氧化還原反應是貫穿高中三年的基本內容,怎樣才能讓學生掌握氧化還原方程式的書寫,書寫時應注意哪些方面的問題呢?下面談談我的做法。
一、打好基礎,掌握一般對應關系
這一步,我們主要掌握常見氧化劑及其還原產物、還原劑及其氧化產物,還要注意濃度、溫度、酸堿性等對產物的影響,現(xiàn)列舉如下:
舉例:(2008全國理綜試卷Ⅰ26題)實驗室可由軟錳礦(主要成分為MnO2)制備KMnO4,方法如下:軟錳礦與過量固體KOH和KClO3在高溫下反應,生成K2MnO4和KCl;用水溶解,濾去殘渣,濾液酸化后,K2MnO4轉化為MnO2和KMnO4;濾去MnO2沉淀,濃縮濾液,結晶得到深紫色的針狀KMnO4,請回答:
?、佘涘i礦制備K2MnO4的化學方程式是?
②K2MnO4制備KMnO4的離子方程式是?
③KMnO4能與熱的經硫酸酸化的Na2C2O4反應生成Mn2+和CO2,該反應的化學方程式是?
分析:完成本題分兩步,第一就是寫出題目給出的反應物和生成物、第二步是氧化還原方程式的配平。本題給出了全部的氧化產物,還原產物,就按給出來的條件書寫方程式;如未給出,就按列舉的一般情況寫出對應的產物。
答案:①3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O
?、?MnO2-4+4H+=MnO2↓+2MnO-4+2H2O
?、?KMnO4+8H2SO4+5Na2C2O4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+5NaSO4+8H2O
二、誰靠前,誰優(yōu)先;弱能,強亦能
我們已經知道優(yōu)先反應原則,其內容就是有多種氧化劑時,氧化性強的優(yōu)先被還原;有多種還原劑時,還原性強的優(yōu)先被氧化。那么什么是“弱能,強亦能”呢?就是一種還原劑能夠被氧化性弱的氧化劑氧化,那么就一定能夠被氧化性強的氧化劑氧化,而一種氧化劑能夠被一種還原性弱的還原劑還原時,也一定可以被一種還原性強的還原劑還原。常見氧化劑的氧化性順序為:KMnO4>HNO3>Cl2>濃H2SO4>Br2>Fe3+>I2>SO2>S;常見還原劑還原性順序為:S2- >I- >Fe2+ >Br- >Cl-。
舉例:如果已知2Fe3++2I-=2Fe2++I2,又知還原性:I-
在氧化還原反應方程式中,氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,即氧化性強的做反應物,氧化性弱的做生成物;而還原劑的還原性大于還原產物的還原性,所以還原性強的做反應物,還原性弱的做生成物。
舉例:(2006上海24)請將五種物質:N2O,F(xiàn)eSO4,F(xiàn)e(NO3)3,HNO3,F(xiàn)e2(SO4)3組成一個未配平的方程式。
分析:比較以上5種物質的氧化性和還原性,可知其中氧化性最強的為HNO3,即為氧化劑,對應的N2O即為還原產物;還原性最強的為FeSO4,即為還原劑,對應的Fe(NO3)3和Fe2(SO4)3即為氧化產物。
答案:HNO3+FeSO4→Fe(NO3)3+N2O+Fe2(SO4)3+H2O。
四、相互靠攏不交叉的原則
同種元素的高價化合物與低價化合物發(fā)生氧化還原反應時,元素化合價升高或降低之后的值不會交叉,即高價降低后(還原產物)的化合價仍會高于或等于低價升高后(氧化產物)的化合價。
舉例:①H2S+H2SO4(濃)=S↓+SO2↑+H2O
?、贙ClO3+6HCl(濃)=KCl+Cl2↑+3H2O
分析:這個方程式中,高價的氯元素(KClO3)氧化低價的氯元素(KCl),需要注意,Cl2既是氧化產物,又是還原產物,可以看出,高價氯元素降低之后的化合價與低價氯元素升高之后的化合價相等。高價氯元素降低后的化合價不能低于低價氯元素升高后的化合價,即還原產物的化合價不能低于氧化產物的化合價,所以產物中的KCl既不是氧化產物,也不是還原產物。
總之,同種元素之間的氧化還原反應,應遵循化合價升降靠攏但不交叉的原則,書寫時應注意這一點。
五、環(huán)境溶液的酸堿性與H+、OH-、H2O在方程式中出現(xiàn)的辯證關系
①在酸性介質中反應,生成物中可以有H+、H2O,但不能有OH-。
?、谠趬A性介質中反應,生成物中無H+。
?、墼诮行詶l件下,反應物中只能出現(xiàn)H2O,而不能有H+,生成物方面可以有H+和OH-。
舉例:請寫出硫酸亞鐵溶液和雙氧水混合的離子方程式。
分析:由于溶液顯酸性,所以產物不可能有OH-,只能有水,而反應物中氧多,所以反應物中必須加氫離子,即:
答案:2Fe2++H2O2+2H-=2Fe3++2H2O。
以上五個方面的問題不是孤立的,是互相關聯(lián)、互相滲透的。往往要正確書寫一個氧化還原方程式,就是這多個方法的綜合運用。
?。ㄗ髡邌挝?石家莊市行唐縣第三中學)