張明智

摘 要：全國新課標(biāo)理綜卷無機(jī)推斷題中經(jīng)常出現(xiàn)新情境下氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫，由于涉及的過程較為復(fù)雜，并且知識(shí)背景對(duì)學(xué)生來說是比較陌生的，讓學(xué)生無從下手，得分率很低。為了更好地幫助學(xué)生書寫這些類型的氧化還原反應(yīng)離子方程式，教師要從解題思路和高考題實(shí)例剖析這兩方面來探討如何書寫新情境下的氧化還原反應(yīng)離子方程式。

關(guān)鍵詞：新情境;氧化還原反應(yīng);離子方程式;解題思路;實(shí)例剖析

全國新課標(biāo)理綜高考題中經(jīng)常出現(xiàn)新情境下氧化還原反應(yīng)離子方程式的書寫，可見氧化還原反應(yīng)在中學(xué)化學(xué)中是很重要的。氧化還原反應(yīng)是化學(xué)學(xué)科的核心概念，涉及氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氧化還原反應(yīng)的本質(zhì)、判斷特征等內(nèi)容。新情境下的氧化還原反應(yīng)具有重要的認(rèn)知價(jià)值，其不僅對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)具有指導(dǎo)作用，還可以促進(jìn)學(xué)生掌握規(guī)律，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移，解決化學(xué)問題，發(fā)展和提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。在新情境下，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的內(nèi)容來命題，考查學(xué)生應(yīng)用知識(shí)、分析問題、解決問題的能力，符合由考查知識(shí)轉(zhuǎn)化為考查能力的新課程高考精神。

在新情境景陌生度較大的環(huán)境下，學(xué)生基礎(chǔ)不扎實(shí)加之閱讀信息、提煉信息的能力欠缺，很多學(xué)生感覺無從下手，出錯(cuò)率較高，本文針對(duì)學(xué)生出現(xiàn)的這些問題，從解題思路和高考題實(shí)例剖析兩方面來教會(huì)學(xué)生如何書寫新情境下的氧化還原反應(yīng)離子方程式。

一、解題思路

①根據(jù)所學(xué)知識(shí)和題目所給信息（包括圖像、工藝流程圖等），找出氧化還原反應(yīng)中的氧化劑+還原劑→氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，求化合價(jià)升高、降低數(shù)目的最小公倍數(shù)使化合價(jià)升降的總數(shù)目相等（得失電子總數(shù)相等），確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計(jì)量數(shù);③觀察方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)是否相等，若不等，要使電荷守恒，根據(jù)反應(yīng)是在何種環(huán)境（酸性、堿性）中進(jìn)行的加H+或OH-。若在酸性環(huán)境中：一邊加a個(gè)H+（電荷守恒），另一邊加b個(gè)H2O（原子守恒）;若在堿性環(huán)境中：一邊加m個(gè)OH-（電荷守恒），另一邊加n個(gè)H2O（原子守恒）。

二、高考題實(shí)例剖析

1.從題目信息中直接書寫氧化還原反應(yīng)離子方程式

例題1（2014年全國新課標(biāo)理綜Ⅱ卷第27題節(jié)選） 鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護(hù)材料等：

（1）PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體，反應(yīng)的離子方程式為 ;（注：原題是寫化學(xué)方程式）（2）PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得，反應(yīng)的離子方程式為。

解析：（1）① 由PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體可知：

PbO2（氧化劑）+Cl-（還原劑）→PbCl2（還原產(chǎn)物，在鹽酸中PbO2不可能還原為PbO或Pb）+ Cl2（氧化產(chǎn)物）;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：PbO2+4Cl-（2個(gè)Cl-氯元素化合價(jià)升為0，還有2個(gè)Cl-氯元素化合價(jià)沒有發(fā)生變化）→PbCl2+ Cl2;③方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)不相等，鹽酸是強(qiáng)酸，在強(qiáng)酸性環(huán)境中使電荷守恒，反應(yīng)物中加4H+，使原子守恒，產(chǎn)物加2H2O，得出該反應(yīng)離子方程式為：PbO2+4 Cl-+4H+= PbCl2+Cl2+2H2O。（2）①由PbO與次氯酸鈉溶液反應(yīng)制得PbO2可知：ClO-（氧化劑）+ PbO（還原劑）→Cl-（還原產(chǎn)物）+ PbO2（氧化產(chǎn)物）; ②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：ClO-+PbO→Cl-+PbO2;③方程式中的原子、電荷、轉(zhuǎn)移電子都守恒了，所以該反應(yīng)的離子方程式為：ClO-+ PbO=Cl-+ PbO2。

例題2（2012年全國新課標(biāo)理綜Ⅱ卷第26題節(jié)選） 鐵是應(yīng)用最廣泛的金屬，鐵的鹵化物、氧化物以及高價(jià)鐵的含氧酸鹽均為重要化合物。（1）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;（2）與MnO2-Zn電池類似，K2FeO4-Zn也可以組成堿性電池，K2FeO4在電池中作為正極材料，該電池總反應(yīng)的離子方程式為。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?。

解析：（1）①由FeCl3與KClO在強(qiáng)堿性條件下反應(yīng)可制取

K2FeO4可知：ClO-（氧化劑）+Fe（OH）3（還原劑，F(xiàn)e3+在強(qiáng)堿性溶液中轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3）→Cl- （還原產(chǎn)物）+ FeO42-（氧化產(chǎn)物）;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：3ClO-+2Fe（OH）3→3Cl-+2FeO42-;③方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)不相等，在強(qiáng)堿性環(huán)境中反應(yīng)物中加4OH-（電荷守恒），產(chǎn)物加5H2O（原子守恒），得出該反應(yīng)離子方程式為：3ClO-+2Fe（OH）3+

4OH-=3Cl-+2FeO42-+5H2O。（2）①根據(jù)K2FeO4-Zn組成堿性電池，K2FeO4做正極（發(fā)生還原反應(yīng)），Zn做負(fù)極（發(fā)生氧化反應(yīng)）可知：FeO42-（氧化劑）+Zn（還原劑）→Fe（OH）3（還原產(chǎn)物，因K2FeO4由Fe（OH）3氧化而成，所以在堿性環(huán)境下K2FeO4還原為Fe（OH）3）+ Zn（OH）2（氧化產(chǎn)物，Zn失電子先轉(zhuǎn)化為Zn2+，堿性環(huán)境下Zn2+又轉(zhuǎn)化為Zn（OH）2）;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：2FeO42-+3Zn→2Fe（OH）3+3Zn（OH）2;③方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)不相等，在堿性環(huán)境中生成物中加4OH-（電荷守恒），反應(yīng)物加8H2O（原子守恒），得出該反應(yīng)離子方程式為：2FeO42-+3Zn+8H2O=2Fe（OH）3+3Zn（OH）2+4OH-。

2.從工業(yè)流程圖獲取信息書寫氧化還原反應(yīng)離子方程式

例題（2013年全國新課標(biāo)理綜Ⅱ卷第27題節(jié)選）氧化鋅為白色粉末，可用于濕疹、癬等皮膚病的治療。純化工業(yè)級(jí)氧化鋅（含有Fe（Ⅱ），Mn（Ⅱ），Ni（Ⅱ）等雜質(zhì)）的流程如下：

提示：在本實(shí)驗(yàn)條件下，Ni（Ⅱ）不能被氧化，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是MnO2。

反應(yīng)②中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。

解析：由流程圖及提示可知：浸出液中有Zn2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+，高錳酸鉀能氧化Fe2+、Mn2+，不能氧化Ni2+。

高錳酸鉀氧化Fe2+：①由信息可知：MnO4-（氧化劑）+ Fe2+（還原劑）→MnO2（還原產(chǎn)物）+ Fe（OH）3（氧化產(chǎn)物，F(xiàn)e2+先氧化為

Fe3+，調(diào)節(jié)pH=5，F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3）;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：MnO4-+3Fe2+→MnO2+3 Fe（OH）3;③方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)不相等，在pH=5的酸性環(huán)境中生成物中加5H+（電荷守恒），反應(yīng)物中加7H2O（原子守恒），得出該反應(yīng)離子方程式為：MnO4-+3Fe2++7H2O=MnO2↓+3Fe（OH）3↓+5H+。

高錳酸鉀氧化Mn2+：①由信息可知：MnO4-（氧化劑）+ Mn2+ （還原劑）→MnO2（即是還原產(chǎn)物又是氧化產(chǎn)物）;②標(biāo)反應(yīng)前后化合價(jià)有變化元素的化合價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降總數(shù)目相等得：2MnO4-+3Mn2+→5MnO2;③方程式兩邊離子所帶電荷數(shù)不相等，在pH=5的酸性環(huán)境下，生成物中加4H+（電荷守恒），反應(yīng)物加2H2O（原子守恒），得出該反應(yīng)離子方程式為：2MnO4-+ 3Mn2++2H2O=

5MnO2↓+4H+。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙紅梅.新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫[J].數(shù)理化解題研

究，2013（3）.

[2]李書霞.關(guān)注陌生氧化還原離子方程式書寫[J].高中數(shù)理化，

2011（17）.

[3]張小琴.氧化還原反應(yīng)離子方程式的一種直接寫法[J].中學(xué)化學(xué)

教學(xué)參考，1997（7）.

（云南省玉溪市民族中學(xué)）