江蘇
縱觀各地高考卷,筆者發(fā)現(xiàn)新情境下,對氧化還原反應(yīng)方程式的書寫都進(jìn)行了一定考查,但學(xué)生想要得分較難。本文剖析了新情境下氧化還原反應(yīng)方程式的書寫難點,并總結(jié)出相應(yīng)的解題策略,希望能對一線教師的教學(xué)有所幫助。
氧化還原反應(yīng)方程式的書寫歷來是各地高考的重點考查內(nèi)容,并且考查的內(nèi)容已經(jīng)不再局限于教材,而是越來越傾向于結(jié)合新情境書寫氧化還原反應(yīng)方程式。新情境下氧化還原反應(yīng)的考查大多出現(xiàn)在工藝流程題、化學(xué)計算綜合題和化學(xué)實驗綜合題中,試題的情境緊密聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實際,體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境發(fā)展的成果,形成與測試任務(wù)融為一體、具有不同陌生度、豐富而生動的測試載體,這完全符合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》的命題原則。此類題可以較好地考查學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)以及學(xué)生獲取、分析、應(yīng)用信息的能力。由于學(xué)生要在高考限時的緊張氛圍中,處理大量新情境下的信息并準(zhǔn)確書寫氧化還原反應(yīng)方程式,使得學(xué)生的得分率較低,經(jīng)常出現(xiàn)反應(yīng)物和產(chǎn)物判斷失誤、溶液的酸堿性判斷失誤、復(fù)雜方程式的配平錯誤等問題。在陌生的試題情境中,學(xué)生會出現(xiàn)畏難情緒,這也極大地影響了答題水平。筆者分析了近幾年全國各地的高考卷及模擬卷發(fā)現(xiàn),從試題內(nèi)容本身看,這類題的難點主要體現(xiàn)在以下三方面:
在新情境下,一般給出部分氧化還原反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,剩余的物質(zhì)要自己推斷,而推斷的依據(jù)就來自文字描述、流程圖、圖表中所給出的信息,但有些非關(guān)鍵產(chǎn)物要自行判斷。
【例1】(2019·江蘇卷·20·節(jié)選)(1)CaO可在較高溫度下捕集CO2,在更高溫度下將捕集的CO2釋放利用。CaC2O4·H2O熱分解可制備CaO, CaC2O4·H2O加熱升溫過程中固體的質(zhì)量變化見題20圖-1。
題20圖-1
①寫出400~600℃范圍內(nèi)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________________________。
【例2】1.(南京市、鹽城市2019屆高三年級第一次模擬考試·16·節(jié)選)NaH2PO2(次磷酸鈉)易溶于水,水溶液近中性,具有強(qiáng)還原性,可用于化學(xué)鍍銀、鎳、鉻等。一種利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)為原料制備NaH2PO2·H2O的工藝流程如下(略):
(1)尾氣中的PH3被NaClO溶液吸收生成NaH2PO2和NaCl的離子方程式為________________。
2.(鹽城市2018屆高三年級第三次模擬考試·19·節(jié)選)用廢雷尼鎳(主要成分為NiO、Al,少量Cr、Fe、C、S及有機(jī)物)制備Ni(NO3)2·6H2O的實驗流程如下:
(4)“除鐵、鉻”時,F(xiàn)e2+被氧化為Fe3+的離子方程式為______________________________。
對于一般的氧化還原反應(yīng)方程式的配平,學(xué)生知道從得失電子守恒、電荷守恒、原子守恒來配平,但有些反應(yīng)的同一個反應(yīng)物中,某元素的化合價既有升又有降;同一個產(chǎn)物中某元素的化合價不同,或是同一個產(chǎn)物中同種價態(tài)的元素有的是變化來的,有的是原反應(yīng)物直接轉(zhuǎn)移來的。
【例3】(2018·江蘇卷·16·節(jié)選)(4)Fe2O3與FeS2混合后在缺氧條件下焙燒生成Fe3O4和SO2,理論上完全反應(yīng)消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=________。
【答案】(4)1∶16
(1)模仿書本方程式的書寫
對于書本中出現(xiàn)的化學(xué)方程式,要能夠熟練掌握并靈活應(yīng)用,能根據(jù)題目需要模仿書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式。
【例4】(2019·全國卷Ⅲ·26·節(jié)選)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備,工藝如下圖所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)“濾渣1”含有S和SiO2(不溶性硫酸鹽);寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________。
平時我們要重視教材中方程式的書寫,對同類型的反應(yīng)能舉一反三、靈活變通。
(2)熟記常規(guī)氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物
當(dāng)題目中無信息提供時,反應(yīng)物、產(chǎn)物的判斷要借助學(xué)生的基本功。因此,記住一些常見的氧化劑、還原劑及其對應(yīng)的還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物,可以快速、有效地作出判斷。
總結(jié)近幾年各地高考卷及平時教學(xué)重點,總結(jié)如下表:
表 常見的氧化劑、還原劑及其還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物
【例5】(2019·全國卷Ⅱ·26·節(jié)選)(2)①在回轉(zhuǎn)爐中重晶石BaSO4被過量焦炭還原為可溶性硫化鋇,該過程的化學(xué)方程式為______________________________。
陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫難點在于反應(yīng)物和產(chǎn)物的判斷,除了把基本功練好外,在試題中獲取有用信息,也是解決這一難題的關(guān)鍵。因此,在高三復(fù)習(xí)中要善于總結(jié)這類信息出現(xiàn)的情況。
(1)從文字描述中獲取
【例6】(2019·江蘇卷·16·節(jié)選)(1)N2O的處理。N2O是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,用特種催化劑能使N2O分解。NH3與O2在加熱和催化劑作用下生成N2O的化學(xué)方程式為______________________________。
(2)從流程圖、圖片等信息中獲取
【例7】(2018·浙江4月選考卷·31·節(jié)選)某興趣小組以廢鐵屑制得硫酸亞鐵銨后,按下列流程制備二水合草酸亞鐵(FeC2O4·2H2O),進(jìn)一步制備高純度還原鐵粉。
(4)步驟④的化學(xué)方程式是________________。
(3)從實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)推斷
浙江卷中,陌生氧化還原反應(yīng)方程式的書寫屬于推斷類型題,根據(jù)實驗現(xiàn)象(定性)和實驗數(shù)據(jù)(定量),雙管齊下,推斷出反應(yīng)物和產(chǎn)物,進(jìn)而書寫方程式,難度很大。
【例8】(2017·浙江11月選考卷·27·節(jié)選)已知固體Na2SO3受熱易分解。實驗流程和結(jié)果如下:
氣體Y是一種純凈物,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.518 g·L-1。請回答:
(2)該流程中Na2SO3受熱分解的化學(xué)方程式:______________________________。
(3)另取固體X試樣和Na2SO3混合,加水溶解后與稀鹽酸反應(yīng),有淡黃色沉淀產(chǎn)生。
寫出產(chǎn)生淡黃色沉淀的離子方程式:________________________(不考慮空氣的影響)。