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新情境化學(xué)反應(yīng)方程式的書寫

         書寫新情境下的化學(xué)反應(yīng)方程式是一種新題型，試題給予的信息是教材中沒有學(xué)過(guò)的新知識(shí)、新概念。該類題的特點(diǎn)是：信息新穎，新舊相承。，它能較好地考查學(xué)生接受、提取、處理新信息的能力以及根據(jù)新信息結(jié)合已有知識(shí)分析問題和解決問題的應(yīng)變能力。書寫新情境下的化學(xué)反應(yīng)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(shí)和方法與題目給出的新情境做橫向類比，進(jìn)而寫出新情境下的化學(xué)反應(yīng)方程式。

　　[例]CaX₂與XnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂等都屬離子型碳化物。請(qǐng)通過(guò)對(duì)CaC₂制C₂H₂的反應(yīng)進(jìn)行思考，從中得到必要的啟示，判斷下列反應(yīng)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(yīng)；②ZnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂的水解反應(yīng)和CaC₂與水的反應(yīng)相似。以下是對(duì)信息的提取，這是思維的第一層次。下一步，還必須對(duì)提取的信息進(jìn)行思維加工，通過(guò)演繹歸納、類比推理去理解新信息的實(shí)質(zhì)，進(jìn)而解題。

　　借CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑的反應(yīng)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(gè)氫氧根離子都會(huì)相應(yīng)地產(chǎn)生一個(gè)氫離子，這些氫離子分配給碳化物中的碳離子，組成中性碳?xì)浠衔?。這是思維的第二層次。

　　生成的碳?xì)浠衔锸欠袢詾橐胰不蚱渌細(xì)浠衔铮窟@又需要根據(jù)以往的知識(shí)進(jìn)行大膽的推理和合理的猜測(cè)(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(xiàng)中的產(chǎn)物符合上面化學(xué)反應(yīng)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(guān)知識(shí)，尋求新信息、新問題與已有知識(shí)間的聯(lián)系，合理地將新信息進(jìn)行遷移和推理。

　　[例]磷礦石[Ca₅(PO₄)₃F]常被作為一種原料制備過(guò)磷酸鈣，請(qǐng)寫出其化學(xué)反應(yīng)方程式。

　　解析：由“制備過(guò)磷配鈣”這一信息自然會(huì)想到課本中已有的制備過(guò)磷酸鈣的反應(yīng)：Ca₃(PO₄)₂+2H₂SO₄=2CaSO₄+Ca(H₂PO₄)₂。

　　比較Ca₃(PO₄)₂和Ca₅(PO₄)₃F的差異，會(huì)聯(lián)想到復(fù)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(yīng)：CaF₂+H₂SO₄(濃)=CaSO₄+2HF↑。

　　經(jīng)過(guò)上面的聯(lián)想和對(duì)比可以清楚地看出，用Ca₅(PO₄)₃F制備過(guò)磷酸鈣的反應(yīng)實(shí)屬上面兩個(gè)反應(yīng)的“疊加”，其反應(yīng)方程式為2Ca₅(PO₄)₃F+7H₂SO₄=7CaSO₄+3Ca(H₂PO₄)₂+2HF↑。

　　三、計(jì)算推理法

　　根據(jù)題目提供的數(shù)據(jù)及信息，通過(guò)計(jì)算確定反應(yīng)中各物質(zhì)間量的關(guān)系，據(jù)此寫出有關(guān)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

　　[例]某學(xué)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(shí)驗(yàn)中有HNO₃被還原，第二次實(shí)驗(yàn)中只有HNO₃被還原。試寫出相應(yīng)的化學(xué)方程式。

　　解析：Zn反應(yīng)后生成Zn(NO₃)₂，2.6gZn共失電子×2=0.08(mol)。

　　反應(yīng)中有HNO₃即有=0.02(mol)被還原，1molHNO₃得4mol電子，N從+5價(jià)降到+1價(jià)，HNO₃的還原產(chǎn)物為N₂O，第一次實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式為4Zn+10HNO₃=4Zn(NO₃)₂+N₂O↑+5H₂O。

　　反應(yīng)只有 HNO₃即有=0.01(mol)HNO₃被還原，1molHNO₃得8mol電子，N從+5價(jià)降到-3價(jià)，還原產(chǎn)物為NH₃，NH₃又跟剩余的0.01molHNO₃反應(yīng)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(yīng)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(yīng)物和某一生成物即可推知另外的生成物，從而寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。

　　[例]磁性材料Fe₂O₃可由FeSO₄分解制得，試寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式。

　　解析：FeSO₄中Fe呈+2價(jià)，F(xiàn)e₂O₃中的Fe呈+3價(jià)。在FeSO₄的分解反應(yīng)中，鐵元素化合價(jià)升高了，硫元素的化合價(jià)必定降低。據(jù)此可推測(cè)必有生成。每一個(gè)鐵原子的化合價(jià)升高1，一個(gè)硫原子化合價(jià)降低2，被氧化的鐵原子與被還原的硫原子的個(gè)數(shù)比為2：1。而在FeSO₄中鐵與硫的原子個(gè)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(jià)，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(xué)方程式為2FeSO₄Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑。