信息型氧化還原方程式的書寫方法

魏春明

化學(xué)方程式是最能反應(yīng)化學(xué)學(xué)科特色的“符號表征”，正確書寫化學(xué)方程式是學(xué)生必須具備的能力，而信息型氧化還原方程式的書寫更能有效地考查考生的自學(xué)能力和思維能力，是對氧化還原知識的深層次應(yīng)用，成為近年來的熱點題型之一.在高考時一般出現(xiàn)在綜合實驗題、無機(jī)信息題和工藝流程題中.

一、常見氧化劑和還原劑及其產(chǎn)物

（一）氧化劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

非金屬單質(zhì)F2、Cl2、O2F-、Cl-、H2O或（OH-）

高價金屬陽離子Fe3+、Cu2+、Ag+Fe2+、Cu、Ag

高價含氧化合物濃H2SO4、酸性KMnO4、NaClO （或HClO）、HNO3SO2、Mn2+、Cl-、NO2或NO

某些過氧化物Na2O2、H2O2NaOH、H2O

（二）還原劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

活潑金屬單質(zhì)K、Ga、Na、Mg、Al、ZnK+、Ga2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+

低價金屬陽離子Fe2+Fe3+

低價非金屬陰離子I-、S2-I2、 S

低價含氧化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3CO2、SO2-4

某些非金屬單質(zhì)C、H2CO2、H2O

二、書寫步驟

第一步：根據(jù)氧化還原的規(guī)律，結(jié)合題目給出的已知信息確定出部分反應(yīng)物即氧化劑、還原劑和部分產(chǎn)物即氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物.

第二步： 利用得失電子守恒將變價物質(zhì)前的計量數(shù)確定.

第三步：利用電荷守恒補(bǔ)充離子.一般情況下酸性環(huán)境補(bǔ)充H+，堿性環(huán)境補(bǔ)充（OH-）.

第四步：利用原子守恒在方程式兩端添加H2O或其他小分子確保原子守恒.

[HJ0.9mm]

三、實例分析

（一）離子方程式的書寫

例1（2012年新課標(biāo)理綜卷第26題）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.FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為

.

答案：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-

解析由儲備的知識可知ClO-作為氧化劑，還原產(chǎn)物為Cl-，由題目信息可知Fe3+ 作為還原劑，氧化產(chǎn)物為FeO2-4，所以我們就能寫出部分反應(yīng)物和產(chǎn)物ClO-+Fe3+→Cl-+FeO2-4根據(jù)得失電子守恒將其部分配平2Fe3++3ClO-→2FeO2-4+3Cl-，考慮溶液呈堿性，根據(jù)電荷電荷守恒，方程式左邊補(bǔ)充OH-，根據(jù)原子守恒，方程式右邊補(bǔ)充H2O.可寫出其反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++3ClO-+10OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-[或2Fe（OH）3+3ClO-+4（OH-）2FeO2-4+5H2O+3Cl-].

（二）有附加信息的方程式的書寫

例2已知CO是工業(yè)上常用的還原劑，500℃時，11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）SO2在催化劑作用下與CO發(fā)生化學(xué)反應(yīng).若有2×6.02×1023個電子轉(zhuǎn)移時，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式.

答案：SO2+2CO500℃催化劑S+2CO2

解析根據(jù)題意CO是還原劑，SO2作為氧化劑，0.5 mol的SO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 mol可以得出還原產(chǎn)物為0價S單質(zhì)，CO作為還原劑，氧化產(chǎn)物為[JP3]CO2，這樣我們就不難得出反應(yīng)SO2+2COS+2CO2，同時要注意不要遺漏條件.[JP]

（三）電極反應(yīng)方程式的書寫

例3目前，較為先進(jìn)的制備高氯酸銨（AP）的方法是電解高純次氯酸得到高純高氯酸，再與高純氨進(jìn)行噴霧反應(yīng)制成高氯酸銨.寫出由次氯酸電解制備高氯酸的陽極反應(yīng)式： .

答案：HClO-6e-+3H2OClO-4+7H+

解析陽極發(fā)生失電子化合價升高的氧化反應(yīng)，由題意可知反應(yīng)物是HClO，生成物是HClO4，化合價從+1升高到+7失去6個電子，溶液介質(zhì)是酸性，應(yīng)該補(bǔ)充H+，這樣我們就不難得出反應(yīng)，但要注意電極反應(yīng)以離子形式出現(xiàn)，HClO是弱電解質(zhì)不拆分， HClO4是強(qiáng)電解質(zhì)要拆.

信息方程式一般多涉及的是氧化還原原理，書寫的多是離子反應(yīng).首先要根據(jù)材料中的信息確定出反應(yīng)物和生成物，然后再配平即可.配平的技巧很多，歸根到底就是守恒.它包括原子守恒，得失電子守恒和電荷守恒.只要我們緊扣守恒的思想，充分應(yīng)用已掌握的氧化還原的知識，不要畏難，一定可以正確寫出.endprint

化學(xué)方程式是最能反應(yīng)化學(xué)學(xué)科特色的“符號表征”，正確書寫化學(xué)方程式是學(xué)生必須具備的能力，而信息型氧化還原方程式的書寫更能有效地考查考生的自學(xué)能力和思維能力，是對氧化還原知識的深層次應(yīng)用，成為近年來的熱點題型之一.在高考時一般出現(xiàn)在綜合實驗題、無機(jī)信息題和工藝流程題中.

一、常見氧化劑和還原劑及其產(chǎn)物

（一）氧化劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

非金屬單質(zhì)F2、Cl2、O2F-、Cl-、H2O或（OH-）

高價金屬陽離子Fe3+、Cu2+、Ag+Fe2+、Cu、Ag

高價含氧化合物濃H2SO4、酸性KMnO4、NaClO （或HClO）、HNO3SO2、Mn2+、Cl-、NO2或NO

某些過氧化物Na2O2、H2O2NaOH、H2O

（二）還原劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

活潑金屬單質(zhì)K、Ga、Na、Mg、Al、ZnK+、Ga2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+

低價金屬陽離子Fe2+Fe3+

低價非金屬陰離子I-、S2-I2、 S

低價含氧化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3CO2、SO2-4

某些非金屬單質(zhì)C、H2CO2、H2O

二、書寫步驟

第一步：根據(jù)氧化還原的規(guī)律，結(jié)合題目給出的已知信息確定出部分反應(yīng)物即氧化劑、還原劑和部分產(chǎn)物即氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物.

第二步： 利用得失電子守恒將變價物質(zhì)前的計量數(shù)確定.

第三步：利用電荷守恒補(bǔ)充離子.一般情況下酸性環(huán)境補(bǔ)充H+，堿性環(huán)境補(bǔ)充（OH-）.

第四步：利用原子守恒在方程式兩端添加H2O或其他小分子確保原子守恒.

[HJ0.9mm]

三、實例分析

（一）離子方程式的書寫

例1（2012年新課標(biāo)理綜卷第26題）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.FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為

.

答案：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-

解析由儲備的知識可知ClO-作為氧化劑，還原產(chǎn)物為Cl-，由題目信息可知Fe3+ 作為還原劑，氧化產(chǎn)物為FeO2-4，所以我們就能寫出部分反應(yīng)物和產(chǎn)物ClO-+Fe3+→Cl-+FeO2-4根據(jù)得失電子守恒將其部分配平2Fe3++3ClO-→2FeO2-4+3Cl-，考慮溶液呈堿性，根據(jù)電荷電荷守恒，方程式左邊補(bǔ)充OH-，根據(jù)原子守恒，方程式右邊補(bǔ)充H2O.可寫出其反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++3ClO-+10OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-[或2Fe（OH）3+3ClO-+4（OH-）2FeO2-4+5H2O+3Cl-].

（二）有附加信息的方程式的書寫

例2已知CO是工業(yè)上常用的還原劑，500℃時，11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）SO2在催化劑作用下與CO發(fā)生化學(xué)反應(yīng).若有2×6.02×1023個電子轉(zhuǎn)移時，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式.

答案：SO2+2CO500℃催化劑S+2CO2

解析根據(jù)題意CO是還原劑，SO2作為氧化劑，0.5 mol的SO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 mol可以得出還原產(chǎn)物為0價S單質(zhì)，CO作為還原劑，氧化產(chǎn)物為[JP3]CO2，這樣我們就不難得出反應(yīng)SO2+2COS+2CO2，同時要注意不要遺漏條件.[JP]

（三）電極反應(yīng)方程式的書寫

例3目前，較為先進(jìn)的制備高氯酸銨（AP）的方法是電解高純次氯酸得到高純高氯酸，再與高純氨進(jìn)行噴霧反應(yīng)制成高氯酸銨.寫出由次氯酸電解制備高氯酸的陽極反應(yīng)式： .

答案：HClO-6e-+3H2OClO-4+7H+

解析陽極發(fā)生失電子化合價升高的氧化反應(yīng)，由題意可知反應(yīng)物是HClO，生成物是HClO4，化合價從+1升高到+7失去6個電子，溶液介質(zhì)是酸性，應(yīng)該補(bǔ)充H+，這樣我們就不難得出反應(yīng)，但要注意電極反應(yīng)以離子形式出現(xiàn)，HClO是弱電解質(zhì)不拆分， HClO4是強(qiáng)電解質(zhì)要拆.

信息方程式一般多涉及的是氧化還原原理，書寫的多是離子反應(yīng).首先要根據(jù)材料中的信息確定出反應(yīng)物和生成物，然后再配平即可.配平的技巧很多，歸根到底就是守恒.它包括原子守恒，得失電子守恒和電荷守恒.只要我們緊扣守恒的思想，充分應(yīng)用已掌握的氧化還原的知識，不要畏難，一定可以正確寫出.endprint

化學(xué)方程式是最能反應(yīng)化學(xué)學(xué)科特色的“符號表征”，正確書寫化學(xué)方程式是學(xué)生必須具備的能力，而信息型氧化還原方程式的書寫更能有效地考查考生的自學(xué)能力和思維能力，是對氧化還原知識的深層次應(yīng)用，成為近年來的熱點題型之一.在高考時一般出現(xiàn)在綜合實驗題、無機(jī)信息題和工藝流程題中.

一、常見氧化劑和還原劑及其產(chǎn)物

（一）氧化劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

非金屬單質(zhì)F2、Cl2、O2F-、Cl-、H2O或（OH-）

高價金屬陽離子Fe3+、Cu2+、Ag+Fe2+、Cu、Ag

高價含氧化合物濃H2SO4、酸性KMnO4、NaClO （或HClO）、HNO3SO2、Mn2+、Cl-、NO2或NO

某些過氧化物Na2O2、H2O2NaOH、H2O

（二）還原劑

類型反應(yīng)物實例產(chǎn)物實例

活潑金屬單質(zhì)K、Ga、Na、Mg、Al、ZnK+、Ga2+、Na+、Mg2+、Al3+、Zn2+

低價金屬陽離子Fe2+Fe3+

低價非金屬陰離子I-、S2-I2、 S

低價含氧化合物CO、SO2、H2SO3、Na2SO3CO2、SO2-4

某些非金屬單質(zhì)C、H2CO2、H2O

二、書寫步驟

第一步：根據(jù)氧化還原的規(guī)律，結(jié)合題目給出的已知信息確定出部分反應(yīng)物即氧化劑、還原劑和部分產(chǎn)物即氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物.

第二步： 利用得失電子守恒將變價物質(zhì)前的計量數(shù)確定.

第三步：利用電荷守恒補(bǔ)充離子.一般情況下酸性環(huán)境補(bǔ)充H+，堿性環(huán)境補(bǔ)充（OH-）.

第四步：利用原子守恒在方程式兩端添加H2O或其他小分子確保原子守恒.

[HJ0.9mm]

三、實例分析

（一）離子方程式的書寫

例1（2012年新課標(biāo)理綜卷第26題）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.FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取K2FeO4，其反應(yīng)的離子方程式為

.

答案：2Fe（OH）3+3ClO-+4OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-

解析由儲備的知識可知ClO-作為氧化劑，還原產(chǎn)物為Cl-，由題目信息可知Fe3+ 作為還原劑，氧化產(chǎn)物為FeO2-4，所以我們就能寫出部分反應(yīng)物和產(chǎn)物ClO-+Fe3+→Cl-+FeO2-4根據(jù)得失電子守恒將其部分配平2Fe3++3ClO-→2FeO2-4+3Cl-，考慮溶液呈堿性，根據(jù)電荷電荷守恒，方程式左邊補(bǔ)充OH-，根據(jù)原子守恒，方程式右邊補(bǔ)充H2O.可寫出其反應(yīng)的離子方程式：2Fe3++3ClO-+10OH-2FeO2-4+5H2O+3Cl-[或2Fe（OH）3+3ClO-+4（OH-）2FeO2-4+5H2O+3Cl-].

（二）有附加信息的方程式的書寫

例2已知CO是工業(yè)上常用的還原劑，500℃時，11.2 L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）SO2在催化劑作用下與CO發(fā)生化學(xué)反應(yīng).若有2×6.02×1023個電子轉(zhuǎn)移時，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式.

答案：SO2+2CO500℃催化劑S+2CO2

解析根據(jù)題意CO是還原劑，SO2作為氧化劑，0.5 mol的SO2參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為2 mol可以得出還原產(chǎn)物為0價S單質(zhì)，CO作為還原劑，氧化產(chǎn)物為[JP3]CO2，這樣我們就不難得出反應(yīng)SO2+2COS+2CO2，同時要注意不要遺漏條件.[JP]

（三）電極反應(yīng)方程式的書寫

例3目前，較為先進(jìn)的制備高氯酸銨（AP）的方法是電解高純次氯酸得到高純高氯酸，再與高純氨進(jìn)行噴霧反應(yīng)制成高氯酸銨.寫出由次氯酸電解制備高氯酸的陽極反應(yīng)式： .

答案：HClO-6e-+3H2OClO-4+7H+

解析陽極發(fā)生失電子化合價升高的氧化反應(yīng)，由題意可知反應(yīng)物是HClO，生成物是HClO4，化合價從+1升高到+7失去6個電子，溶液介質(zhì)是酸性，應(yīng)該補(bǔ)充H+，這樣我們就不難得出反應(yīng)，但要注意電極反應(yīng)以離子形式出現(xiàn)，HClO是弱電解質(zhì)不拆分， HClO4是強(qiáng)電解質(zhì)要拆.

信息方程式一般多涉及的是氧化還原原理，書寫的多是離子反應(yīng).首先要根據(jù)材料中的信息確定出反應(yīng)物和生成物，然后再配平即可.配平的技巧很多，歸根到底就是守恒.它包括原子守恒，得失電子守恒和電荷守恒.只要我們緊扣守恒的思想，充分應(yīng)用已掌握的氧化還原的知識，不要畏難，一定可以正確寫出.endprint