第126章 氧化还原反应：电子转移的“侦探小说”（2/2）

·所以，氧化半反应×3：3Cu→3Cu2?+6e?

·还原半反应×2：2NO??+6e?+...→2NO+...

3.补全环境（介质）并平衡原子：这是最考验侦探推理能力的一步。需要根据产物和溶液环境（酸性/碱性/中性），添加H?,OH?或H?O来平衡电荷和原子。

·本案在稀硝酸（酸性）中进行。

·还原半反应左边：2NO??+6e?+...

·右边：2NO+...

·先平衡O原子：左边比右边多6个O，在酸性环境中，加H?来结合多出的O，生成H?O。需要加8H?(因为2NO??有6O，生成2NO有2O，多出4O，需要8H?生成4H?O)。

·所以还原半反应补全为：2NO??+6e?+8H?→2NO+4H?O

·检查电荷平衡：左边：2(-1)+6(-1)+8*(+1)=-2-6+8=0；右边：0。平衡！

4.合并半反应，消去电子：

·氧化：3Cu→3Cu2?+6e?

·还原：2NO??+6e?+8H?→2NO+4H?O

·两式相加，消去6e?：3Cu+2NO??+8H?→3Cu2?+2NO+4H?O

5.转化为分子方程式：

·考虑到溶液环境是HNO?，将NO??和H?改回HNO?。2个NO??和8个H?需要8个HNO?提供，但其中2个HNO?的N被还原了（提供了2NO??），另外6个HNO?是作为酸提供H?和NO??。

·所以左边写为：3Cu+8HNO?

·右边3Cu2?需要6个NO??结合成3O?)?，加上2NO和4H?O。

·最终案情还原：3Cu+8HNO?(稀)=3O?)?+2NO↑+4H?O与课本完全一致！

当凌凡独立地通过这套“侦探流程”推导出完整的方程式时，一种巨大的成就感取代了之前的困惑。他不再是机械地记忆方程式，而是在重现和理解一个完整的电子转移事件！

他将这套方法应用到其他反应中：

·实验室制氯气：MnO?+4HCl(浓)=Δ=MnCl?+Cl?↑+2H?O

·勘察：Mn从+4→+2（降，得电子，氧化剂）；Cl从-1→0（升，失电子，还原剂）。

·追踪：Mn得2e?，Cl失1e?，最小公倍数2e?，所以需要2个Cl?被氧化。

·重构：顺利配平。他理解了为什么浓盐酸和加热是必要条件。

·高锰酸钾在酸性条件下氧化Fe2?：

·勘察：MnO??中Mn从+7→+2（得5e?），Fe2?从+2→+3（失1e?）。

·重构：运用半反应法，在酸性介质（加H?）下，能完美配平出：MnO??+5Fe2?+8H?=Mn2?+5Fe3?+4H?O。

每一次成功的“破案”，都让他对氧化还原反应的理解加深一层。他开始能初步判断物质的氧化性、还原性强弱（比如知道KMnO?在酸性条件下是强氧化剂，Fe2?具有还原性），并能理解一些现实生活中的现象，如金属的腐蚀（铁被氧气氧化）、电池的原理（自发氧化还原反应转移电子形成电流）等。

氧化还原反应，这本曾经晦涩难懂的“侦探小说集”，终于在他自创的“侦探法则”下，被一页页地解读开来。电子，这个神秘的“主角”，其转移的轨迹，在他眼中变得越来越清晰。

他的化学宇宙，因此增添了关于能量与电子流动的、动态而深刻的一维。

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(逆袭法典·化学篇·笔记五)

·核心模型：将氧化还原反应视为追踪电子转移的“侦探破案”过程。

·破案四步法：

1.现场勘察：标注所有元素化合价，锁定价态变化者。

2.锁定疑犯：根据“升失氧，降得还”识别氧化剂（得电子）与还原剂（失电子）。

3.追踪赃物：计算得失电子总数，确保守恒。

4.重构案情：利用半反应法，在考虑环境介质（H?/OH?/H?O）下，配平方程式，重现完整反应。

·理解升华：通过此过程，深刻理解反应本质，而非记忆方程式。能初步分析氧化性/还原性强弱。

·应用广泛：此法适用于绝大多数无机氧化还原反应，是解决复杂配平问题的利器。

·能力提升：培养从微观电子角度分析宏观化学变化的能力。

·警句：氧化还原非乱局，实为电子转移之精密戏剧。为侦探，察价态之变，辨得失之主，追电子之踪，复方程之原。明此道，则万千氧化还原谜题，皆可迎刃而解。