四步模型法書寫氧化還原方程式及電極反應(yīng)式

湖南 陽志高

(作者單位：湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第一高級中學(xué))

四步模型法書寫氧化還原方程式及電極反應(yīng)式

氧化還原離子方程式與電極反應(yīng)式的書寫是歷屆各省高考化學(xué)必考內(nèi)容，對學(xué)生提煉題目信息，挖掘潛在條件，綜合處理問題及基本功的體現(xiàn)等方面提出較高的能力要求。在平常的學(xué)習(xí)過程中，有相當(dāng)一部分同學(xué)對化學(xué)方程式采取死記硬背的方式，勞心勞力且效率低下，不能靈活運(yùn)用，考試時候遇到陌生方程式完全不會動筆，失分嚴(yán)重；在學(xué)習(xí)過程中，筆者通過對比歸納總結(jié)出一種書寫氧化還原離子方程式及電化學(xué)電極反應(yīng)式的方法——四步法，該方法相當(dāng)于建立一個模型來體現(xiàn)氧化還原離子方程式的內(nèi)在規(guī)律；在與班級同學(xué)的分享交流中，得到非常好的效果。

模型的建立如下：

步驟要求,解析第1步:列物質(zhì)氧化劑+還原劑→氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物電極方程式為:正極或者陰極:氧化劑+ne-→還原產(chǎn)物負(fù)極或者陽極:還原劑-ne-→氧化產(chǎn)物第1步中只寫出氧化還原方程式中氧化劑,還原劑,氧化產(chǎn)物,還原產(chǎn)物;除了教材中要求學(xué)生掌握的常見物質(zhì)變化外,陌生氧化還原方程式總會在題中給出相應(yīng)信息推出產(chǎn)物:如化合價變化、物質(zhì)變化等第2步:平電子根據(jù)電子得失守恒配平所列物質(zhì)第3步:平電荷根據(jù)電荷守恒配平所列物質(zhì),當(dāng)電荷量不相等時,酸性環(huán)境補(bǔ)充氫離子,堿性環(huán)境補(bǔ)充氫氧根離子,總的原則是只能補(bǔ)充電解質(zhì)中含有的離子第4步:平原子根據(jù)原子守恒配平方程式

1.四步法書寫氧化還原方程式

例1 (2016全國Ⅰ)寫出MnO2在酸性條件下與NaHSO3溶液反應(yīng)，寫出反應(yīng)的離子方程式。

例2 高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種強(qiáng)氧化劑，可作為水處理劑和高容量電池材料。Fe(OH)3和KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可以制取K2FeO4，寫出其反應(yīng)的離子方程式：

第2步：Cl降低2價， Fe升高3價，故在Fe(OH)3，ClO-前系數(shù)分別為2，3：

第4步：根據(jù)原子守恒在方程式右邊加5個H2O：

其他如2014年天津卷硫代硫酸鈉與氯氣反應(yīng)，2014年全國卷Ⅱ二氧化鉛的制備，2014年海南卷錳酸鉀的制取等等均考查陌生氧化還原方程式的書寫，均可以使用以上模型進(jìn)行書寫，可以將歷年真題作為練習(xí)強(qiáng)化這種模型。

2.四步法書寫常見電極方程式

例3 (2011全國Ⅰ)寫出甲醇燃料電池在酸性條件下的正負(fù)極電極反應(yīng)式。

第3步：正極反應(yīng)式左邊帶4個負(fù)電荷，酸性電解質(zhì)，故在反應(yīng)式左邊加4個H+平電荷；

負(fù)極反應(yīng)式左邊帶6個正電荷，故在反應(yīng)式右邊加6個H+，如下所示：

正極 O2+4e-+4H+→

第4步：根據(jù)原子守恒在負(fù)極反應(yīng)式左邊加1H2O，正極右邊加2H2O：

例4 工業(yè)上采用電解乙醛溶液的方法制備乙酸，寫出該轉(zhuǎn)化的電極方程式。

第2步：乙醛中C的平均化合價為-1,乙酸中C的平均化合價為0；故n=2。

第2步：對于暫時無法計算化合價的問題，暫時不計算n的值

(作者單位：湖南省長沙市寧鄉(xiāng)縣第一高級中學(xué))