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新情境下氧化还原反应方程式的突破

2019-11-07江苏

教学考试(高考化学) 2019年5期
关键词:反应物配平方程式

江苏

纵观各地高考卷,笔者发现新情境下,对氧化还原反应方程式的书写都进行了一定考查,但学生想要得分较难。本文剖析了新情境下氧化还原反应方程式的书写难点,并总结出相应的解题策略,希望能对一线教师的教学有所帮助。

一、现状及原因分析:新情境下氧化还原反应之“难”

氧化还原反应方程式的书写历来是各地高考的重点考查内容,并且考查的内容已经不再局限于教材,而是越来越倾向于结合新情境书写氧化还原反应方程式。新情境下氧化还原反应的考查大多出现在工艺流程题、化学计算综合题和化学实验综合题中,试题的情境紧密联系学生学习和生活实际,体现科学、技术、社会和环境发展的成果,形成与测试任务融为一体、具有不同陌生度、丰富而生动的测试载体,这完全符合《普通高中化学课程标准(2017年版)》的命题原则。此类题可以较好地考查学生的学科素养以及学生获取、分析、应用信息的能力。由于学生要在高考限时的紧张氛围中,处理大量新情境下的信息并准确书写氧化还原反应方程式,使得学生的得分率较低,经常出现反应物和产物判断失误、溶液的酸碱性判断失误、复杂方程式的配平错误等问题。在陌生的试题情境中,学生会出现畏难情绪,这也极大地影响了答题水平。笔者分析了近几年全国各地的高考卷及模拟卷发现,从试题内容本身看,这类题的难点主要体现在以下三方面:

1.反应物、产物确定“难”

在新情境下,一般给出部分氧化还原反应的反应物和生成物,剩余的物质要自己推断,而推断的依据就来自文字描述、流程图、图表中所给出的信息,但有些非关键产物要自行判断。

【例1】(2019·江苏卷·20·节选)(1)CaO可在较高温度下捕集CO2,在更高温度下将捕集的CO2释放利用。CaC2O4·H2O热分解可制备CaO, CaC2O4·H2O加热升温过程中固体的质量变化见题20图-1。

题20图-1

①写出400~600℃范围内分解反应的化学方程式:______________________________。

2.关注介质“难”

【例2】1.(南京市、盐城市2019届高三年级第一次模拟考试·16·节选)NaH2PO2(次磷酸钠)易溶于水,水溶液近中性,具有强还原性,可用于化学镀银、镍、铬等。一种利用泥磷(含P4和少量CaO、Fe2O3、Al2O3、CaCl2等)为原料制备NaH2PO2·H2O的工艺流程如下(略):

(1)尾气中的PH3被NaClO溶液吸收生成NaH2PO2和NaCl的离子方程式为________________。

2.(盐城市2018届高三年级第三次模拟考试·19·节选)用废雷尼镍(主要成分为NiO、Al,少量Cr、Fe、C、S及有机物)制备Ni(NO3)2·6H2O的实验流程如下:

(4)“除铁、铬”时,Fe2+被氧化为Fe3+的离子方程式为______________________________。

3.特殊反应配平“难”

对于一般的氧化还原反应方程式的配平,学生知道从得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒来配平,但有些反应的同一个反应物中,某元素的化合价既有升又有降;同一个产物中某元素的化合价不同,或是同一个产物中同种价态的元素有的是变化来的,有的是原反应物直接转移来的。

【例3】(2018·江苏卷·16·节选)(4)Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)∶n(Fe2O3)=________。

【答案】(4)1∶16

二、策略:新情境下氧化还原反应难点突破

1.“心中有数”——重视基础知识的积累

(1)模仿书本方程式的书写

对于书本中出现的化学方程式,要能够熟练掌握并灵活应用,能根据题目需要模仿书写相应的化学方程式。

【例4】(2019·全国卷Ⅲ·26·节选)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:

(1)“滤渣1”含有S和SiO2(不溶性硫酸盐);写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式:________________。

平时我们要重视教材中方程式的书写,对同类型的反应能举一反三、灵活变通。

(2)熟记常规氧化产物、还原产物

当题目中无信息提供时,反应物、产物的判断要借助学生的基本功。因此,记住一些常见的氧化剂、还原剂及其对应的还原产物、氧化产物,可以快速、有效地作出判断。

总结近几年各地高考卷及平时教学重点,总结如下表:

表 常见的氧化剂、还原剂及其还原产物、氧化产物

【例5】(2019·全国卷Ⅱ·26·节选)(2)①在回转炉中重晶石BaSO4被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为______________________________。

2.“眼中有题”——获取有用信息

陌生氧化还原反应方程式的书写难点在于反应物和产物的判断,除了把基本功练好外,在试题中获取有用信息,也是解决这一难题的关键。因此,在高三复习中要善于总结这类信息出现的情况。

(1)从文字描述中获取

【例6】(2019·江苏卷·16·节选)(1)N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物,用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为______________________________。

(2)从流程图、图片等信息中获取

【例7】(2018·浙江4月选考卷·31·节选)某兴趣小组以废铁屑制得硫酸亚铁铵后,按下列流程制备二水合草酸亚铁(FeC2O4·2H2O),进一步制备高纯度还原铁粉。

(4)步骤④的化学方程式是________________。

(3)从实验现象、数据推断

浙江卷中,陌生氧化还原反应方程式的书写属于推断类型题,根据实验现象(定性)和实验数据(定量),双管齐下,推断出反应物和产物,进而书写方程式,难度很大。

【例8】(2017·浙江11月选考卷·27·节选)已知固体Na2SO3受热易分解。实验流程和结果如下:

气体Y是一种纯净物,在标准状况下的密度为1.518 g·L-1。请回答:

(2)该流程中Na2SO3受热分解的化学方程式:______________________________。

(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生。

写出产生淡黄色沉淀的离子方程式:________________________(不考虑空气的影响)。

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