新情境化学反应方程式的书写

         书写新情境下的化学反应方程式是一种新题型，试题给予的信息是教材中没有学过的新知识、新概念。该类题的特点是：信息新颖，新旧相承。，它能较好地考查学生接受、提取、处理新信息的能力以及根据新信息结合已有知识分析问题和解决问题的应变能力。书写新情境下的化学反应方程式通常有以下方法。

　　一、类比推理法

　　将已知或新给出的原理、知识和方法与题目给出的新情境做横向类比，进而写出新情境下的化学反应方程式。

　　[例]CaX₂与XnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂等都属离子型碳化物。请通过对CaC₂制C₂H₂的反应进行思考，从中得到必要的启示，判断下列反应产物中正确的是(　　)

　　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等虽是考生感到陌生的化合物，但题中已隐含下列信息：①XnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂等均能和水发生水解反应；②ZnC₂、Al₄C₃、Mg₂C₃、Li₂C₂的水解反应和CaC₂与水的反应相似。以下是对信息的提取，这是思维的第一层次。下一步，还必须对提取的信息进行思维加工，通过演绎归纳、类比推理去理解新信息的实质，进而解题。

　　借CaC₂+2H₂O→Ca(OH)₂+C₂H₂↑的反应规律可以这样考虑：假定碳化物中的金属元素都水解成氢氧化物，那么每用去一个氢氧根离子都会相应地产生一个氢离子，这些氢离子分配给碳化物中的碳离子，组成中性碳氢化合物。这是思维的第二层次。

　　生成的碳氢化合物是否仍为乙炔或其它碳氢化合物？这又需要根据以往的知识进行大胆的推理和合理的猜测(其中就包含了创造性思维的因素)。这是思维的第三层次。

　　

　　显然，只有(C)选项中的产物符合上面化学反应方程式。

　　二、联想推理法

　　根据题目提供的信息，联想已有的相关知识，寻求新信息、新问题与已有知识间的联系，合理地将新信息进行迁移和推理。

　　[例]磷矿石[Ca₅(PO₄)₃F]常被作为一种原料制备过磷酸钙，请写出其化学反应方程式。

　　解析：由“制备过磷配钙”这一信息自然会想到课本中已有的制备过磷酸钙的反应：Ca₃(PO₄)₂+2H₂SO₄=2CaSO₄+Ca(H₂PO₄)₂。

　　比较Ca₃(PO₄)₂和Ca₅(PO₄)₃F的差异，会联想到复盐的组成，如2Kal(SO₄)₂-K₂SO₄·Al₂(SO₄)₃，Ca₅(PO₄)₃F也可写成[3Ca₃(PO₄)₂·CaF₂]。由CaF₂又联想起下列反应：CaF₂+H₂SO₄(浓)=CaSO₄+2HF↑。

　　经过上面的联想和对比可以清楚地看出，用Ca₅(PO₄)₃F制备过磷酸钙的反应实属上面两个反应的“叠加”，其反应方程式为2Ca₅(PO₄)₃F+7H₂SO₄=7CaSO₄+3Ca(H₂PO₄)₂+2HF↑。

　　三、计算推理法

　　根据题目提供的数据及信息，通过计算确定反应中各物质间量的关系，据此写出有关的化学反应方程式。

　　[例]某学生两次把2.6gZn溶解在稀HNO₃溶液中，两次所用的溶液均含有6.3gHNO₃，但浓度不同。又如，第一次实验中有HNO₃被还原，第二次实验中只有HNO₃被还原。试写出相应的化学方程式。

　　解析：Zn反应后生成Zn(NO₃)₂，2.6gZn共失电子×2=0.08(mol)。

　　反应中有HNO₃即有=0.02(mol)被还原，1molHNO₃得4mol电子，N从+5价降到+1价，HNO₃的还原产物为N₂O，第一次实验的化学方程式为4Zn+10HNO₃=4Zn(NO₃)₂+N₂O↑+5H₂O。

　　反应只有 HNO₃即有=0.01(mol)HNO₃被还原，1molHNO₃得8mol电子，N从+5价降到-3价，还原产物为NH₃，NH₃又跟剩余的0.01molHNO₃反应生成了NH₄NO₃=4Zn(NO₃)₂+HN₄NO₃+3H₂O。

　　四、电子得失守恒推理法

　　在氧化还原反应中，一种元素被氧化(或还原)，必有另种元素被还原(或氧化)，且得失电子守恒。根据这一原理，已知反应物和某一生成物即可推知另外的生成物，从而写出化学反应方程式。

　　[例]磁性材料Fe₂O₃可由FeSO₄分解制得，试写出其反应的化学方程式。

　　解析：FeSO₄中Fe呈+2价，Fe₂O₃中的Fe呈+3价。在FeSO₄的分解反应中，铁元素化合价升高了，硫元素的化合价必定降低。据此可推测必有生成。每一个铁原子的化合价升高1，一个硫原子化合价降低2，被氧化的铁原子与被还原的硫原子的个数比为2：1。而在FeSO₄中铁与硫的原子个数比为1：2，显而易见，硫原子没有全部被还原，还有部分硫原子仍在生成物中保持着+6价，这种生成物就是SO₃。这样，就明确了FeSO₄的分解产物是Fe₂O₃、SO₂和SO₃，其化学方程式为2FeSO₄Fe₂O₃+SO₂↑+SO₃↑。