一定情境下的化学(离子)方程式书写试题分析

鲁衍旭

(江苏省苏州实验中学科技城校 215163)

江苏高考自从 “2008年新高考方案”实施以来，化学试卷题型结构虽然几经微调，但是整体结构趋于稳定.一定情境下的化学(离子)方程式书写一直是江苏高考的必考考点，近年来其它省份也这样去考查，它的考查价值在哪里？

1 试题价值

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》倡导真实情境的创设，无论是平时课堂教学还是化学学业水平考试命题均倡导真实情境.教育部也公布了《中国高考评价体系》，明确了“一核四层四翼”评价体系.

一定情境下的化学(离子)方程式一般都不是教材中出现过的，而是依据一定的化工生产或废水处理等真实情境，让学生根据情境中的文字叙述、图示、流程等信息，并结合元素化合物性质、氧化还原反应理论和守恒思想等写出化学方程式或离子方程式.这些情境基于真实应用，突显学科育人价值，服务立德树人，体现“一核”.一定情境下书写化学(离子)方程式，既要有化学反应的必备知识，又要有运用守恒的关键能力，更要有化学学科证据推理的核心素养，才能形成化学学科的核心价值，体现“四层”.一定情境下书写化学(离子)方程式彰显了“基础性、综合性、应用性、创新性”四个方面的考查要求，回答高考“怎么考”的问题.

2 试题分析

为了适应新高考的改革，2020年12月份江苏省教育考试院组织命制了两份适应性试题，分别于2021年1月份仿真高考组织形式组织适应性考试，于4月份由各校自行组织考试.对1月份化学试题中一定情境下化学(离子)方程式的书写分析见表1.

表1

从统计结果看，考查的元素主要位于元素周期表前四周期，既有主族元素也有过渡元素，元素的陌生度较小.情境内容主要是物质制备和废水处理，尤其重视废水资源再利用.反应类型既有氧化还原反应也有非氧化还原反应，两者概率相当.方程式类别既有离子方程式也有化学方程式，离子方程式居多.

3 学生困惑

对于高中学生来说，在面对这类题型时感觉思路不畅，手忙脚乱，耗时很多却又得分不高.主要原因有以下三点：一是不能准确确定反应物、生成物，尤其是通过证据推理得出的反应物或生成物；二是不能快速准确配平陌生化学(离子)方程式，尤其是涉及氧化还原反应时，陌生元素或者多种元素物质的化合价不能准确确定；三是不会自我检查修正，尤其是对反应的介质环境不能充分考虑，例如溶液的酸碱性.从历次试卷分析看，一定情境下的化学(离子)方程式书写在Ⅱ卷(非选择题)中是属于每位学生都能做但是又很难得满分的题型.笔者根据多年的教学经验总结出突破一定情境下的化学(离子)方程式书写的“三步法”，收到了比较好的效果.下面以江苏省2021年1月新高考适应性考试试题为例对步骤加以说明.

4 “三步法”具体步骤

对于化学方程式，从初中刚学化学开始就知道这是化学学科的独特语言.写一个化学(离子)方程式通常先写反应物，再写生成物，最后配平，这就是化学(离子)方程式书写三部曲.对于一定情境下的化学(离子)方程式书写，步骤同之前熟悉的教材化学(离子)方程式书写也是相似的，“三步法”具体步骤如图1所示.

图1

5 典例解析

(1)沉淀：向酸性废水中加入适量Fe2(SO4)3溶液，废水中的氨氮转化为NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀.

①该反应的离子方程式是：____.

步骤1：确定反应物和生成物

步骤2：准确配平

NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+H+

判断是氧化还原反应还是非氧化还原反应，本题是非氧化还原反应，那么根据电荷守恒和元素守恒进行配平，离子方程式配平时大多先利用电荷守恒再利用元素守恒.

NH4Fe3(SO4)2(OH)6↓+6H+

步骤3：检查修正

检查上述离子方程式的反应条件、“↑”、“↓”是否漏写，这一步只要学生注意到了，一般都不会有问题.关键是依据电荷守恒和元素守恒，基于介质环境的H2O、H+、OH-是反应物还是生成物需要仔细检查，如果发现错了，及时回到步骤1中，重新修正反应物、生成物；如果配平错了，及时回到步骤2中，重新配平.

步骤1：确定反应物和生成物

依据规律推出：依据电荷守恒规律，生成物还要有负电荷(阴离子生成)或反应物还要有正电荷(阳离子参加).依据介质环境，pH=9，可知生成物应有OH-.

步骤2：准确配平

首先判断是氧化还原反应还是非氧化还原反应，本题是氧化还原反应，那么先根据化合价升降相等进行配平，再依据电荷守恒和元素守恒进行配平.配平时，发现反应物还要有水参加.

2Cr(OH)3↓+3S↓+7OH-

步骤3：检查修正

检查上述离子方程式的反应条件、“↑”、“↓”是否漏写.依据电荷守恒和元素守恒，基于介质环境的H2O、H+、OH-是反应物还是生成物再检查.依据化合价升降相等检查配平.如果发现错了，及时回到步骤1中，重新修正反应物、生成物；如果配平错了，及时回到步骤2中，重新配平.

上述两道一定情境离子方程式书写的例题，按照“三步法”对每一步作了详细分析，该卷中的其它两道题目第14题第(2)小题和第16题第(1)小题都可以参照“三步法”解答.从分析的过程看，“三步法”关键是步骤1和步骤2，尤其是步骤1准确找出反应物和生成物，对于离子方程式的正确书写至关重要.确定反应物、生成物时，学生的主要困难就是由于情境是新的，因而物质大多也是陌生的，需要学生认真的研读、细致的推理，尤其是特定介质环境下，H2O、H+、OH-是反应物还是生成物需要仔细推敲.步骤2，新高考更关注情境，重视信息提取，不重配平的技术.如果是非氧化还原反应，利用元素守恒、电荷守恒通过观察法配平；如果是非氧化还原反应，用化合价升降相等配平更为方便.教师、学生不要在配平上追求偏和难，防止走入误区.步骤3，检查修正不可少，检查反应条件和“↑”、“↓”是否漏写，只要不忽略就行.关键是依据介质环境进行检查，酸性溶液中OH-一般不会是反应物和生成物，碱性溶液中H+一般不会是反应物和生成物，H2O在任何条件下既可以是反应物也可以是生成物.

本文所说的“三步法”是证据推理和守恒思想的体现.当然，要写好一定情境下的化学(离子)方程式，光靠单纯的机械训练是事倍功半的，只有在平时的学习过程中，理解并掌握已学过的反应机理和书写规则，从题目情境中提取有用信息，学会类比、迁移，一定情境下的化学(离子)方程式书写难题就会迎刃而解.