楊志棟 (甘肅臨洮中學)
高中化學學習中,為了提高解題效率,要注重理清解題思路,運用科學的方式去解決題目。正確書寫氧化還原反應方程式,可以從四個方面入手,分別是找、配、補、查。找就是根據題目給出的相關信息,確定氧化劑、還原劑、氧化產物、還原產物及其相應的產物;配就是確定電子轉移的個數;補就是根據電荷守恒定律補充化學方程式兩側的H+、H2O、OH-或其他物質;查就是根據質量守恒定律檢查方程式的整體配平情況。
高中化學氧化還原反應方程式的書寫是有一定規律的,首先就是根據題設條件找出氧化劑、還原劑、還原產物和氧化產物;其次就是將找到的四種產物根據化合價的升降規律進行配平;接著依照電荷守恒定律配平方程式前后的電荷數,需要注意的一點就是酸性加H+,堿性加氫氧根離子,最后在根據原子守恒定律配平方程式前后的原子數目。(差氧差氫就用水來補充。)
例題1.化學實驗室經常用主要成分為MnO2的軟錳礦來制定高錳酸鉀,通常采用的操作方法是選擇一定量的軟錳礦和足夠量的氫氧化鉀(KOH)以及氯酸鉀(KCLO3),使他們在高溫下發生化學反應。然后將反應生成的錳酸鉀(K2MnO4)用水溶解,最后濾去殘渣,等到濾液酸化后,錳酸鉀就會轉變成為二氧化錳和高錳酸鉀。再將生成的MnO2濾去后,就能得到需要的高錳酸鉀晶體。然后讓同學們寫出制備錳酸鉀的化學方程式。
答案解析:軟錳礦和足夠量的氫氧化鉀(KOH)以及氯酸鉀(KCLO3)高溫下反應生成錳酸鉀。首先是根據化合價元素的變化情況確定氧化劑、還原劑、還原產物和氧化產物。第二部則是根據氧化還原反應規律寫出方程式,然后根據元素守恒只質量守恒定律配平化學反應方程式。可得出本題的答案:
3MnO2+6KOH+KCLO3→3K2MnO4+KCL+3H2O2
例題2.高錳酸鉀(KMNO4)是一種強氧化劑,能夠與熱的硫酸酸化的草酸鈉(Na2C2O4)溶液發生化學反應,兩者反應后可以生成錳離子(Mn2+)與二氧化碳(CO2),根據題目已經給定的條件,寫出該反應的離子方程式。
答案解析:寫出化學反應方程式,可以按照一定的解題思路,進行綜合分析和判斷,從而寫出化學反應方程式。首先,是確定氧化劑、還原劑、氧化產物和還原產物。根據題目給出的條件,可以知道錳元素(Mn)的化合價是降低的,所以高錳酸鉀(KMNO4)可以確定是氧化劑,且錳離子(Mn2+)是還原產物;此外,草酸鈉中的碳元素的化合價是升高的,草酸鈉(Na2C2O4)中的碳元素化合價為+3 價,所以可判定草酸鈉是還原劑,則反應生成的二氧化碳(CO2)是氧化產物。其次,則是根據氧化劑和還原劑反應生成氧化產物和還原產物的理論知識,初步確定離子方程式,也就是KMnO4+Na2C2O4→Mn2++CO2,可以看出錳元素降了5 價,而碳元素升了1 價。再者,由于反應是在硫酸溶液中進行的,所以還應當在反應式的左邊補充上氫離子(H+),右邊加上(H2O2)。最后,再根據電荷守恒定律配平方程式 。 故 反 應 式 的 結 果 是 2MnO4-+5C2O4-+16H+→2Mn2++10CO2+8H2O.
高中化學氧化還原方程式有著一定的書寫規律,掌握好這個解題步驟,就能輕松應對各種方程式。對于化學其他題目的學習,同學們也應當做好總結,理清解題思路,從而找到快速解決問題的辦法,有效提高解題效率。