吴江美
(江苏省石庄高级中学江苏如皋226534)
新情境下化学(离子)方程式的书写原则与思维过程
吴江美
(江苏省石庄高级中学江苏如皋226534)
新课程改革的背景下,化学试题在稳定中不断创新,新情境下化学(离子)方程式的书写类试题出现的频率高,分值多;多数学生遇此类问题思考不周、方法欠佳、屡战屡败。本文浅析新情境下化学(离子)方程式的书写原则与思维过程,以便更多的化学学子走出这类问题的困境。
没有规矩,不成方圆;没有原则,事事皆乱。根据本人的教学经验、教学心得,从学生的认知水平上一一介绍新情境下化学(离子)方程式的书写原则:
1.电子守恒的原则
氧化还原反应中,氧化剂得电子的数目等于还原剂失电子的数目。中学化学中常见的氧化剂有:酸性KMnO4溶液、氯水、氧气、硝酸、铁盐等;常见的还原剂有:硫化氢、硫化物、亚硫酸盐、碘化物等;H2O2、SO2既能做氧化剂又能做还原剂。
2.电荷守恒的原则
离子反应中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。
3.原子守恒的原则
反应前后,原子的总类和个数保持不变。
4.共存性原则
反应体系中,从实际出发能发生复分解反应、氧化还原反应、强烈双水解的微粒要继续发生反应,直至体系中的微粒遵循共存的原则。
5.客观事实的原则
(1)注意实际参加反应或生成的微粒的存在形式
【点评】如果Fe能处理含有Cr2O72-酸性溶液的工业废水,那么工业上为何要以Fe为电极进行电解?由此可见,电解时阳极材料Fe首先以Fe2+出现,经过一段时间与溶液中Cr2O72-反应。寻找实际参加反应或生成的微粒的正确存在形式是新情境下化学(离子)方程式的书写的首要任务,否则下笔千里,离题万里。氯水中主要是氯气参与氧化还原反应;氯水、ClO2、ClO3-作为氧化剂常被还原为Cl-;H2O2像弹簧遇到酸性KMnO4溶液等强氧化剂被氧化为O2,遇到KⅠ等强还原剂被还原为H2O。
(2)注意反应所处的介质
化学反应常在一定的介质中进行,如熔融状态、酸性溶液、碱性溶液等。根据需要补充熔融电解质的微粒、H+、OH-。一般情况下,酸性溶液补充H+、碱性溶液补充OH-。
(3)注意微粒参加反应的先后顺序
氧化还原反应:同种氧化剂先氧化还原性强的还原剂,同种还原剂先还原氧化性强的氧化剂。如Cl2与FeBr2、FeⅠ2的反应;等物质的量的Zn、FeCl3、CuCl2之间的反应。复分解反应:如向一定量的NH4HSO3溶液中滴入一定量的NaOH溶液的反应。
(4)注意参加反应的反应物的量的关系
例2:2mol小苏打与1mol胆矾研磨,在70℃~80℃的热水生成碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]的离子方程式为__________________________________。
【点评】新情境下微粒的量的关系一般影响方程式。常见的量的多少与方程式的关系要心中有数:如向碳酸氢钠溶液中滴入少量或过量的氢氧化钙溶液;向碳酸氢钙溶液中滴入少量或过量的氢氧化钠溶液;向明矾溶液中滴入氢氧化钡溶液使沉淀的物质的量达最大值、质量达最大值等反应物的量的多少会影响方程式;向苯酚钠溶液中通入少量或过量的二氧化碳;向碳酸氢钙溶液中滴入少量或过量的氢氧化钙溶液等反应物的量的多少不会影响方程式。
(5)正确认识图像
例3:目前,科学家正在研究一种以乙烯作为还原剂的脱硝(NO)原理,其脱硝机理示意图如下图,写出该脱硝原理总反应的化学方程式:。
【点评】循环图中Cu+是催化剂,Cu+(O2)和Cu+(NO2)是中间产物。依次写出三个反应,消去中间产物可得正确答案。正确认识图像,理解图像意义方可书写新情境下的方程式。
新课程改革下的化学试题来源于课本又不拘泥于课本,新形式下化学(离子)方程式的书写大多数是新情境下的化学(离子)方程式的书写。试题年年有,年年不相同。看似试题千变万化,其实万变不离其宗。如果清楚书写原则、掌握合理思维过程,就能轻松愉悦地解决这类问题。
如:【2010届南通二模17】燃料工业排放的废水中含有大量有毒的,可以在碱性条件下加入铝粉除去(加热处理后的废水会产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)。除去?的离子方程式是______________。
首先,读透新情境,筛选新信息,写出新微粒。
情境的出现使一些化学问题活灵活现、栩栩如生的跃然于纸上。有的学生被那华丽的辞藻、优美的图案吸引忘了自己的任务—解决问题;有的学生平时的阅读速度慢,看到三、四行文字就失去了耐心;有的学生一目十行,出现新情境下的新信息提炼不全。遇到新情境,缜密审题、筛选新信息、写出新微粒。
其次,运用三守恒,尊重事实看看共存。
新情境下的化学(离子)方程式的书写大多数是氧化还原反应,依次运用电子守恒、电荷守恒、原子守恒进行配平。
最后,查事实,查共存,查守恒。
【分析】查是保证。本题的难点是加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是什么微粒?有同学认为是NH3、有同学认为是NH4+。NH4+与AlO2-不共存,NH3的水溶液写成NH3不符合实际情况。
1008-0546(2011)02-0079-02
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2011.02.038