例談高考中離子方程式的書(shū)寫(xiě)與備考策略

李 乾

(安徽省蒙城縣第六中學(xué))

高考中離子方程式的書(shū)寫(xiě)是必考知識(shí)點(diǎn),它注重基礎(chǔ)知識(shí)與基本技能的運(yùn)用,考查考生利用必備知識(shí),依據(jù)信息提示進(jìn)行類(lèi)比、遷移的能力.高考中離子方程式的書(shū)寫(xiě)契合了高考命題改革中知識(shí)立意向能力立意的轉(zhuǎn)變,所占分值也在逐漸增大.

1 提供反應(yīng)物與生成物的離子方程式書(shū)寫(xiě)

例1(2021年海南卷,節(jié)選)實(shí)驗(yàn)所需的NO 可用NaNO2和FeSO4溶液在稀H2SO4中反應(yīng)制得,離子反應(yīng)方程式為_(kāi)_______.

由題意可知,Fe2＋會(huì)被氧化為Fe3＋,根據(jù)題目所提供的反應(yīng)物與生成物,結(jié)合反應(yīng)所處的外界條件可得離子反應(yīng)方程式為

例2(2021年遼寧卷,節(jié)選)Fe/Fe3O4磁性材料在很多領(lǐng)域具有應(yīng)用前景,其制備過(guò)程如下(各步均在N2氛圍中進(jìn)行).

①稱(chēng)取9.95gFeCl2·4H2O (Mr＝199),配成50mL溶液,轉(zhuǎn)移至恒壓滴液漏斗中.

②向三頸燒瓶中加入100 mL14 mol·L－1KOH 溶液.

③持續(xù)磁力攪拌,將FeCl2溶液以2mL·min－1的速度全部滴入三頸燒瓶中,100 ℃下回流3h.

④冷卻后過(guò)濾,依次用熱水和乙醇洗滌所得黑色沉淀,在40 ℃干燥.

⑤管式爐內(nèi)焙燒2h,得產(chǎn)品3.24g.

部分裝置如圖1所示.

圖1

三頸燒瓶中反應(yīng)生成了Fe和Fe3O4,離子方程式為_(kāi)________.

三頸燒瓶中FeCl2溶液與100mL14mol·L－1KOH溶液發(fā)生反應(yīng)生成了Fe 和Fe3O4,結(jié)合反應(yīng)所處的外界條件,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律可知,該反應(yīng)的離子方程式為

變式1(2021年全國(guó)乙卷,節(jié)選)“酸溶”后,將TiOSO4溶液適當(dāng)稀釋并加熱,TiO2＋水解析出TiO2·xH2O 沉淀,該反應(yīng)的離子方程式是_________.

酸溶后將TiOSO4溶液加入熱水稀釋并適當(dāng)加熱,能使TiOSO4完全水解生成TiO2·xH2O 沉淀和硫酸,根據(jù)題目所提供的反應(yīng)物與生成物,可得反應(yīng)的離子方程式為

變式2(2021年北京卷,節(jié)選)為制備高品質(zhì)鐵黃(FeOOH)產(chǎn)品,需先制備少量鐵黃晶種.過(guò)程及現(xiàn)象是:向一定濃度FeSO4溶液中加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,并很快變成灰綠色,產(chǎn)生白色沉淀的離子方程式是_________.

根據(jù)“向一定濃度FeSO4溶液中加入氨水,產(chǎn)生白色沉淀,并很快變成灰綠色”,可得產(chǎn)生的白色沉淀是Fe(OH)2,離子方程式是

備考策略高考中為了降低試題的難度,題干中往往會(huì)給出反應(yīng)物和生成物,書(shū)寫(xiě)離子方程式時(shí)要先找出題干信息中直接提供的反應(yīng)物與生成物(或者通過(guò)反應(yīng)現(xiàn)象可以明確的反應(yīng)物或生成物),然后依據(jù)離子方程式的配平方法,使方程式等號(hào)兩邊的原子、電荷與得失電子都要守恒,同時(shí)要注意反應(yīng)所處的外界環(huán)境.

2 反應(yīng)物、生成物隱藏于工藝流程圖中的離子方程式書(shū)寫(xiě)

例3(2021年全國(guó)甲卷,節(jié)選)碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面.I2的一種制備方法如圖2所示.

圖2

加入Fe 粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________.

由流程圖可知懸濁液中含AgI,AgI可與Fe反應(yīng)生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在離子方程式中能拆開(kāi),故加入Fe粉進(jìn)行轉(zhuǎn)化反應(yīng)的離子方程式為2AgI＋Fe＝2Ag＋Fe2＋＋2I－.生成的銀能與硝酸反應(yīng)生成硝酸銀參與循環(huán)中.

例4(2021年廣東卷,節(jié)選)對(duì)廢催化劑進(jìn)行回收可有效利用金屬資源.某廢催化劑主要含鋁(Al)、鉬(Mo)、鎳(Ni)等元素的氧化物,一種回收利用工藝的部分流程如圖3所示.

圖3

“沉鉬”中,pH 為7.0,生成BaMoO4的離子方程式為_(kāi)________.

由題中信息可知,廢催化劑與氫氧化鈉一起焙燒后,鋁和鉬都發(fā)生了反應(yīng)分別轉(zhuǎn)化為NaAlO2和Na2MoO4,經(jīng)水浸、過(guò)濾,分離出含鎳的固體濾渣,濾液Ⅰ中加入過(guò)量的CO2,NaAlO2轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀,過(guò)濾得到的沉淀X 為Al(OH)3,濾液Ⅱ中加入適量的BaCl2溶液沉鉬后,過(guò)濾得到BaMoO4,則加入BaCl2溶液后生成的是BaMoO4沉淀,該反應(yīng)的離子 方程式為＋Ba2＋＝BaMoO4↓.

變式(2021年湖南卷,節(jié)選)Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備.天然獨(dú)居石中,鈰(Ce)主要以CePO4形式存在,還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物質(zhì).以獨(dú)居石為原料制備Ce2(CO3)3·nH2O的工藝流程如圖4所示.

圖4

“沉鈰”過(guò)程中,生成Ce2(CO3)3·nH2O 的離子方程式為_(kāi)________.

焙燒濃硫酸和獨(dú)居石的混合物,SiO2不反應(yīng),其他物質(zhì)生成對(duì)應(yīng)的硫酸鹽.水浸后,CePO4轉(zhuǎn)化為Ce2(SO4)3和H3PO4,Al2O3轉(zhuǎn)化為Al2(SO4)3,Fe2O3轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,CaF2轉(zhuǎn)化為CaSO4和HF,所以酸性廢氣含HF.水浸后,濾渣Ⅰ為SiO2和Ca3(PO4)2、FePO4,濾液主要含H3PO4、Ce2(SO4)3、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3,加FeCl3溶液除磷,濾渣Ⅱ?yàn)镕ePO4;聚沉過(guò)程將Fe3＋、Al3＋轉(zhuǎn)化為沉淀,過(guò)濾除去,濾渣Ⅲ主要為Al(OH)3,還含有Fe(OH)3;加NH4HCO3沉鈰得Ce2(CO3)3·nH2O,結(jié)合原子守恒、電荷守恒可知生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為

備考策略工藝流程題是高考必考題型,而隱藏于工藝流程圖中的離子方程式的書(shū)寫(xiě)是各類(lèi)高考試卷必考的內(nèi)容,出現(xiàn)頻率極高.對(duì)于這類(lèi)離子方程式的書(shū)寫(xiě),首先要盡量讀懂流程圖中每一步的目的,特別是確定相關(guān)的反應(yīng)時(shí),要掌握從流程圖中找出反應(yīng)物、生成物及反應(yīng)條件的方法,然后應(yīng)用相關(guān)離子方程式的書(shū)寫(xiě)規(guī)則進(jìn)行正確的配平.

綜上所述,離子反應(yīng)是高中化學(xué)的重要知識(shí)點(diǎn),特別是離子方程式的書(shū)寫(xiě),涉及的內(nèi)容廣,綜合性也很強(qiáng),對(duì)考生的能力要求高,學(xué)生應(yīng)給予高度重視,只有清楚高考中離子方程式書(shū)寫(xiě)的常見(jiàn)考查方式,備考過(guò)程才能做到有的放矢.

(完)