王维新
摘要:中学化学“依量反应”问题涉及面广、综合性强、灵活性大,是高考的热点,也是中学化学教学的难点,本文对中学化学有关“依量反应”问题进行了系统的归纳、总结,并结合实例阐述了解决问题的方法和规律。
关键词:化学总复习;“依量反应”;教学
相同反应物因用量不同而发生的反应不同,因而产物也不同的反应,称为依量反应。依量反应问题综合性强,灵活性大,知识容量大,是中学化学教学的难点。考试内容涉及到实验问题、离子方程式的书写和化学计算等。如何搞好这部分内容的教学,是值得我们探讨的问题。
因此,笔者在复习这部分知识时,根据学生实际和高考考核要求将这部分知识归结为四个问题。1.中学化学常见的依量反应;2.依量反应的实验问题;3.依量反应离子方程式的书写方法;4.依量反应的计算及方法。
一、中学化学中常见的依量反应
通过以上归纳总结后,学生对常见的依量反应做到熟悉掌握,在脑海中打下深刻的烙印,为解决下面问题奠定了基础。
二、依量反应的实验问题
根据上面的总结,再进一步找出因试剂滴加顺序不同而现象不同的依量反应。说明现象,画出图像,写出图像每段所代表的离子反应方程式。例如:
常见题型:不用任何试剂鉴别溶液 图像5 图像6
例:下列各组溶液,只用试管和胶头滴管,不用任何试剂就可以鉴别的是(①③④⑤⑦ )
①偏铝酸钠和盐酸 ②碳酸钠和氯化钙 ③氢氧化钾和硫酸铝 ④硝酸银和氨水
⑤澄清石灰水和磷酸 ⑥氢氧化钡和硫酸 ⑦碳酸钠和硫酸氢钠
三、依量反应离子方程式的书写
依量反应由于反应物用量不同,发生的反应不同,所以依量反应方程式必须依量书写。
1.多元弱酸或其酸酐与碱反应:一般先依量确定生成盐的种类,再书写发生反应的离子方程式。例如等物质的量的H2S和NaOH溶液反应离子 方程式为:H2S+OH-=HS-+H2O。
2.多元酸的酸式盐与碱反应:这类反应比较复杂,其写法是:先写出1mol不足两物质提供的各反应离子,足量反应物提供的反应离子需要多少加多少来书写。
例:向Ca(HCO3)2溶液中加足量(或少量)NaOH溶液的离子方程式;
当Ca(HCO3)2不足时,离子方程式为;Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O.
当Ca(HCO3)2足量时,离子方程式为;Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O.
若两种反应物均限量,则按既定量依量书写。如等物质量的Ba(OH)2与NaHSO4溶液反应,离子方程式为:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O .
3.依量氧化还原反应离子方程式的书写
依量氧化还原反应离子方程式的书写,需根据氧化剂(或还原剂)的量,结合氧化(或还原)的顺序来书写。例:写出向FeBr2溶液中通入少量(或等量或足量)Cl2时的离子反应方程式。还原性强弱顺序为Fe2+>Br-,Cl2先氧化Fe2+ ,再氧化Br-,离子方程式为:
少量Cl2时,离子方程式为: Cl2+ 2Fe2+= 2Fe3++ 2Cl-
等量Cl2时,离子方程式: 2Cl2+2Fe2++2Br- = 4Cl- + 2 Fe3+ + Br2
足量Cl2时,离子方程式 :3Cl2+2Fe2++4Br- = 6Cl- + 2 Fe3+ + 2Br2
四、依量反应的计算
依量反应的计算是中学化学计算的难点,其特点是综合性强,灵活性大,对学生的能力层次要求高,学生往往因不得要领,而感到无处下手。下面结合实例对依量反应的计算进行分析。
常见的依量反应计算有两种题型:1.反应物的量为数字型的计算题;2.反应物的量用字母表示的计算题。第一种计算是第二种计算的基础,第二种计算是第一种计算的深化和加深,它可以考查学生思维的严密性。依量反应的计算若根据反应方程式,用常规解法,往往过程繁长,思路杂乱。可根据以下方法解题:若发生的是氧化还原反应,可根据电子守恒法(或原子守恒法),若发生的是溶液中的离子反应,可根据溶液中电荷守恒(或原子守恒)。
1.反应物的量为数字型的计算
此种计算由于反应物的量已经确定,可根据发生的依量反应方程式求出“临界值”,结合已知反应物的量,确定反应产物再进行计算。
例1.24mLH2S与30mLO2混合充分燃烧后,可得同温同压下SO2的体积为 mL
解析:根据反应2H2S+O2=2S+2H2O 2H2S+3O2=2SO2+2H2O ,
“临界值”nH2S/nO2=2或 2>> 可知两种反应物都耗尽,反应
产物为S、SO2、H2O ,根据得失电子守恒,6VSO2+2(24- VSO2)=30×4 ,解得VSO2=18mL
例2.将NaOH溶液,逐滴加入到等体积的AlCl3溶液中,溶液中的铝元素的质量与沉淀中铝元素的质量相等,则加入NaOH溶液与AlCl3溶液物质的量浓度之比为( )
解析:此题溶液中的铝元素有两种可能,(1)NaOH不足时为Al3+,根据n Al3+=nAl(OH)3
即 n AlCl3= nNaOH 得出nNaOH:nAlCl3=3:2
(2)NaOH稍过量时,溶液中铝元素为AlO2- 溶液中含有Na+、Cl-、AlO2-三种离子
根据电荷守恒n Na+=nCl- +nAlO2- , 即nNaOH=3nAlCl3 + nAlCl3 可得nNaOH:nAlCl3=7:2
2.反应物质的量为字母型的计算题
此种类型的计算题,由于反应物用量为字母表示,数值不确定,反应物用量不同发生的反应不同,结果也不同,故需分段讨论。为避免遗漏、错解,运用数轴分析讨论区域更为直观明显,具体步骤是:(1)写出可能的反应方程式,(2)求出“临界值”,划分区域,(3)分区域计算。
例:120℃101.3KPa时,a molH2S与b molO2混合点燃后是根据值确定含硫产物及物质的量,反应后气体总体积。 填写下表
总之,依量反应问题,内容多、考点多、涉及面广,解题方法灵活多样。在高三复习中,搞好依量反应的复习归纳、总结、分析,找出解题方法和规律,有利于攻破难点,节省复习时间,提高复习效率,能取得事半功倍的效果,也有利于培养学生分析问题和解决问题的能力。
(作者单位:辽宁省大连市普兰店区高级中学 116200)
论文作者:王维新
论文发表刊物:《中学课程辅导●教学研究》2017年8月上
论文发表时间:2017/12/20
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