馮存良
一、陌生非氧化還原反應方程式書寫
1.碳酸鹽的制備類
工業(yè)流程中,對于碳酸錳、碳酸亞鐵、碳酸鈷這三種物質的制備,常常都是通過添加碳酸氫銨等物質使其形成碳酸鹽沉淀,而這里所發(fā)生的反應均為非氧化還原反應。
通式:M2++2HCO3-===MCO3↓+CO2↑+H2O
2.水解類
對于某些非常少見的化合物,并且其結合方式與我們平時所看到的不太一樣的,其水溶液通常會發(fā)生水解,具體水解方式如下圖所示??砂l(fā)生類似反應的有:金屬氫化物、Ca3N2、Al4C3、Si3N4、NH2Cl、SOCl2、TiCl4、TIOCl42-、SiHCl3。
3.侯氏反應類
往飽和氯化鈉溶液中先通氨氣,再通二氧化碳,最終方程式書寫如下(侯氏制堿法):
NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,NaHCO3 =Na2CO3+H2O+CO2↑
該反應之所以能夠進行,是因為我們人為地營造了所有離子均為高濃度的環(huán)境,而這時碳酸氫鈉的溶度積最小,所以它產生了沉淀,從而使得反應向正方向進行。在工業(yè)流程中,很多反應都是仿照侯氏制堿法,先配置高濃度環(huán)境,從而讓溶度積比較小的物質析出,促進反應進行,從而獲得所需要的工業(yè)產品,我們把這一類方法稱為“類侯氏法”。
二、陌生氧化還原反應方程式書寫
1.鹵素相關
對于Cl、Br兩種元素的相關化合物、單質在參與反應時,如果題目沒有額外信息,其對應的還原產物一般是Cl-、Br-。
①除F2以外的鹵素單質X2與堿性溶液發(fā)生的反應均為歧化反應,產物為XO-/XO3-+X-(其中I只能為XO3-+X-,其他的視溫度或者濃度高低會有差別)。
②I-具有較強的還原性,通常已被氧化為I2,但如果氧化劑足夠強、多,可以繼續(xù)氧化變成IO3-。
2.高價含氧酸
HNO3→NO2/NO,其余產物題目中會有提醒。
濃H2SO4→SO2,切記稀的SO42-沒有氧化性(HClO4參考濃硫酸)。
3.高價含氧酸鹽/高價氧化物
MnO4-/H+→Mn2+,若是其他產物,題目會有提示。
FeO42-→Fe3+/Fe(OH)3。
CrO42-/Cr2O72-→Cr3+/Cr(OH)3。
PbO2→Pb2+。
4.硫元素相關
S22-→S。
S單質/-4價的硫→SO42-。
特殊物質:Sx2-→xSO42-(轉移電子數(shù)為6x+2)。例如S2O82-中硫元素依然是+6價,把氧全部當成-2價,這樣算出來價態(tài)會多出兩個單位的負電荷,因此可知有兩個氧是-1價,由此得出其中含有一個過氧根離子。
5.其他
有機物→CO2/CO32-(堿性),負價氮→N2。
三、書寫技巧總結
1.反應方程式的判斷
先判斷反應主體:氧化劑、還原劑、還原產物、氧化產物。再確定環(huán)境與電荷:酸性用氫離子、堿性用氫氧根、未知酸堿一律在右側補電荷(可以是H+,也可以是OH-,要看計算電荷的結果)。
常見誤區(qū):誤認為H+/OH-與H2O必須放在方程等號的兩邊;誤認為補完電荷一定要補H2O。
2.看流程圖或題目信息
流程圖或題目中經常會給出“在××裝置中”“某個操作中”“某個序號”等提示,一般來說圖示中箭頭從反應物出發(fā),指向產物。當然,我們不一定能夠馬上判斷產物是什么,一般還需要再往后看,后續(xù)過濾、洗滌等提純操作是不會造成產物價態(tài)的改變的,所以我們可以從最終提純產品來確定產物的價態(tài)。
3.注意物質的存在形態(tài)
在確定產物的價態(tài)之后,我們還要特別注意物質的存在形態(tài),如二氧化碳在堿性條件下只能書寫成碳酸根,氨氣在堿性條件下只能書寫成銨根,弱電解質金屬離子在堿性條件下只能書寫成氫氧化物,等等。