高三復習中如何突破新情境下氧化還原反應方程式的書寫

嵇中波

摘 要：化學高考試題中經(jīng)常出現(xiàn)新情境下氧化還原反應方程式的書寫這類考題，由于涉及的過程較為復雜，讓學生無從下手，得分率很低。高三復習中可利用小專題的形式，通過對解題思路指導和高考題實例剖析兩方面的探討，來幫助學生突破新情境下氧化還原反應方程式的書寫。

關鍵詞：新情境；氧化還原反應；方程式；實例

氧化還原反應是化學學科的核心概念，涉及氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氧化還原反應的本質(zhì)、特征判斷等內(nèi)容。在新情境境陌生度較大的環(huán)境下，學生基礎不扎實加之閱讀信息、提煉信息的能力欠缺，很多學生感覺無從下手，出錯率較高。本文結合高三一輪復習的情況，在復習完氧化還原反應這一節(jié)內(nèi)容之后，針對學生出現(xiàn)的以上問題，專門設置一個小專題，從解題思路和高考題實例剖析兩方面來教會學生如何書寫新情境下的氧化還原反應方程式。

一、高考題實例剖析（1）

例題1.（2015年全國新課標Ⅱ卷理綜第28題節(jié)選）二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：

（3）用下圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量。

■

Ⅰ.在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸。

Ⅱ.在玻璃液封裝置中加入水使液面沒過玻璃液封管的管口。

Ⅲ.將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收。

Ⅳ.將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中。

Ⅴ.用0.1000mol·L-1硫代硫酸鈉標準溶液滴定錐形瓶中的溶液（I2+2S2O32-■2I-+S4O62-），指示劑顯示終點時共用去20.00mL硫代硫酸鈉溶液。在此過程中：

①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應的離子方程式為什么。

解析：該測定實驗的原理是通過混合氣中ClO2與碘化鉀反應生成I2，再用硫代硫酸鈉標準溶液滴定I2，間接計算出混合氣中ClO2的含量。要書寫錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應的離子方程式，我們可以按照以下步驟進行：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應物和生成物，結合氧化還原反應的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么：

即：I-→I2（化合價升高），化合價降低的物質(zhì)只能是ClO2，基礎好的學生應該能判斷出其對應的產(chǎn)物為Cl-，據(jù)此可以寫出初步的方程式：

ClO2（氧化劑）+I-（還原劑）→I2（氧化產(chǎn)物）+Cl-（還原產(chǎn)物）；

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平：

ClO2 + I- → I2 + Cl-

↑2e-×5 ↓5e-×2

即：2ClO2+10I-—5I2+2Cl-；

第3步，根據(jù)電荷守恒原則，并結合介質(zhì)的性質(zhì)判斷缺項，在水溶液中進行的反應，其介質(zhì)中主要考慮H2O、OH-、H+參加反應。即一般考慮利用OH-、H+來滿足電荷守恒。

本題已說明加入3mL稀硫酸，即酸性介質(zhì)，顯然是在反應物這邊加上8H+來配平電荷守恒，得2ClO2+10I-+8H+—5I2+2Cl-。

第4步，根據(jù)原子守恒原則配平方程式并仔細檢查。

即：反應前后相應原子個數(shù)要相等，顯然生成物的一邊要加4H2O，整理得到答案：2ClO2+10I-+8H+■5I2+2Cl-+4H2O。

二、解題策略指導

由上述例子，我們可以總結正確書寫新情境下氧化還原反應方程式的一般思路可表示為“氧化劑+還原劑+介質(zhì)→氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物+其他產(chǎn)物”。即：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應物和生成物，結合氧化還原反應的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么。

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平方程式。

第3步，根據(jù)電荷守恒原則和介質(zhì)的性質(zhì)（中性、酸性、堿性）判斷缺項，一般考慮利用OH-、H+來滿足電荷守恒。

第4步，根據(jù)原子守恒原則配平方程式并仔細檢查，（一般H、O原子個數(shù)不相等時，用H2O來湊足）。

三、高考題實例剖析（2）

為讓學生更好地掌握上述正確的解題方法，我們再結合一道高考題中涉及的這類問題進行闡述。

例題2.（2012年江蘇卷第18題節(jié)選）硫酸鈉-過氧化氫加合物（xNa2SO4·yH2O2·zH2O）的組成可通過下列實驗測定：（1）準確稱取1.7700g樣品，配制成100.00mL溶液A。（2）準確量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825g。（3）準確量取25.00mL溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0.02000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點，消耗KMnO4溶液25.00mL。H2O2與KMnO4反應的離子方程式如下：2MnO4-+5H2O2+6H+■2Mn2++8H2O+5O2↑

（1）略。

（2）上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4-被還原為MnO2，其離子方程式為什么。

解析：很多考生受思維定式的影響，直接寫成：2MnO4-+3H2O2+2H+■MnO2↓+4H2O+3O2↑顯然，題干明確了不加稀硫酸酸化，說明這時的KMnO4溶液不是在酸性介質(zhì)中。因此，不能采用H+來調(diào)配電荷守恒，還有的考生審題不仔細，沒能體會新情境“MnO4-被還原為MnO2”這句話的含義，誤認為H2O2是氧化劑，從而答錯題。

正確的分析思路是：

第1步，根據(jù)題給信息寫出部分反應物和生成物，結合氧化還原反應的規(guī)律明確“氧化劑”“還原劑”“氧化產(chǎn)物”“還原產(chǎn)物”是什么。

MnO4-→MnO2（化合價降低），H2O2→O2（化合價升高），據(jù)此可以寫出初步的方程式MnO4-（氧化劑）+H2O2（還原劑）→MnO2（還原產(chǎn)物）+O2（氧化產(chǎn)物）；

第2步，根據(jù)得失電子守恒初步配平方程式：

MnO4- + H2O2 → MnO2 + O2

↓3e-×2 ↑2e-x3

即：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2。

第3步，根據(jù)電荷守恒原則和介質(zhì)的性質(zhì)（中性、酸性、堿性）判斷缺項。

本題已說明不加稀硫酸酸化，顯然不能用H+來配電荷，觀察分析可用OH-來配電荷守恒，應該在生成物的一邊加上2OH-，得：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2+2OH-。

第4步，根據(jù)原子守恒原則，即：反應前后相應原子個數(shù)要相等，顯然生成物的一邊還要加2H2O，得：2MnO4-+3H2O2—2MnO2+3O2+2OH-+2H2O。

最后檢查各項符號的書寫，得到正確答案為：2MnO4-+3H2O2■

2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O。

由此可見，在高三復習課中，對于新情境下的氧化還原反應的方程式書寫，只要指導學生認真讀懂題意，掌握上述的方法和書寫思路，利用氧化還原反應的規(guī)律，結合反應介質(zhì)條件，就可以正確快速地書寫新情境下的氧化還原反應方程式。

參考文獻：

[1]張明智.新情境下氧化還原反應離子方程式的書寫[J].成才之路，2014（33）.

[2]師華.淺談氧化還原反應離子方程式書寫的程序[J].中國科教創(chuàng)新導刊，2013（30）.