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新情境化學反應方程式的書寫

發(fā)布時間:2013-09-23 10:32:38瀏覽次數(shù):3684

新情境化學反應方程式的書寫

         書寫新情境下的化學反應方程式是一種新題型,試題給予的信息是教材中沒有學過的新知識、新概念。該類題的特點是:信息新穎,新舊相承。,它能較好地考查學生接受、提取、處理新信息的能力以及根據(jù)新信息結合已有知識分析問題和解決問題的應變能力。書寫新情境下的化學反應方程式通常有以下方法。

  一、類比推理法

  將已知或新給出的原理、知識和方法與題目給出的新情境做橫向類比,進而寫出新情境下的化學反應方程式。

  [例]CaX2與XnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等都屬離子型碳化物。請通過對CaC2制C2H2的反應進行思考,從中得到必要的啟示,判斷下列反應產(chǎn)物中正確的是(  )

  A、ZnC2水解生成乙烷(C2H6)    B、Al4C3水解生成丙炔(C3H4)

  C、Mg2C3水解生成丙炔(C3H4)    D、Li2C2水解生成乙烯(C2H4)

  解析:ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等雖是考生感到陌生的化合物,但題中已隱含下列信息:①XnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2等均能和水發(fā)生水解反應;②ZnC2、Al4C3、Mg2C3、Li2C2的水解反應和CaC2與水的反應相似。以下是對信息的提取,這是思維的第一層次。下一步,還必須對提取的信息進行思維加工,通過演繹歸納、類比推理去理解新信息的實質,進而解題。

  借CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑的反應規(guī)律可以這樣考慮:假定碳化物中的金屬元素都水解成氫氧化物,那么每用去一個氫氧根離子都會相應地產(chǎn)生一個氫離子,這些氫離子分配給碳化物中的碳離子,組成中性碳氫化合物。這是思維的第二層次。

  生成的碳氫化合物是否仍為乙炔或其它碳氫化合物?這又需要根據(jù)以往的知識進行大膽的推理和合理的猜測(其中就包含了創(chuàng)造性思維的因素)。這是思維的第三層次。

  2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學

  顯然,只有(C)選項中的產(chǎn)物符合上面化學反應方程式。

  二、聯(lián)想推理法

  根據(jù)題目提供的信息,聯(lián)想已有的相關知識,尋求新信息、新問題與已有知識間的聯(lián)系,合理地將新信息進行遷移和推理。

  [例]磷礦石[Ca5(PO4)3F]常被作為一種原料制備過磷酸鈣,請寫出其化學反應方程式。

  解析:由“制備過磷配鈣”這一信息自然會想到課本中已有的制備過磷酸鈣的反應:Ca3(PO4)2+2H2SO4=2CaSO4+Ca(H2PO4)2。

  比較Ca3(PO4)2和Ca5(PO4)3F的差異,會聯(lián)想到復鹽的組成,如2Kal(SO4)2-K2SO4·Al2(SO4)3,Ca5(PO4)3F也可寫成2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學[3Ca3(PO4)2·CaF2]。由CaF2又聯(lián)想起下列反應:CaF2+H2SO4(濃)=CaSO4+2HF↑。

  經(jīng)過上面的聯(lián)想和對比可以清楚地看出,用Ca5(PO4)3F制備過磷酸鈣的反應實屬上面兩個反應的“疊加”,其反應方程式為2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=7CaSO4+3Ca(H2PO4)2+2HF↑。

  三、計算推理法

  根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及信息,通過計算確定反應中各物質間量的關系,據(jù)此寫出有關的化學反應方程式。

  [例]某學生兩次把2.6gZn溶解在稀HNO3溶液中,兩次所用的溶液均含有6.3gHNO3,但濃度不同。又如,第一次實驗中有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學HNO3被還原,第二次實驗中只有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學HNO3被還原。試寫出相應的化學方程式。

  解析:Zn反應后生成Zn(NO3)2,2.6gZn共失電子2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學×2=0.08(mol)。

  反應中有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學HNO3即有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學=0.02(mol)被還原,1molHNO3得4mol電子,N從+5價降到+1價,HNO3的還原產(chǎn)物為N2O,第一次實驗的化學方程式為4Zn+10HNO3=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O。

  反應只有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學 HNO3即有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學=0.01(mol)HNO3被還原,1molHNO3得8mol電子,N從+5價降到-3價,還原產(chǎn)物為NH3,NH3又跟剩余的0.01molHNO3反應生成了NH4NO3=4Zn(NO3)2+HN4NO3+3H2O。

  四、電子得失守恒推理法

  在氧化還原反應中,一種元素被氧化(或還原),必有另種元素被還原(或氧化),且得失電子守恒。根據(jù)這一原理,已知反應物和某一生成物即可推知另外的生成物,從而寫出化學反應方程式。

  [例]磁性材料Fe2O3可由FeSO4分解制得,試寫出其反應的化學方程式。

  解析:FeSO4中Fe呈+2價,F(xiàn)e2O3中的Fe呈+3價。在FeSO4的分解反應中,鐵元素化合價升高了,硫元素的化合價必定降低。據(jù)此可推測必有2013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學生成。每一個鐵原子的化合價升高1,一個硫原子化合價降低2,被氧化的鐵原子與被還原的硫原子的個數(shù)比為2:1。而在FeSO4中鐵與硫的原子個數(shù)比為1:2,顯而易見,硫原子沒有全部被還原,還有部分硫原子仍在生成物中保持著+6價,這種生成物就是SO3。這樣,就明確了FeSO4的分解產(chǎn)物是Fe2O3、SO2和SO3,其化學方程式為2FeSO42013年04月07日 - 老宋 - 一起學化學Fe2O3+SO2↑+SO3↑。

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