你好！陌生方程式

楊國明

我們所謂的“陌生反應”主要包括有陌生物質參加的化學反應和熟悉物質發生的陌生反應兩種。綜觀近幾年全國各地高考試題發現，要求直接書寫教材中的反應方程式或離子方程式的考題越來越少，而要求書寫教材中未曾出現過的陌生反應方程式或離子方程式的試題越來越多。因此，熟練掌握陌生反應方程式或離子方程式的書寫方法與技巧是取得優異化學成績的重要保證。

一、老朋友，新變化

——熟悉物質發生的陌生反應

由于反應物是我們熟悉的物質，對反應物的組成、結構和性質比較清楚，因此，可以根據反應物的相關性質和信息，分析出主要的反應物和生成物，再由質量守恒、電荷守恒等來分析、配平反應方程式。

例1（全國高考題，有刪減）：實驗室可由軟錳礦（主要成分為MnO2）制備KMnO4，方法如下：軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應，生成錳酸鉀（K2MnO4）和KCl;用水溶解，濾去殘渣，濾液酸化后得KMnO4。請回答：

（1）軟錳礦制備K2MnO4的化學方程式是： 。

（2）K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是 。

（3）KMnO4能與熱的、經硫酸酸化的Na2C2O4反應生成Mn2+和CO2，該反應的化學方程式是 。

解析：上述反應中涉及的反應物和生成物都是教材中出現過的熟悉的物質，但發生的反應卻是陌生的。根據題目提供的部分反應物和生成物，運用氧化還原反應規律和各種守恒關系不難書寫出正確的反應方程式。

（1）題目明確告訴了該反應的反應物為MnO2、KOH和KClO3;生成物有K2MnO4和KCl。這是一個氧化還原反應，KClO3是氧化劑，還原產物為KCl，MnO2是還原劑，氧化產物為K2MnO4。由此可以得到如下關系：KClO3 + MnO2 +KOH→K2MnO4 + KCl。

由電子守恒和部分元素質量守恒得到如下關系：KClO3 + 3MnO2 +6KOH→3K2MnO4 + KCl。

再根據元素質量守恒，產物中一定還有H2O，故反應方程式如下：KClO3 + 3MnO2 + 6KOH ? ? ? ? ?3K2MnO4 + KCl + 3H2O。

（2）K2MnO4轉化生成KMnO4，錳元素的化合價升高了，必然還有一種元素的化合價降低。鉀元素的化合價不可能降低，氧元素的已經處于最低價也不可能降低，因此必然有一部分錳元素的化合價降低。由于氧化產物KMnO4溶于水，故還原產物一定為不溶于水的MnO2。由電子守恒可得如下關系：3MnO42-→2MnO4-+ MnO2↓。

由于反應是在酸性條件下進行的，由質量守恒和電荷守恒，可以用H+和H2O來配平整個離子方程式：3MnO42-+ 4H+ = 2MnO4-+ MnO2↓+ 2H2O。

（3）氧化劑為KMnO4，還原產物為MnSO4;還原劑為Na2C2O4，氧化產物為CO2;同時反應物中還有H2SO4。由電子守恒可得如下關系：2KMnO4 + 5Na2C2O4+ ?H2SO4→2MnSO4 + 10CO2↑。

根據元素質量守恒，產物中一定還有K2SO4、Na2SO4和H2O，反應方程式為：2KMnO4 + 5Na2C2O4 + 8H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 10CO2↑+ 8H2O 。

例2（天津高考題）：A和B均為鈉鹽的水溶液，A呈中性，B呈堿性并具有氧化性。下述為相關實驗步驟和實驗現象：

請回答下列問題：

（1）寫出A、B和C的化學式：A ，B ，C 。

（2）依次寫出A→D和D→E（E中含有某+5價元素的含氧酸根離子）的離子方程式：

A→D： ;D→E： 。

（3）寫出將SO2氣體通入K溶液中發生反應的離子方程式： 。

解析：此題中物質的推斷并不難，難在（2）（3）兩問中三個熟悉物質發生的陌生反應的離子方程式的書寫。

（1）由題目易知A為NaI，C為AgI。黃綠色氣體F為Cl2，F與NaOH溶液反應生成鈉鹽B，根據B溶液呈堿性并具有氧化性，可知B為NaClO。NaClO具有強氧化性，能氧化NaI，少量NaClO將NaI氧化成I2，進一步反應生成NaIO3，其中I為+5價;Cl2氧化FeCl2生成FeCl3，FeCl3又能氧化SO2生成SO42-。

（2）A→D：氧化劑為ClO-，還原產物為Cl-;還原劑為I-，氧化產物為I2，并由電子守恒配平化合價發生變化的元素Cl、I，可得到如下式子：ClO-+2I-→Cl-+I2。此時反應物中含Cl、I、O三種元素，帶三個單位負電荷;生成物中只含Cl、I兩種元素，只帶一個單位的負電荷。要配平該離子方程式，要么在生成物中加含有氧元素、帶負電荷的微粒，要么在反應物中加能與氧元素結合的陽離子。綜合考慮質量守恒和電荷守恒，可以得到如下兩個配平的離子方程式：①ClO-+2I-+H2O=Cl-+I2+2OH-;②ClO-+2I-+2H+=Cl-+I2+H2O。該反應是A、B溶液之間的反應，并沒有外加酸，所以反應物中不能出現H+，但這并不是說反應不能生成酸或堿，故正確答案為①。

D→E：氧化劑為ClO-，還原產物為Cl-;還原劑為I2，氧化產物為IO3-，并由電子守恒配平化合價發生變化的元素Cl、I，可得到如下式子：5ClO-+I2→5Cl-+2IO3-。因前一步反應后的溶液呈堿性，由質量守恒和電荷守恒，用H2O和OH-來完成并配平整個離子方程式：5ClO-+

I2+2OH-=5Cl-+2IO3-+H2O。

（3）氧化劑為Fe3+，還原產物為Fe2+;還原劑為SO2，氧化產物為SO42-，由電子守恒配平化合價發生變化的元素Fe、S，可得到如下式子：2Fe3++SO2→2Fe2++SO42-。此時反應物中氧原子數少于生成物中氧原子數;反應物所帶正電荷數多于生成物所帶正電荷數。綜合考慮質量守恒和電荷守恒，用H2O和H+來完成并配平整個離子方程式：2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+。

書寫技巧

（1）在書寫反應物中沒有酸或堿的陌生方程式或離子方程式時，不要在反應物中出現酸（H+）或堿（OH-）。但根據質量守恒、電荷守恒的需要，可以在生成物中出現酸（H+）或堿（OH-）等。如例2中的（2）（3）。

（2）在酸性條件下的離子方程式，最后可以用H2O和H+來完成、配平整個離子反應方程;在堿性條件下的離子方程式，最后可以用H2O和OH-來完成、配平整個離子反應方程。如例1中的（2），例2中的（2）。

（3）對于陌生的氧化還原反應方程式或離子方程式的書寫，先找出氧化劑、還原產物和還原劑、氧化產物，并將化合價發生變化的元素先配相等將有利于方程式的快速書寫。

二、新面孔，老套路

——陌生物質參加的化學反應

有陌生物質參加的陌生方程式的書寫，可有兩種書寫方法：一是根據題目的相關信息，確定陌生物質的組成與結構，從而確定主要的反應物和生成物，再由質量守恒和電荷守恒等完成、配平整個方程式;二是如果陌生反應物的組成與結構一時難以確定，可以先將其他反應物和生成物寫出來，再由元素守恒和質量守恒等分析出未知物質，進而完成、配平整個方程式。

例3（江蘇高考題，有刪減）：圖中，A、C是工業上用途很廣的兩種重要化工原料，B為日常生活中常見的金屬，H、G是正四面體結構的非極性分子，H是一種重要的能源，J是一種耐高溫材料，K是由兩種常見元素組成的化合物（圖中部分反應物或生成物沒有列出）。

請寫出反應③的化學方程式為： ? 。

解析：根據題給信息可推知：H為CH4，I為Al（OH）3。

K是由兩種常見元素組成的化合物且K與H2O反應生成CH4和Al（OH）3，則K由Al、C兩種元素組成，由化合價規則可得K的化學式為Al4C3。聯想Mg3N2、CaC2與H2O的反應：Mg3N2+3H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑、CaC2+2H2O=

Ca（OH）2+C2H2↑，可以寫出反應③的化學方程式為：

Al4C3 + 12H2O=4Al（OH）3+3CH4↑。

例4（由高考題整合）：（1）高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種強氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，其反應的離子方程式為 ? 。

（2）與MnO2-Zn電池類似，K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，該電池總反應的離子方程式為 ? 。

（3）CH3MgCl是一種重要的有機合成劑，其中鎂的化合價是 ，該化合物水解的化學方程式為 ? ? 。

解析：（1）FeCl3與KClO在強堿性條件下反應可制取K2FeO4，在該反應中，Fe3+為還原劑，FeO42-為氧化產物;ClO-為氧化劑，Cl-為還原產物。并由電子守恒配平化合價發生變化的元素Fe、Cl，可得到如下式子：2Fe3++3ClO-→2FeO42-+3Cl-。

反應在堿性條件下進行，用H2O和OH-調配，由質量守恒、電荷守恒得到該反應的離子方程式：2Fe3++

3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。

（2）該電池反應中，氧化劑為FeO42-，還原產物為Fe（OH）3;還原劑為Zn，氧化產物為Zn（OH）2。由電子守恒配平化合價發生變化的元素Fe、Zn，可得到如下式子：2FeO42-+3Zn→2Fe（OH）3+ 3Zn（OH）2。

反應在堿性條件下進行，用H2O和OH-調配，得到該電池總反應的離子方程式為：2FeO42-+3Zn +8H2O=

2Fe（OH）3+ 3Zn（OH）2+4OH-。

（3）鎂沒有可變化合價，就是+2價。Mg（CH3）Cl 可以改寫為Mg（CH3）2·MgCl2，MgCl2的水解程度很小，但Mg（CH3）2類似于Mg3N2，聯想到Mg3N2

的水解反應：Mg3N2+3H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑，可以推斷Mg（CH3）2也能完全水解生成Mg（OH）2與CH4。即有：Mg（CH3）2·MgCl2+2H2O= Mg（OH）2+

MgCl2 +2CH4↑。于是可得Mg（CH3）Cl水解的方程式為：Mg（CH3）Cl+H2O=Mg（OH）Cl+CH4↑或

Mg（CH3）2·MgCl2+2H2O=Mg（OH）2+MgCl2 +

2CH4↑。

書寫技巧

（1）當一個反應中有一種陌生物質時，其他反應物或生成物一般都應是熟悉的物質。因此，可以先將熟悉的反應物和生成物寫出來，再由元素守恒與質量守恒等推導出陌生物質的組成，從而寫出完整的化學方程式或離子方程式。

（2）當陌生物質的組成已經確定時，可以根據類似已知物質的反應，采用類比、遷移的方法，分析出陌生物質與某種物質發生反應的產物，從而寫出完整的化學方程式或離子方程式。

無論是熟悉方程式還是陌生方程式的書寫，都是建立在元素化合物知識之上的。因此，只有熟練掌握元素化合物知識，運用化學反應的規律，采用類比、遷移等分析方法，才能快速、準確地書寫各種化學反應方程式或離子方程式。