高三復(fù)習(xí)中如何突破新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫

嵇中波

摘 要：化學(xué)高考試題中經(jīng)常出現(xiàn)新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫這類考題，由于涉及的過程較為復(fù)雜，讓學(xué)生無從下手，得分率很低。高三復(fù)習(xí)中可利用小專題的形式，通過對解題思路指導(dǎo)和高考題實(shí)例剖析兩方面的探討，來幫助學(xué)生突破新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫。

關(guān)鍵詞：新情境；氧化還原反應(yīng)；方程式；實(shí)例

氧化還原反應(yīng)是化學(xué)學(xué)科的核心概念，涉及氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、特征判斷等內(nèi)容。在新情境境陌生度較大的環(huán)境下，學(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí)加之閱讀信息、提煉信息的能力欠缺，很多學(xué)生感覺無從下手，出錯(cuò)率較高。本文結(jié)合高三一輪復(fù)習(xí)的情況，在復(fù)習(xí)完氧化還原反應(yīng)這一節(jié)內(nèi)容之后，針對學(xué)生出現(xiàn)的以上問題，專門設(shè)置一個(gè)小專題，從解題思路和高考題實(shí)例剖析兩方面來教會(huì)學(xué)生如何書寫新情境下的氧化還原反應(yīng)方程式。

一、高考題實(shí)例剖析（1）

例題1.（2015年全國新課標(biāo)Ⅱ卷理綜第28題節(jié)選）二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：

（3）用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量。

■

Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸。

Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水使液面沒過玻璃液封管的管口。

Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收。

Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中。

Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O32-■2I-+S4O62-），指示劑顯示終點(diǎn)時(shí)共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：

①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為什么。

解析：該測定實(shí)驗(yàn)的原理是通過混合氣中ClO2與碘化鉀反應(yīng)生成I2，再用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定I2，間接計(jì)算出混合氣中ClO2的含量。要書寫錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式，我們可以按照以下步驟進(jìn)行：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應(yīng)物和生成物，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么：

即：I-→I2（化合價(jià)升高），化合價(jià)降低的物質(zhì)只能是ClO2，基礎(chǔ)好的學(xué)生應(yīng)該能判斷出其對應(yīng)的產(chǎn)物為Cl-，據(jù)此可以寫出初步的方程式：

ClO2（氧化劑）+I-（還原劑）→I2（氧化產(chǎn)物）+Cl-（還原產(chǎn)物）；

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平：

ClO2 + I- → I2 + Cl-

↑2e-×5 ↓5e-×2

即：2ClO2+10I-—5I2+2Cl-；

第3步，根據(jù)電荷守恒原則，并結(jié)合介質(zhì)的性質(zhì)判斷缺項(xiàng)，在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng)，其介質(zhì)中主要考慮H2O、OH-、H+參加反應(yīng)。即一般考慮利用OH-、H+來滿足電荷守恒。

本題已說明加入3mL稀硫酸，即酸性介質(zhì)，顯然是在反應(yīng)物這邊加上8H+來配平電荷守恒，得2ClO2+10I-+8H+—5I2+2Cl-。

第4步，根據(jù)原子守恒原則配平方程式并仔細(xì)檢查。

即：反應(yīng)前后相應(yīng)原子個(gè)數(shù)要相等，顯然生成物的一邊要加4H2O，整理得到答案：2ClO2+10I-+8H+■5I2+2Cl-+4H2O。

二、解題策略指導(dǎo)

由上述例子，我們可以總結(jié)正確書寫新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的一般思路可表示為“氧化劑+還原劑+介質(zhì)→氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物+其他產(chǎn)物”。即：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應(yīng)物和生成物，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么。

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平方程式。

第3步，根據(jù)電荷守恒原則和介質(zhì)的性質(zhì)（中性、酸性、堿性）判斷缺項(xiàng)，一般考慮利用OH-、H+來滿足電荷守恒。

第4步，根據(jù)原子守恒原則配平方程式并仔細(xì)檢查，（一般H、O原子個(gè)數(shù)不相等時(shí)，用H2O來湊足）。

三、高考題實(shí)例剖析（2）

為讓學(xué)生更好地掌握上述正確的解題方法，我們再結(jié)合一道高考題中涉及的這類問題進(jìn)行闡述。

例題2.（2012年江蘇卷第18題節(jié)選）硫酸鈉-過氧化氫加合物（xNa2SO4·yH2O2·zH2O）的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測定：（1）準(zhǔn)確稱取1.7700g樣品，配制成100.00mL溶液A。（2）準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825g。（3）準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2與KMnO4反應(yīng)的離子方程式如下：2MnO4-+5H2O2+6H+■2Mn2++8H2O+5O2↑

（1）略。

（2）上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4-被還原為MnO2，其離子方程式為什么。

解析：很多考生受思維定式的影響，直接寫成：2MnO4-+3H2O2+2H+■MnO2↓+4H2O+3O2↑顯然，題干明確了不加稀硫酸酸化，說明這時(shí)的KMnO4溶液不是在酸性介質(zhì)中。因此，不能采用H+來調(diào)配電荷守恒，還有的考生審題不仔細(xì)，沒能體會(huì)新情境“MnO4-被還原為MnO2”這句話的含義，誤認(rèn)為H2O2是氧化劑，從而答錯(cuò)題。

正確的分析思路是：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應(yīng)物和生成物，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么。

MnO4-→MnO2（化合價(jià)降低），H2O2→O2（化合價(jià)升高），據(jù)此可以寫出初步的方程式MnO4-（氧化劑）+H2O2（還原劑）→MnO2（還原產(chǎn)物）+O2（氧化產(chǎn)物）；

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平方程式：

MnO4- + H2O2 → MnO2 + O2

↓3e-×2 ↑2e-x3

即：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2。

第3步，根據(jù)電荷守恒原則和介質(zhì)的性質(zhì)（中性、酸性、堿性）判斷缺項(xiàng)。

本題已說明不加稀硫酸酸化，顯然不能用H+來配電荷，觀察分析可用OH-來配電荷守恒，應(yīng)該在生成物的一邊加上2OH-，得：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2+2OH-。

第4步，根據(jù)原子守恒原則，即：反應(yīng)前后相應(yīng)原子個(gè)數(shù)要相等，顯然生成物的一邊還要加2H2O，得：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2+2OH-+2H2O。

最后檢查各項(xiàng)符號(hào)的書寫，得到正確答案為：2MnO4-+3H2O2■

2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O。

由此可見，在高三復(fù)習(xí)課中，對于新情境下的氧化還原反應(yīng)的方程式書寫，只要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真讀懂題意，掌握上述的方法和書寫思路，利用氧化還原反應(yīng)的規(guī)律，結(jié)合反應(yīng)介質(zhì)條件，就可以正確快速地書寫新情境下的氧化還原反應(yīng)方程式。

參考文獻(xiàn)：

[1]張明智.新情境下氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫[J].成才之路，2014（33）.

[2]師華.淺談氧化還原反應(yīng)離子方程式書寫的程序[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013（30）.