◇ 湖北 杜 崢

(作者單位：湖北省宜昌市夷陵區(qū)東湖高級(jí)中學(xué))

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氧化還原反應(yīng)試題分析與啟示

◇ 湖北 杜 崢

氧化還原反應(yīng)是高中化學(xué)的核心內(nèi)容,在高中階段的學(xué)習(xí)主要是建立在初中化學(xué)的理論之上,所以在學(xué)習(xí)中有諸多和初中化學(xué)同類型的綜合題型．有許多可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,當(dāng)然這也是化學(xué)學(xué)科的顯著特點(diǎn),所以,實(shí)驗(yàn)類題型也是重要組成部分．另外一點(diǎn)就是,化學(xué)的實(shí)際運(yùn)用,現(xiàn)在的考題越來(lái)越傾向于將知識(shí)點(diǎn)建立在實(shí)際生活的情境中進(jìn)行考查,這應(yīng)該是未來(lái)的主流趨勢(shì)．本文對(duì)氧化還原反應(yīng)試題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,得出試題的特點(diǎn)為高中化學(xué)教學(xué)提供一些建議．

1 化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)是基礎(chǔ)教學(xué)

化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)是化學(xué)中的最基礎(chǔ)部分,也是整個(gè)學(xué)科學(xué)習(xí)的必備技能,所以在教學(xué)中,這一塊是基礎(chǔ)也是重點(diǎn),正所謂“九層之臺(tái),起于壘土”,方程式書(shū)寫(xiě)就是化學(xué)的第一塊基石．

A 用KIO3氧化酸性溶液中的KI:

B 加熱氫氧化鈉和碳酸氫銨的混合溶液:

C 在冷氨水中逐步加入二氧化硫,直至過(guò)量:

D 用稀硝酸洗滌試管內(nèi)壁的銀鏡:

分析 這就是非常純粹的方程式書(shū)寫(xiě)問(wèn)題,并且本題以元素化合物基礎(chǔ)和生活內(nèi)容為背景,考查考生的基本功.答案為C.

2 增加綜合實(shí)驗(yàn)操作題注重實(shí)踐教學(xué)

增加實(shí)踐操作教學(xué),可以先從一些相關(guān)的題目入手,讓學(xué)生通過(guò)這些題目熟悉相關(guān)的實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)之后,再進(jìn)行實(shí)踐操作．

A Cu與Cu2O 的物質(zhì)的量之比為2∶1;

B 硝酸的物質(zhì)的量濃度為2.6 mol·L-1;

C 產(chǎn)生的NO在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L;

D Cu、Cu2O與硝酸反應(yīng)后剩余HNO3為0.2 mol

分析 本題是一道基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)題,主要考查的是實(shí)驗(yàn)計(jì)算．根據(jù)題中給出的已知條件可以明確NaNO3是反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì),且和后來(lái)加入的NaOH的物質(zhì)的量應(yīng)該相等,才能使溶液保持中性,即NaNO3的量為1 mol．0.2 mol Cu和0.1 mol Cu2O被硝酸氧化時(shí)共失去(0.4+0.2) mol e-,則還原生成NO共消耗了0.2 mol硝酸,硝酸總的量為1.2 mol,濃度是2.4 mol·L-1,所以答案為B．

圖1

再如,硝酸在高中化學(xué)中十分常見(jiàn),其無(wú)色透明,易溶于水,具有很強(qiáng)的腐蝕性以及氧化性．為了對(duì)硝酸性質(zhì)進(jìn)行深入教學(xué),某教師設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)．在常溫環(huán)境下,制備等量的濃硝酸和稀硝酸,并向2份硝酸中加入等量的鐵片,進(jìn)而觀察實(shí)驗(yàn)反應(yīng)．

根據(jù)題意和圖示可以得出,2組實(shí)驗(yàn)中的氣球都會(huì)發(fā)生膨脹,但是2個(gè)氣球的膨脹速率并不一致,而是有快有慢，產(chǎn)生的氣體也不一樣多．其中稀硝酸反應(yīng)方程式為Fe+4HNO3(稀)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O．而鐵與濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化.在試管口設(shè)置氣球的目的是：1)通過(guò)氣球膨脹速率對(duì)比分析2組實(shí)驗(yàn)反應(yīng)快慢； 2)收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體避免其對(duì)空氣造成污染．鐵片與足量稀硝酸反應(yīng),鐵元素由0價(jià)升為+3價(jià),被氧化,所以鐵是還原劑,部分氮元素由+5價(jià)降為+2價(jià),被還原,則HNO3是氧化劑．

3 生活中的實(shí)際問(wèn)題成為常用出題情境

要加強(qiáng)教學(xué)活動(dòng)的有效性,需要從實(shí)際問(wèn)題出發(fā),通過(guò)一些常用生活情境的題目,提升教學(xué)有效性．

A 點(diǎn)制豆腐; B 食物腐敗;

C 燃放鞭炮; D 金屬冶煉

分析 食物腐敗是空氣中的氧氣和食物中的成分發(fā)生氧化反應(yīng),導(dǎo)致其發(fā)生腐?。挤疟夼谝彩峭ㄟ^(guò)點(diǎn)火引燃火藥,最終引發(fā)爆炸．金屬冶煉主要是通過(guò)還原劑將某種金屬元素從化合物中還原出來(lái)．這3種現(xiàn)象都屬于氧化還原反應(yīng)．而豆腐的點(diǎn)制屬于膠體的聚沉,是物理變化,答案為A．

(1) 上述反應(yīng)中氧化劑是________．

(2) 根據(jù)上述反應(yīng),鑒別NaNO2和NaCl．可選用的物質(zhì)有:① 水;② 碘化鉀淀粉試紙;③ 淀粉;④ 白酒;⑤ 食醋,則必須選用的物質(zhì)有________．

(3) 請(qǐng)配平以下化學(xué)方程式:__Al+__NaNO3+__NaOH=__NaAlO2+__N2↑+__H2O．若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移5 mol e-,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為_(kāi)___L．

分析 (1)由于N元素化合價(jià)降低,因此NaNO2在反應(yīng)中是氧化劑．(2) 根據(jù)上述反應(yīng),NaNO2在酸性溶液中,能將I-氧化成I2,淀粉遇I2變藍(lán)色．所以,首先需要選擇水將NaNO2和NaCl進(jìn)行溶解,其次需要選擇酸性物質(zhì)對(duì)其進(jìn)行氧化,最后需要選擇淀粉試紙鑒定碘．因此,必須選用的物質(zhì)有①、②、⑤．(3)根據(jù)化合價(jià)升降配平:10Al+6NaNO3+4NaOH=10NaAlO2+3N2↑+2H2O．根據(jù)關(guān)系式N2～10e-,若反應(yīng)過(guò)程中轉(zhuǎn)移5 mole-,則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下N2的體積為11.2 L．

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),化學(xué)更加注重考查考生的實(shí)踐能力和生活觀察能力,所以,在平時(shí)教學(xué)中,要注重實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生在生活中學(xué)習(xí)化學(xué),再將化學(xué)運(yùn)用到生活中．

(作者單位：湖北省宜昌市夷陵區(qū)東湖高級(jí)中學(xué))