任圣穎

(廣東省深圳外國語學(xué)校)

一、問題的提出

人教版化學(xué)必修第二冊《不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化》中,涉及了亞硫酸氧化硫化鈉的實(shí)驗(yàn)。根據(jù)亞硫酸是否過量,通?？梢詫懗鲆韵聝蓚€(gè)離子反應(yīng)方程式:

亞硫酸氧化硫化鈉離子反應(yīng)方程式的書寫這個(gè)問題還沒有文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)解決,以至于到了高三復(fù)習(xí)備考階段,仍有大量學(xué)生不能正確寫出該離子反應(yīng)方程式。

二、亞硫酸氧化硫化鈉的離子反應(yīng)方程式書寫

(一)氫氧燃料電池電極方程式的書寫啟示

在書寫氫氧燃料電池正極反應(yīng)方程式時(shí),第一步應(yīng)先寫出氧氣得電子生成氧離子的反應(yīng)方程式:

然后根據(jù)正極電解液的不同,考慮O2-的進(jìn)一步反應(yīng)。在酸性、堿性電解液中,分別有如下反應(yīng):

最后將②×2+①、③×2+①即可得氫氧燃料電池正極反應(yīng)方程式:

從以上過程我們可以看出,氫氧燃料電池正極反應(yīng)方程式的書寫,是以O(shè)2-為中間產(chǎn)物,并考慮其進(jìn)一步可能發(fā)生的反應(yīng)得出來的。那么,在書寫亞硫酸氧化硫化鈉的離子反應(yīng)方程式過程中,我們是否也能夠借助O2-,來解決其書寫過程中產(chǎn)物如何確定的問題呢?

(二)以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的離子反應(yīng)方程式書寫方法介紹

本文根據(jù)教學(xué)實(shí)踐,借鑒氫氧燃料電池電極方程式的書寫方法,在這里介紹一種以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的離子反應(yīng)方程式書寫方法,來解決亞硫酸氧化硫化鈉的離子反應(yīng)方程式書寫問題。

表1 亞硫酸氧化硫化鈉的離子反應(yīng)方程式的書寫

從以上書寫過程我們可以看出,這種以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的書寫方法,有效避免了電荷守恒“失效”問題。這種書寫方法的要點(diǎn)是,如果氧化劑或還原劑是化合物,首先將氧化劑、還原劑按照化合價(jià)拆寫成最簡單的離子,然后分兩個(gè)部分去考慮整體的反應(yīng),一部分是氧化劑和還原劑中變價(jià)元素的反應(yīng),另外一部分是氧化劑和還原劑中非變價(jià)元素的反應(yīng),如圖1所示。這種書寫方法非常有助于學(xué)生深度理解氧化劑、還原劑的含義:氧化劑和還原劑的本質(zhì)是化合價(jià)發(fā)生變化的元素得失電子,而沒有發(fā)生化合價(jià)變化的元素隨著變價(jià)元素而重新組合成其他物質(zhì)。

圖1 以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的書寫方法示意圖

(三)以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的離子反應(yīng)方程式書寫方法在確定硫酸亞鐵氧化產(chǎn)物中的應(yīng)用

表2 FeSO4被O2氧化的離子反應(yīng)方程式書寫示例

從這個(gè)例子可以看出,以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的離子反應(yīng)方程式書寫方法在確定FeSO4氧化產(chǎn)物上有著顯著的優(yōu)勢。

(四)以O(shè)2-為中間產(chǎn)物的離子反應(yīng)方程式書寫方法教學(xué)建議

表3 重鉻酸鉀酸性溶液氧化硫酸亞鐵離子反應(yīng)方程式書寫示例

三、結(jié)語