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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。

　　

　　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[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HNO₃被還原，第二次實驗中只有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×2=0.08(mol)。

　　反應中有HNO₃即有=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 HNO₃即有=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2FeSO₄Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑。