高中化學(xué)無機(jī)反應(yīng)方程式書寫突破技巧

摘 要：方程式的書寫能力既體現(xiàn)了學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，也是目前高考考查的一個(gè)重要方面，而學(xué)生在整個(gè)中學(xué)學(xué)習(xí)過程中，對(duì)方程式的記憶、理解、掌握難度較大，尤其是在信息條件下的反應(yīng)方程式書寫過程中困難較大，本文從教學(xué)實(shí)際出發(fā)，結(jié)合學(xué)生的典型問題加以解剖，期望能給學(xué)生一些提升。

關(guān)鍵詞：氧化還原反應(yīng)；離子反應(yīng)方程式；守恒；信息

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，人們對(duì)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，尤其是對(duì)其性質(zhì)了解和辨析，可以在實(shí)驗(yàn)室中用實(shí)驗(yàn)手段去驗(yàn)證和掌握，而檢查高中學(xué)生對(duì)化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)、制備等方面的掌握程度，從實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作等角度去檢驗(yàn)比較困難。導(dǎo)致絕大多數(shù)情況下只有通過筆試以物質(zhì)之間的反應(yīng)、現(xiàn)象對(duì)應(yīng)的本質(zhì)分析等角度去考查，因此高考化學(xué)卷中對(duì)方程式的考查占比非常大，如：2017年全國(guó)（Ⅰ）卷中無機(jī)方程式的考查就有5處共12分，而且涉及反應(yīng)過程中的一些其他物質(zhì)的判斷方面還有不少，因此提高學(xué)生對(duì)方程式的書寫能力，既是化學(xué)教學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，又是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的有效手段。下面從三個(gè)方面介紹無機(jī)化學(xué)方程式書寫的一些技巧，供老師和學(xué)生在備考過程中參考。

一、 常規(guī)氧化還原反應(yīng)型離子反應(yīng)方程式的書寫

學(xué)生在氧化還原型離子方程式的書寫中遇到的困難主要是：（1）沒有詳細(xì)信息說明的情況下，原料對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物分析困難，方程式書寫耗時(shí)多且易錯(cuò)；（2）信息的使用尤其是對(duì)環(huán)境條件在離子方程式中的影響重視不夠；（3）配平耗時(shí)較多，配平技巧不熟練。

如酸性高錳酸鉀溶液滴入草酸鉀溶液中，常見的錯(cuò)誤有將還原產(chǎn)物寫成二氧化錳，或?qū)懮蓺溲醺x子等。要解決這類常見錯(cuò)誤，一方面在教學(xué)中首先要滲透常見元素在反應(yīng)中價(jià)態(tài)變化規(guī)律，如溶液中高價(jià)氯元素在氧化還原反應(yīng)中沒有特殊說明的情況下，氯元素的還原價(jià)態(tài)一般是負(fù)一價(jià)，高錳酸根離子在溶液中還原價(jià)態(tài)一般是正二價(jià)等等。另一方面要強(qiáng)調(diào)溶液環(huán)境在電荷配平中起到的核心作用，在配平化合價(jià)升降后，電荷守恒需要利用溶液的酸堿性來進(jìn)行配平，最后再根據(jù)質(zhì)量守恒配平其他不帶電的粒子。一般條件下氧化還原型離子反應(yīng)方程式書寫規(guī)律如下：

1. 寫出只有化合價(jià)升降的反應(yīng)物粒子和生成物粒子，按照價(jià)態(tài)升降守恒配平；

2. 根據(jù)環(huán)境（酸堿性）特點(diǎn)配平電荷；

3. 根據(jù)質(zhì)量守恒配平不帶電粒子；

4. 檢查（重點(diǎn)檢查生成的產(chǎn)物之間是否可以進(jìn)一步反應(yīng)，有無新難溶物生成等）。

具體實(shí)例如：

寫出堿性條件下Cl2和Na2S2O3反應(yīng)的離子方程式：

分析：①找出發(fā)生氧化還原反應(yīng)的粒子：Cl2和S2O2-3；

②合理地預(yù)測(cè)產(chǎn)物：Cl2+S2O2-3—Cl-+SO2-4；

③配電子：由于Cl2→2Cl-是得到2e-；S2O2-3→2SO2-4是失去8e-。

第一步：寫出參與化合價(jià)變化的對(duì)象并配平：4Cl2+S2O2-3—8Cl-+2SO2-4；

第二步：因?yàn)楸绢}明確地說明是在堿性條件下，顯然左邊原來全部離子所帶電荷總和只有2個(gè)負(fù)電荷，而右邊全部離子所帶電荷總和有12個(gè)負(fù)電荷，根據(jù)環(huán)境推斷應(yīng)該是陰離子加在反應(yīng)物的一邊，并且得加10個(gè)OH-，即4Cl2+

S2O2-3+10OH-—8Cl-+2SO2-4；

第三步：反應(yīng)是遵循質(zhì)量守恒定律的，因此反應(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5個(gè)H2O，即4Cl2+S2O2-3+10OH-8Cl-+2SO2-4+5H2O；

第四步：檢查：由于溶液中不存在生成微溶性或難溶性物質(zhì)的可能，該拆的也已經(jīng)拆了，也不存在后續(xù)反應(yīng)情況，所以最終的結(jié)果就是：4Cl2+S2O2-3+10OH-8Cl-+2SO2-4+5H2O。

特別注意的是，環(huán)境條件只能是要求不能有反常的離子生成，而不是要求環(huán)境離子一定會(huì)參加反應(yīng)，如二氧化硫通入酸性高錳酸鉀溶液，溶液顏色退去，其離子反應(yīng)方程式為：

2MnO-4+5SO2+2H2O2Mn2++5SO2-4+4H+，部分學(xué)生如果先將氫離子寫在反應(yīng)物一邊，則該反應(yīng)方程式就會(huì)無法配平；即使配平也不符合環(huán)境條件要求。

二、 電化學(xué)中化學(xué)方程式的書寫

近幾年電化學(xué)也是考查的一個(gè)熱點(diǎn)。如一種可超快充電的新型鋁電池，充放電時(shí)AlCl-4和Al2Cl-7兩種離子在Al電極上相互轉(zhuǎn)化，其他離子不參與電極反應(yīng)，寫出其放電時(shí)負(fù)極Al的電極反應(yīng)式，本題在近幾年的高考中出現(xiàn)兩次，是極少有的現(xiàn)象，對(duì)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的要求極高。該反應(yīng)最典型的錯(cuò)誤是學(xué)生沒有分析出反應(yīng)物與生成物，導(dǎo)致考試過程中困惑度大，耗時(shí)多，得分極不理想。如果能從“負(fù)極”這一重點(diǎn)信息分析，能準(zhǔn)確地掌握到鋁單質(zhì)失去電子，導(dǎo)致其與AlCl-4、Al2Cl-7中的一個(gè)離子結(jié)合，而結(jié)合的結(jié)果是離子團(tuán)中鋁離子的原子百分含量增加，則推斷出AlCl-4為反應(yīng)物，Al2Cl-7為生成物，再根據(jù)電荷守恒和質(zhì)量（原子）守恒，這樣反應(yīng)方程式就非常簡(jiǎn)單了：答案為：Al-3e-+7AlCl-44Al2Cl-7。類似的電化學(xué)方程式書寫注意電極名稱、分析其反應(yīng)類型，根據(jù)環(huán)境特點(diǎn)就能準(zhǔn)確書寫。

三、 特定信息條件下氧化還原反應(yīng)型的化學(xué)方程式的書寫

物質(zhì)之間的反應(yīng)大多數(shù)情況下因環(huán)境不同而不同，因此準(zhǔn)確理解信息，合理根據(jù)信息分析反饋的實(shí)質(zhì)才能寫出正確的化學(xué)方程式，特別是要注意隱含的一些守恒關(guān)系，否則方程式的書寫及其困難。如：硫酸亞鐵在隔絕空氣的條件下加熱分解得到紅色固體，寫出其對(duì)應(yīng)的反應(yīng)方程式，常見的錯(cuò)誤分別是只寫三氧化二鐵和三氧化硫或只寫三氧化二鐵和二氧化硫等等。

其實(shí)利用化合價(jià)升降守恒和質(zhì)量守恒關(guān)系很容易得到正確的反應(yīng)方程式的：由于產(chǎn)生了三氧化二鐵，鐵升高了價(jià)態(tài)，則只能是硫降低價(jià)態(tài)，每生成1摩爾三氧化二鐵，化合價(jià)升高2價(jià)，一定有1摩爾二氧化硫生成，而反應(yīng)物中鐵原子與硫原子個(gè)數(shù)比為1∶1，則還有一半硫原子的化合價(jià)沒有變化，因此正確的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2FeSO4△Fe2O3+SO2↑+SO3↑。其實(shí)平常加強(qiáng)同類型題的訓(xùn)練也能很好地達(dá)到目的，如草酸亞鐵隔絕空氣受熱分解生成紅色固體的化學(xué)方程式等等。

綜上所述，雖然方程式的書寫考查形式很多，但萬變不離其宗。由于方程式的書寫極大地體現(xiàn)了一個(gè)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)，因此在課堂教學(xué)、課后作業(yè)、第二課堂、課外閱讀、教學(xué)測(cè)試等環(huán)節(jié)中不斷強(qiáng)化與提升方程式的書寫能力是必要的過程，而且通過方程式書寫素養(yǎng)的培養(yǎng)反過來也增強(qiáng)對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的理解與認(rèn)識(shí)。通過本文的論述，期待能提升學(xué)生對(duì)方程式書寫的基本技能，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)方程式書寫的信心，對(duì)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)起到良好的作用。

作者簡(jiǎn)介：李仁，廣東省佛山市，廣東省佛山市南海石門中學(xué)。