策略 14 方程式的巧析巧写技巧
金点子：
化学方程式的分析与书写，在高考试题中经常出现。
有关分析题主要有氧化剂与还原剂的强弱分析、反应用量分析、反应过程分析等。其方法在于抓住反应的实质，比较反应前后的关系。
有关方程式的书写主要是信息类方程式。在书写时要在充分理清题示信息，找出反应物和生成物。特别是对生成物的判断，切不可依据熟题效应而得出结论，要知道，即使是同一反应物，条件不同，其产物也有可能不同。
经典题：
例题1 ：（2002年全国高考）R、X、Y和Z是四种元素，其常见化合价均为+2价，且X2+与单质R不反应；X2++Z ＝ X + Z2+ ； Y + Z2+ ＝ Y2+ + Z。这四种离子被还原成0价时表现的氧化性大小符合 ( )
A．R2+>X2+>Z2+>Y2+ B．X2+>R2+>Y2+>Z2+
C．Y2+>Z2+>R2+>X2+ D．Z2+>X2+>R2+>Y2+
方法：利用“强氧化剂 + 强还原剂 → 弱氧化剂 + 弱还原剂”的反应原理对题中的离子方程式进行分析。
捷径：根据反应X2++Z ＝ X + Z2+ 知：氧化性X2+> Z2+ ；根据反应Y + Z2+ ＝ Y2+ + Z 知：氧化性Z2+ > Y2+ 。又X2+与单质R不反应，得氧化性R2+>X2+。以此得结果R2+>X2+>Z2+>Y2+。选A。
总结：对离子氧化性与还原性判断的方法较多，其它如根据溶液中离子的放电顺序、金属活动顺序表、元素周期表等。
例题2 ：（1996年全国高考）在同温同压下,下列各组热化学方程式中,Q2>Q1的是 ( )
A．2H2(气)+O2(气)＝2H2O(气)+Q1 2H2(气)+O2(气)＝2H2O(液)+Q2 B．S(气)+O2(气)＝SO2(气)+Q1 S(固)+O2(气)＝SO2(气)+Q2 C．
D．H2(气)+Cl2(气)＝2HCl(气)+Q1
方法：反应放出或吸收热量的多少，跟反应物和生成物的聚集状态有密切关系。以此解答该题可从热化学方程式的化学计量数和聚集状态进行分析而获得结果。
捷径：A．由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热量多，即Q2﹥Q1；
B．由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放的热量多，即Q1﹥Q2；
C．由于O2与CO反应生成CO2又放出热量，所以Q2﹥Q1 D．Q1=2Q2
正确答案即为AC 。
总结：现行教材中热化学方程式的书写要求已有所改变。在此是为了保持高考题的原样而列出。
例题3 ：（2002年全国高考）下列离子方程式书写正确的是 ( )
A．碳酸氢钙溶液中加入过量的氢氧化钠溶液：HCO3 + OH ＝ CO32 + H2O B．氯化铁溶液中通入硫化氢气体：2Fe3++S2- ＝ 2Fe2+ + S↓
C．次氯酸钙溶液中通人过量二氧化碳：Ca2+ + 2ClO+H2O+CO2＝CaCO3↓+2HClO D．氯化亚铁溶液中加入硝酸：3Fe2+ + 4H+ + NO3 ＝ 3Fe3+ + 2H2O + NO↑ 方法：根据离子方程式的书写要求逐一分析。 捷径：A．反应后要生成碳酸钙沉淀，离子方程式错。 B．硫化氢为弱电解质，不可写成离子形式。
C．通人过量二氧化碳会使CaCO3沉淀溶解。 D选项正确。
总结：离子方程式的正误判断，是高考化学的常规题型。此类试题要求考生从多方面对题中的方程式进行综合分析。
例题 4 ：（1996年上海高考）1986年,化学上第一次用非电解法制得氟气, （1）试配平该反应的化学方程式: 反应中 元素被还原。
(2) 氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素(X2)很相似,化学上称为拟卤素[如：(SCN)2 + H2O HSCN + HSCNO]。它们阴离子的还原性强弱顺序为：Cl- ①(CN)2与KOH溶液反应的化学方程式 。 ②NaBr和KSCN的混合溶液中加入(CN)2,反应的离子方程式 。 方法：利用迁移类比法书写反应的化学方程式。 捷径：(1)通过化合价升降相等配平得：2 4 4 2 1 ，Mn(或锰) 元素被还原。 (2)①（CN）2与KOH反应，相当于Cl2与KOH反应，依Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，即可得（CN）2与KOH反应的方程式 (CN)2+2KON=KCN+KCNO+H2O。 ——— ②由于阴离子还原性顺序为Br﹤CN﹤SCN，所以单质(或化合物)的氧化性顺序为Br2 —— ﹥（CN）2﹥（SCN）2，故（CN）2只能氧化SCN而不能氧化Br。其反应方程式为：2SCN-+(CN)2=2CN-+(SCN)2 。 总结：在高考试题中书写信息类的方程式较多，在解题时，考生特别要注意在读懂信息的基础上，充分利用迁移类比去书写新的方程式。 例题5 ：（2002年全国高考）已知硫酸锰(MnSO4)和过硫酸钾(K2S2O8)两种盐溶液在银离子催化下可发生氧化还原反应，生成高锰酸钾、硫酸钾和硫酸。 (1)请写出并配平上述反应的化学方程式 。 (2)此反应的还原剂是___________，它的氧化产物是_________________。 (3)此反应的离子反应方程式可表示为： _。 (4)若该反应所用的硫酸锰改为氯化锰，当它跟过量的过硫酸钾反应时，除有高锰酸钾、硫酸钾、硫酸生成外，其他的生成物还有______________________。 方法：根据题中所述反应物和生成物书写并分析。 捷径：根据题示信息分析得： Ag+ (1)2MnSO4+5K2S2O8+8H2O===2KMnO4+4K2SO4+8H2SO4 (2) 还原剂是MnSO4 ，它的氧化产物是KMnO4 。 Ag+ ———2+2（3）2Mn+5S2O8+8H2O===2MnO4+10SO42+16H+ — － ——— （4）硫酸锰改为氯化锰Cl可被氧化，而生成Cl2 。 总结：此种信息类方程式的书写，必须充分依靠题示信息，切勿自行其是，随意确定反应后的生成物。 例题 6 ： （1997年全国高考）(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,请写出发生反应的离子方程式:___________________________________________. (2)在以上中性溶液中,继续滴加Ba(OH)2溶液,请写出此步反应的离子方程式:________________________________________________________. 方法： 从题中关键字词“中性”分析确定离子方程式。 捷径： 因NaHSO4是二元酸的酸式盐，可以理解成全部电离。当反应后溶液呈中性时 — 其反应式是2NaHSO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O，离子反应式是2H++SO42 — +Ba2++2OH=BaSO4↓+2H2O。此时溶液中只有Na2SO4溶液，加入Ba（OH）2的离子反应 — 式为Ba2++SO42=BaSO4↓ 总结：酸式盐和碱的反应，情况比较复杂。因为由于加入碱的量不同，其产物有所不同，所以建议先写成化学方程式再改写成离子方程式。 金钥匙： 例题1 ：写出下列化学反应方程式，并用箭头表示电子的转移方向和数目。 （1）在催化剂存在时，丁烷被氧气氧化为醋酸（H以＋1价计）____________ （2）某物质被部分氧化________________，反应中起还原作用的物质每摩尔实际上只有________分之________mol被氧化。 （3）碘与氯水反应生成＋5价碘____________（＋5价碘应在碘酸根中出现）。 方法： 迁移应用。也即将课本中的物质或反应类型迁移到试题中。 捷径： 根据题中要求，将知识迁移后得： － （1）2C4H10 + 5O2 = 4CH3COOH + 2H2O － （2）4HCl（浓）+MnO2 Cl2↑+MnCl2+2H2O，在反应中每mol HCl有1/2mol被氧化。 － （3）I2 +5Cl2+6H2O=2HIO3+10HCl 总结：该题的第(2)问有多组答案，考生在答题时，要从同一物质部分起还原作用，部分起酸性作用去考虑。 例题2 ：制备氰氨基化钙的化学方程式：CaCO3+2HCN = CaCN2+CO+H2+CO2，在反应中 ( ) A．氢元素被氧化，碳元素被还原 B．HCN既是氧化剂又是还原剂 C．CaCN2是还原产物，H2是氧化产物 D．CO为氧化产物，H2为还原产物。 方法：从反应中化合价分析获解。 捷径： 分析方程式两边的化合价，CaCO3中无化合价的变化，以此HCN既是氧化剂又是还原剂，选B。 总结：此题考查了氧化还原反应的一些基本概念，如氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物的概念。此题的难点是标注各元素的化合价的变化。要仔细分析反应物及产物的 +1+2-3 +4–3 +2 0 分子式，正确标出化合价CaCO3+2H C N = Ca C N2 + CO + H2+ CO2。然后根据“价升高→失电子→还原剂→氧化反应→氧化产物；价降低→得电子→氧化剂→还原反应→还原产物” － 确定有关概念。同时注意，生成物CO2中碳元素来自碳酸钙，它的化合价没有发生变化。 例题3 ：今有下列三个氧化还原反应： 2FeCl3+2KI===2FeCl2+2KCl+I2 2FeCl2+Cl2===2FeCl3 2KMnO4+16HCl===2KCl+2MnO2+8H2O+5Cl2↑ ———— 若溶液中有Fe2+、I、Cl共存，要除去I而又不影响Fe2+和Cl，可加入的试剂是 （ ） A．Cl2 B．KMnO4 C．FeCl2 D．HCl 方法：通过方程式判断出氧化剂与还原剂的相对强弱，再利用判断结果分析。 — 捷径：除去I可用沉淀法也可用氧化法，但本题只能用氧化法，但所选氧化剂只能氧化—— I而不能氧化Fe2+、Cl。由三个化学反应方程式可知：氧化剂的氧化性顺序为：KMnO4﹥ ——— Cl2﹥FeCl2﹥I2，所以KMnO4可氧化Fe2+、I、Cl；Cl2可氧化Fe2+、I，而Fe3+只能氧化—— I，所以仅除I加入FeCl3最合适，另外加入FeCl3也不会引入新杂质。选C。 — 总结：解此题时审清题目要求“只除I”。还要明确所给三个氧化还原反应方程式的意义：排出氧化剂的氧化性顺序。 例题4 ：配平下列化学方程式，将化学计量数填在括号内。 [ ]Cu2S+[ ]HNO3=[ ]Cu（NO3）2+[ ]H2SO4+[ ]H2O+[ ]NO↑ 方法：利用整体配平法，从化合价升降总数相等进行分析。 捷径：Cu2S作为一个整体共升高10价、被还原的每个N降3价，故 3Cu2S+（10+6×2）HNO3=6Cu（NO3）2+3H2SO4+8H2O+10NO↑ 总结：当有三种或三种以上元素化合价同时改变时，宜用整体法配平氧化还原反应方程式。 例题5 ：配平下列反应的化学方程式，将化学计量数填在空格内。 （1）如果不小心把白磷沾到皮肤上，可用冷的硫酸铜溶液冲洗，化学方程式： □P+□CuSO4+□H2O=□Cu+□H3PO4+□H2SO4 （2）□P+□CuSO4+□H2O=□Cu3P+□H3PO4+□H2SO4 方法：逆向配平法。 捷径：（1）从左向右配： P + CuSO4 + H2O —— Cu + H3PO4 + H2SO4 ↑5 ↓2 故2P+5CuSO4+8H2O=5Cu+2H3PO4+5H2SO4 （2）从右向左配（逆向配平法）： P + CuSO4 + H2O —— Cu3P + H3PO4 + H2SO4 ↑6 ↓5 故11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4 总结：分子内氧化还原反应（特别是歧化反应）宜用逆向配平法）。 ——— 例题6 ：有一包固体粉末，可能含有的离子有K+、SO42、Fe3+、Na+、Cl、NO3、S2—— 、HCO3。取试样加蒸馏水全部溶解，溶液呈无色透明，用硝酸酸化，无明显现象。取上述酸化后的溶液分别做以下实验：①先加入Ba（NO3）无明显现象，然后加入AgNO32 溶液， 溶液，有白色沉淀产生。②浓缩后加入铜片、浓硫酸共热，有红棕色气体产生。对试样进行焰色反应，火焰呈浅紫色。试回答下列问题： （1）这包粉末中肯定不存在的离子是 。 （2）写出试验①中有关的离子方程式 ，实验②中的化学方程式 。 方法：现象分析法。 — 捷径：因溶液呈无色透明，故肯定无Fe3+，用硝酸酸化后无明显现象，肯定无S2和HCO3—— 。加Ba（NO3）2无现象，说明没有SO42；加AgNO3溶液有白色沉淀产生，说明存在Cl—— ；加铜片浓硫酸共热，有红棕色气体产生，也不能说明原溶液有NO3，因为原来加硝酸 — 酸化引入NO3；焰色反应呈浅紫色，说明有K+。以此得粉末中肯定不存在的离子是：Fe3+、—————S2、HCO3、SO42，肯定存在的离子是Cl、K+。试验①中有关的离子方程式为Ag++Cl △ ==AgCl↓，实验②中的化学方程式为：KNO3+H2SO4（浓）= HNO3 +KHSO4，Cu+4HNO3= Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O — 总结：浓缩后加入铜片、浓硫酸共热，有红棕色气体产生，要考虑到有NO3，但因为 —— 原来加硝酸酸化时引入了NO3，故NO3又不一定含有。部分考生未能理解清这一点而出现误判的现象较多。 例题7 ：在FeCl3溶液中，分别加入铁粉、铜粉和镁粉，能否发生反应？若能反应，写出反应现象和化学方程式，并作简要解释。 方法：通过物质的性质进行综合分析。 捷径：加入铁粉时，可看到铁粉缓慢溶解，溶液颜色由黄色变为浅绿色，其反应为：2FeCl3+Fe===3FeCl2 加入铜粉时，可看到铜粉缓慢溶解，溶液由黄色变为蓝绿色，其反应为：2FeCl3+Cu===2FeCl2+CuCl2 加入镁粉时，可看到有红棕色沉淀和气泡生成，这是由于FeCl3溶液存在如下水解平衡：FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl，加入镁粉，Mg和水解出的HCl发生置换反应，放出H2，其反应为Mg+2HCl===MgCl2+H2?，使水解平衡向正方向移动，所以有红棕色沉淀产生。总反应方程式为：2FeCl3+6H2O+3Mg===2Fe(OH)3?+3H2?+3MgCl2 。 总结：向FeCl3溶液中分别加入铁粉、铜粉和镁粉。铁和铜发生的主要是氧化还原反应；镁和它的反应则主要与水解作用有关。 聚宝盆： 1．热化学方程式中反应热的多少，不仅与反应物、生成物的种类、反应物物质的量多少、反应物和生成物的状态有关，还与反应时的外界条件有关。反应物是固态时反应放出的热量一定比反应物是气态的放出的热量少。相反，生成物是固态时反应放出的热量一定比生成物是气态时的多。 2．信息类方程式的关键是信息。未能将信息分析清楚，万不可随意作答。 3．方程式配平的方法较多，在具体配平时到底采用哪一种方法，要看反应物和生成物。有机化学反应方程式。则又可通过分析改变的部分去实施配平。 4．方程式的正误分析，要注意过量问题、电荷守恒问题、氧化还原问题等。 热身赛： 1．下列离子方程式正确的是 （ ） －－ A．NaAlO2溶液中通入适量CO2 2AlO2+CO2+3H2O=2Al（OH）3↓+CO32 ＋－－－ B．碳酸氢钙溶液中加入氢氧化钠溶液Ca2+2HCO3+2OH=CaCO3↓+CO32+H2O ＋－ C．硫酸铜溶液加入氢氧化钡溶液Ba2+SO42=BaSO4↓ ＋－＋＋ D．铜片投入稀硝酸溶液Cu2+NO3+4H=Cu2+NO↑+2H2O 2．下列方程式书写正确的是 （ ） A．Fe+4HNO3=Fe(NO3)2+N2O↑+2H2O B．向Cl2水中滴加FeBr2溶液：3Cl2+2FeBr2＝2FeCl3+2Br2
《高考化学解题技巧与应试策略》系列教案14
