新情境下氧化还原反应离子方程式的书写

张明智

摘 要：全国新课标理综卷无机推断题中经常出现新情境下氧化还原反应离子方程式的书写，由于涉及的过程较为复杂，并且知识背景对学生来说是比较陌生的，让学生无从下手，得分率很低。为了更好地帮助学生书写这些类型的氧化还原反应离子方程式，教师要从解题思路和高考题实例剖析这两方面来探讨如何书写新情境下的氧化还原反应离子方程式。

关键词：新情境;氧化还原反应;离子方程式;解题思路;实例剖析

全国新课标理综高考题中经常出现新情境下氧化还原反应离子方程式的书写，可见氧化还原反应在中学化学中是很重要的。氧化还原反应是化学学科的核心概念，涉及氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、氧化还原反应的本质、判断特征等内容。新情境下的氧化还原反应具有重要的认知价值，其不仅对化学学习具有指导作用，还可以促进学生掌握规律，实现知识的迁移，解决化学问题，发展和提高学生的科学素养。在新情境下，结合氧化还原反应的内容来命题，考查学生应用知识、分析问题、解决问题的能力，符合由考查知识转化为考查能力的新课程高考精神。

在新情境景陌生度较大的环境下，学生基础不扎实加之阅读信息、提炼信息的能力欠缺，很多学生感觉无从下手，出错率较高，本文针对学生出现的这些问题，从解题思路和高考题实例剖析两方面来教会学生如何书写新情境下的氧化还原反应离子方程式。

一、解题思路

①根据所学知识和题目所给信息（包括图像、工艺流程图等），找出氧化还原反应中的氧化剂+还原剂→氧化产物+还原产物;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，求化合价升高、降低数目的最小公倍数使化合价升降的总数目相等（得失电子总数相等），确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数;③观察方程式两边离子所带电荷数是否相等，若不等，要使电荷守恒，根据反应是在何种环境（酸性、碱性）中进行的加H+或OH-。若在酸性环境中：一边加a个H+（电荷守恒），另一边加b个H2O（原子守恒）;若在碱性环境中：一边加m个OH-（电荷守恒），另一边加n个H2O（原子守恒）。

二、高考题实例剖析

1.从题目信息中直接书写氧化还原反应离子方程式

例题1（2014年全国新课标理综Ⅱ卷第27题节选） 铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等：

（1）PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体，反应的离子方程式为 ;（注：原题是写化学方程式）（2）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为。

解析：（1）① 由PbO2与浓盐酸共热生成黄绿色气体可知：

PbO2（氧化剂）+Cl-（还原剂）→PbCl2（还原产物，在盐酸中PbO2不可能还原为PbO或Pb）+ Cl2（氧化产物）;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：PbO2+4Cl-（2个Cl-氯元素化合价升为0，还有2个Cl-氯元素化合价没有发生变化）→PbCl2+ Cl2;③方程式两边离子所带电荷数不相等，盐酸是强酸，在强酸性环境中使电荷守恒，反应物中加4H+，使原子守恒，产物加2H2O，得出该反应离子方程式为：PbO2+4 Cl-+4H+= PbCl2+Cl2+2H2O。（2）①由PbO与次氯酸钠溶液反应制得PbO2可知：ClO-（氧化剂）+ PbO（还原剂）→Cl-（还原产物）+ PbO2（氧化产物）; ②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：ClO-+PbO→Cl-+PbO2;③方程式中的原子、电荷、转移电子都守恒了，所以该反应的离子方程式为：ClO-+ PbO=Cl-+ PbO2。

例题2（2012年全国新课标理综Ⅱ卷第26题节选） 铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。（1）高铁酸钾（K2FeO4）是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为;（2）与MnO2-Zn电池类似，K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，该电池总反应的离子方程式为。                              。

解析：（1）①由FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取

K2FeO4可知：ClO-（氧化剂）+Fe（OH）3（还原剂，Fe3+在强碱性溶液中转化为Fe（OH）3）→Cl- （还原产物）+ FeO42-（氧化产物）;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：3ClO-+2Fe（OH）3→3Cl-+2FeO42-;③方程式两边离子所带电荷数不相等，在强碱性环境中反应物中加4OH-（电荷守恒），产物加5H2O（原子守恒），得出该反应离子方程式为：3ClO-+2Fe（OH）3+

4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O。（2）①根据K2FeO4-Zn组成碱性电池，K2FeO4做正极（发生还原反应），Zn做负极（发生氧化反应）可知：FeO42-（氧化剂）+Zn（还原剂）→Fe（OH）3（还原产物，因K2FeO4由Fe（OH）3氧化而成，所以在碱性环境下K2FeO4还原为Fe（OH）3）+ Zn（OH）2（氧化产物，Zn失电子先转化为Zn2+，碱性环境下Zn2+又转化为Zn（OH）2）;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：2FeO42-+3Zn→2Fe（OH）3+3Zn（OH）2;③方程式两边离子所带电荷数不相等，在碱性环境中生成物中加4OH-（电荷守恒），反应物加8H2O（原子守恒），得出该反应离子方程式为：2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-。

2.从工业流程图获取信息书写氧化还原反应离子方程式

例题（2013年全国新课标理综Ⅱ卷第27题节选）氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌（含有Fe（Ⅱ），Mn（Ⅱ），Ni（Ⅱ）等杂质）的流程如下：

提示：在本实验条件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化，高锰酸钾的还原产物是MnO2。

反应②中发生反应的离子方程式为。

解析：由流程图及提示可知：浸出液中有Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+，高锰酸钾能氧化Fe2+、Mn2+，不能氧化Ni2+。

高锰酸钾氧化Fe2+：①由信息可知：MnO4-（氧化剂）+ Fe2+（还原剂）→MnO2（还原产物）+ Fe（OH）3（氧化产物，Fe2+先氧化为

Fe3+，调节pH=5，Fe3+转化为Fe（OH）3）;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：MnO4-+3Fe2+→MnO2+3 Fe（OH）3;③方程式两边离子所带电荷数不相等，在pH=5的酸性环境中生成物中加5H+（电荷守恒），反应物中加7H2O（原子守恒），得出该反应离子方程式为：MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+。

高锰酸钾氧化Mn2+：①由信息可知：MnO4-（氧化剂）+ Mn2+ （还原剂）→MnO2（即是还原产物又是氧化产物）;②标反应前后化合价有变化元素的化合价，根据化合价升降总数目相等得：2MnO4-+3Mn2+→5MnO2;③方程式两边离子所带电荷数不相等，在pH=5的酸性环境下，生成物中加4H+（电荷守恒），反应物加2H2O（原子守恒），得出该反应离子方程式为：2MnO4-+ 3Mn2++2H2O=

5MnO2↓+4H+。

参考文献：

[1]赵红梅.新情境下氧化还原反应方程式的书写[J].数理化解题研

究，2013（3）.

[2]李书霞.关注陌生氧化还原离子方程式书写[J].高中数理化，

2011（17）.

[3]张小琴.氧化还原反应离子方程式的一种直接写法[J].中学化学

教学参考，1997（7）.

（云南省玉溪市民族中学）