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        運(yùn)用“三守恒”分析法速寫陌生化學(xué)方程式

        2019-10-21 04:50:11廖忠機(jī)
        年輕人·上旬刊 2019年7期

        廖忠機(jī)

        摘要:文章主要介紹如何書寫陌生化學(xué)方程式,從化合價升降守恒(即電子得失守恒)、電荷守恒和質(zhì)量守恒(即原子守恒)三個原理來進(jìn)行分析。

        關(guān)鍵詞:陌生化學(xué)方程式;化合價升降守恒;電荷守恒

        中圖分類號:G633.8

        文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        文章編號:1672-3872(2019)13-00170-01

        每年高考都有要求書寫陌生的反應(yīng)方程式的題型,尤以陌生的氧化還原反應(yīng)居多。陌生氧化還原反應(yīng)的配平很復(fù)雜,但也不是無規(guī)律可循的,氧化還原反應(yīng)伴隨著元素的化合價升降總數(shù)相等(電子得失守恒),只要找出氧化劑和還原劑,氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物,確定它們的升降價態(tài),根據(jù)電荷守恒和原子守恒,即使是復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)式,也能輕松解決。具體方法如下。第一步:根據(jù)題干信息或流程圖,并根據(jù)化合價有升必有降的原理盡量寫出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物等。第二步:利用化合價升降守恒規(guī)律配平氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的計量數(shù)。第三步:根據(jù)電荷守恒和溶液的酸堿性,在方程式的左邊或右邊加H+或OH-使電荷守恒,原則是酸性條件下加H+,堿性條件下加OH-,如果H+或OH-都是由水電離生成,那么既可以用H+也可以用OH-來平衡電荷。第四步:根據(jù)質(zhì)量守恒在方程式的左邊或右邊加H20,使原子數(shù)相等。

        常見的還原劑:

        H2S、HS-、S2-、SO32-、HSO3-、H2SO3 (SO2+H2O)、S2O32-、I-、Fe2+、FeO、FeS、FeS2、Cu2S、C2O42-

        常見的氧化劑:

        O2、Br2、Cl2、NaClO、NaClO2、KClO3、ClO2、 HNO3、KMO4(H+)、K2CrO7(H+)、Fe3+、H2O2

        發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,一般的情況下,-2價的S2-生成單質(zhì)S,而SO32-被氧化成SO42-,I-被氧化成單質(zhì)I2,F(xiàn)e2+被氧化成Fe3+;酸性條件下Cl2、ClO2、NaClO、NaClO2、KClO3等則被還原為Cl-(若發(fā)生歸中反應(yīng),則生成Cl2),MnO4-、Cr2O72-被還原為Mn2+、Cr3+。特殊情況下,F(xiàn)e3+能被氧化成FeO42-,H2O2能被氧化成O2。

        例題1.【2016新課標(biāo)1卷】+6價鉻的化合物毒性較大,常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72-(還原成Cr3+,該反應(yīng)的離子方程式為

        。

        解析:

        第一步:根據(jù)化合價有升有降盡可能寫出反應(yīng)物和產(chǎn)物,HSO3-+Cr2O72--SO42-+Cr3+

        第二步:使化合價升降總數(shù)相等,S由+4升到+6(即↑2價),Cr由+6降到+3價(即↓3價),升降總數(shù)相等,↑2×3,↓3×2,配的系數(shù)為3HSO3-+Cr2O72--3SO42-+2CrS3+

        第三步:使兩邊的電荷相等,右邊的電荷代數(shù)和為0,NaHSO3溶液顯酸性,左邊要加5個H+,得3HSO3-+Cr2O72-+5H+3SO42-+2Cr3+

        第四步:使兩邊的原子守恒,右邊要加4個H2O,使各原子都守恒,得最終答案,

        3HSO3-+Cr2O72-+5H+=3SO42-+2Cr3++4H2O

        例題2.【2018新課標(biāo)1卷】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5的殘留量時,取50mL葡萄酒樣品,用0.01000mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),消耗10.00mL,滴定反應(yīng)的離子方程式為_____。

        解析:

        第一步:根據(jù)化合價有升有降盡可能寫出反應(yīng)物和產(chǎn)物,

        I2+S2O32-——I-+SO42-。

        第二步:使化合價升降總數(shù)相等。由于I2→21-是化合價降2價(↓2價);S2O52-→2SO42-是化合價升4價(↑2×2價),升降要相等,即↓2×2價,↑4×1價,配平得2I2+S2O52-——4I-+2SO42-。

        第三步:使兩邊電荷平衡。因為焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液中H+或OH-都是由水電離生成,所以既可以用H+也可以用OH-來平衡電荷;若用OH-來平衡電荷,應(yīng)在左邊加6個OH-,若用H+來平衡電荷應(yīng)在右邊加6個H+,即2I2+S2O52-+6OH-——4I-+2SO42-(或?qū)懗?I2+S2O52-——4I-+2SO42-+6H+)。

        第四步:使兩邊原子守恒。顯然要加H2O使原子數(shù)相等。

        最終的答案:2I2+S2O52-+6OH-=4I-+2SO42-+3H2O(2I2+S2O52-+3H2O——4I-+2SO42-+6H+)

        綜上,三守恒分析法是書寫陌生化學(xué)方程式的有效方法,運(yùn)用方法是首先運(yùn)用化合價守恒定律,再運(yùn)用電荷守恒定律,最后運(yùn)用質(zhì)量守恒定律。

        參考文獻(xiàn):

        [1]郭軒林,綜合運(yùn)用“三大守恒”判斷電解質(zhì)溶液中粒子濃度的大小[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2017(20):61.

        [2]孫華.建構(gòu)模型 發(fā)展思維——以“溶液中的三守恒”教學(xué)為例[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2017(17):4-7.

        [3]駱金彩.平方反比有心力場中三守恒量與軌道幾何參數(shù)的關(guān)系[J].紹興文理學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)),2004(9):53-55.

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