需乘以2以得到Cl2,故为 Cl⁺⁵ + 5e⁻ → 1/2 Cl2)。氧化半反应:Cl⁻¹ → Cl⁰ + 1e⁻(同样乘以2:2Cl⁻¹ → Cl2 + 2e⁻)。为使电子得失相等,将还原半反应乘以2,氧化半反应乘以5:2Cl⁺⁵ + 10e⁻ → Cl2 与 10Cl⁻¹ → 5Cl2 + 10e⁻。合并后,参与氧化还原的氯原子关系为:2个Cl⁺⁵与10个Cl⁻¹生成6个Cl2。因此,KClO3系数为2,生成Cl2系数为3(6个氯原子)。
接着,根据原子守恒补充其他物质。2个KClO3提供2个K⁺,故生成2个KCl,这需要2个Cl⁻来自HCl。同时,氧化过程已消耗10个HCl,因此HCl总系数为12。最后,配平氢和氧:12个HCl提供12个H,与KClO3中的6个O结合,生成6个H2O。检查验证:反应物:K(2)、Cl(2+12=14)、O(6)、H(12);生成物:K(2)、Cl(2+6*2=14)、O(6)、H(12)。配平后的方程式为:2KClO3 + 12HCl = 2KCl + 3Cl2↑ + 6H2O。
