举隅说明复杂化学方程式的书写方法 篇一
化学方程式是描述化学反应的方式,它由反应物和生成物组成,用化学方程式可以清晰地展示反应过程中原子、离子或分子之间的转化关系。在化学实验或研究中,有时会遇到复杂的化学方程式,如涉及多个反应物或生成物,或者涉及到多个步骤的反应。本文将举隅说明复杂化学方程式的书写方法。
首先,对于复杂的化学方程式,我们可以利用化学方程式的平衡原理来进行书写。根据质量守恒和电荷守恒的原理,反应物和生成物中的原子数量和电荷数量应该是相等的。因此,在书写复杂化学方程式时,我们需要确保方程式的左右两边原子和电荷的平衡。
其次,对于涉及到多个反应物或生成物的复杂化学方程式,我们可以采用逐步分解的方法进行书写。首先,我们可以将复杂的反应物或生成物分解成较为简单的物质,然后再逐步组合成最终的反应物或生成物。这样可以使方程式更加清晰,易于理解和计算。
另外,对于涉及到多个步骤的反应的复杂化学方程式,我们可以采用化学方程式的级联方法进行书写。即将每个步骤的反应物和生成物写成一个方程式,然后将它们按照反应的顺序连接起来,形成一个完整的复杂化学方程式。这样可以使方程式更加整齐,易于观察和分析每个步骤的反应过程。
在书写复杂化学方程式时,我们还需要注意一些细节。首先,应该将反应物和生成物的化学式写得清晰明了,以避免产生歧义。其次,应该正确标注反应物和生成物的物态,如固体(s)、液体(l)、气体(g)或溶液(aq)。最后,应该使用适当的化学方程式符号和条件符号,如箭头(→)表示反应方向,加号(+)表示物质的组合,反应条件的符号如温度(T)、压力(P)和催化剂(catalyst)等。
综上所述,复杂化学方程式的书写方法需要遵循质量守恒和电荷守恒的原则,可以采用平衡原理、逐步分解和级联方法等。此外,还需要注意化学式的清晰明了、物态的标注和符号的使用。通过正确的书写方法,我们可以清晰地描述复杂化学反应的过程,有助于实验和研究的进行。
举隅说明复杂化学方程式的书写方法 篇二
化学方程式是化学反应的描述方式,通过化学方程式我们可以清晰地展示反应物和生成物之间的转化关系。在化学实验或研究中,有时会遇到复杂的化学方程式,如涉及多个反应物或生成物,或者涉及到多个步骤的反应。本文将通过举隅说明复杂化学方程式的书写方法。
首先,对于涉及到多个反应物或生成物的复杂化学方程式,我们可以采用逐步分解的方法进行书写。逐步分解的方法是将复杂的反应物或生成物分解成较为简单的物质,然后再逐步组合成最终的反应物或生成物。这样可以使方程式更加清晰,易于理解和计算。例如,考虑以下反应:
A + B + C → D + E
可以将该反应分解为以下两个步骤:
A + B → F
F + C → D + E
通过逐步分解,我们可以更加清晰地看到反应物和生成物之间的转化关系。
其次,对于涉及到多个步骤的反应的复杂化学方程式,我们可以采用化学方程式的级联方法进行书写。级联方法是将每个步骤的反应物和生成物写成一个方程式,然后将它们按照反应的顺序连接起来,形成一个完整的复杂化学方程式。这样可以使方程式更加整齐,易于观察和分析每个步骤的反应过程。例如,考虑以下反应:
A → B
B → C
C → D
可以将该反应写成一个级联的方程式:
A → B → C → D
通过级联方法,我们可以更加清晰地观察和分析每个步骤的反应过程。
在书写复杂化学方程式时,我们还需要注意一些细节。首先,应该将反应物和生成物的化学式写得清晰明了,以避免产生歧义。其次,应该正确标注反应物和生成物的物态,如固体(s)、液体(l)、气体(g)或溶液(aq)。最后,应该使用适当的化学方程式符号和条件符号,如箭头(→)表示反应方向,加号(+)表示物质的组合,反应条件的符号如温度(T)、压力(P)和催化剂(catalyst)等。
综上所述,复杂化学方程式的书写方法可以采用逐步分解和级联方法等,通过正确的书写方法,我们可以清晰地描述复杂化学反应的过程,有助于实验和研究的进行。同时,我们还需要注意化学式的清晰明了、物态的标注和符号的使用。通过这些方法和细节的注意,我们能够更好地理解和分析复杂化学方程式。
举隅说明复杂化学方程式的书写方法 篇三
举隅说明复杂化学方程式的书写方法
复杂化学方程式的书写举隅
宏观看现象,微观想结构,用符号表征,这是化学学习的基本方式。化学方程式是重要的化学符号,他是联系宏观与微观的桥梁,准确书写化学方程式是中学化学教学的主要任务之一,他也是高考考查的热点,现将教学中一些复杂、新颖方程式的书写归类说明。
分析 先考虑SO2和Ba(ClO)2发生氧化还原反应①SO2+H2O+ClO→SO2-+2H++Cl-;再考虑沉淀反应②Ba2+SO2→4BaSO4↓;若ClO-过量,还要考虑强酸制弱酸反应③ClO-+H→HClO,我们可以认为①②反应一定发生,③反应是后续反应,受ClO-量多少的影响。A显然错,BaSO3与HClO要发生氧化还原反应;B是1 mol Ba(ClO)2和1 mol SO2反应,发生了①②③,正确;D是1.5 mol Ba(ClO)2和1 mol SO2反应,发生了①②③,正确;C是过量的SO2和1 mol Ba(ClO)2反应,只发生反应①②,综上述,本题答案选A。
点评 某一体系若发生多个反应,应考虑优先发生的反应,再根据过量反应续写后步反应,最后加和得到总方程式,这是一种常用化难为易的技巧,很多学生对此掌握不好。常见具有先后顺序的反应:一种氧化剂和多种还原剂的反应(如Cl2和Fe2+、Br-、I-混合体系反应)、一种还原剂和多种氧化剂的反应(如Fe和Fe3+、Cl2、Cu2+混合体系反应)、一种强酸和多种弱酸根反应(如H+和OH-、CO2-、AlO2-混合体系反应)、一种强碱和多种阳离子反应(如OH-和NH4+、H+、Al3+混合体系反应),它们遵循“强者优先反应”的规律。
一、因果反应类型
例2 有下列实验:
①将少量Cu粉加入2mL 10% H2O2溶液,无现象;
②将2滴CuSO4加入2 mL10% H2O2溶液,迅速产生大量气泡;
③将少量Cu粉、稀硫酸加入2mL 10%H2O2溶液,迅速产生大量气泡,溶液慢慢由无色变成蓝色,写出③中发生的反应方程式。
分析 ①实验说明H2O2与Cu不发生氧化还原反应,②说明Cu2+是H2O2分解的催化剂,③说明H2O2在酸性环境中氧化Cu生成了Cu2+,溶液显蓝色、Cu2+催化H2O2分解生成O2。本实验中产生气泡现象很剧烈,而溶液变蓝很缓慢,这极易让人产生Cu氧化H2O2的假象,在①②实验的对比下我们得出结论:H2O2先氧化Cu生成Cu2+,接着发生Cu2+催化H2O2分解反应,二者具有因果关系,反应方程式分别为:
H2O2+2H+2Cu→2Cu2++2H2O
2H2O2+Cu2+→2H2O+O2+Cu
点评 影响物质的性质(氧化性、还原性)因素有浓度、温度和溶液的酸碱性:如浓硝酸的氧化性比稀硝酸的氧化性强、MnO4-在酸性中氧化性最强、浓硫酸在加热时可以氧化铜等,本题中加入的稀硫酸提高了H2O2的氧化性,从而氧化了Cu,产物Cu2+是过氧化氢分解的高效催化剂,这些因果关联的作用导致上述现象的发生。学生容易形成定势思维,总认为一个实验现象仅仅对应一个方程式,其实一个实验现象背后往往发生多个反应,我们一般只写出了主要的反应方程式。
二、竞争反应类型
例3 将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,有白色沉淀生成,写出离子反应方程式。
分析 若白色沉淀是Fe(OH)2,它在空气中不能稳定存在,将被氧化成Fe(OH)3,颜色由白色迅速变成灰绿色、最终变成红褐色,故白色沉淀只能是FeCO3,离子方程式为Fe2+2HCO→3FeCO3↓+CO2↑+H2O”(配平技术:根据电荷守恒,HCO3-的系数是2,根据元素守恒判断还生成了H2CO3)。
点评 本题是2009年北京高考题26节选,很多学生认为,Fe3+(Al3+)与HCO3-(CO2-)发生双水解,生成氢氧化物沉淀和二氧化碳气体,Fe2+与HCO3-也应该发生双水解反应,生成氢氧化亚铁沉淀和二氧化碳气体,怎么会生成FeCO3沉淀?教师演示实验:向分别盛有1 mL的0.5mol/L、1 mol/L的碳酸氢钠溶液各加入1滴、1mol/L FeSO4、Fe2(SO4)3溶液,前者马上出现白色沉淀,没有出现灰绿色→红褐色的颜色变化,说明沉淀是FeCO3而非Fe(OH)2,后者生成红褐色沉淀和气体,说明产物是Fe(0H)3和CO2。教师给出Fe2+2HCO→3FeCO3+H2O+CO2的K1为7.8×107、Fe2+2HCO3-==Fe(OH)2+2CO2的K2为7.8×103,前者K1K2,所以Fe2+与HCO3-反应主要
生成FeCO3。教师给出反应Fe3+3HCO3→3Fe(OH)3+3CO2, K3为6.6×1019,K值大(Fe3+的极化能力强,溶液中不存在Fe2(CO3)3),故Fe3+与HCO-3主要生成氢氧化物沉淀和二氧化碳气体。常见金属阳离子和碳酸氢根(碳酸根)可能发生双水解生成氢氧化物的沉淀(如Al3+、Fe3+)、碳酸盐沉淀(如Ca2+、Fe2+)、碱式碳酸盐沉淀(如Mg2+、Cu2+),实质是水解反应和沉淀反应的竞争,K大反应的趋势更大,产物应根据题目信息进行判断。三、可逆反应类型
例4 一定条件下,气体甲(CO2)与固体(CaO、FeO)中的某种成分可能发生氧化还原反应,写出一个可能的化学反应方程式
________________________________________,并设计实验方案验证该反应的产物。
分析 CO2中碳显+4价,有氧化性,FeO中铁显+2价,有还原性,二者可以发生氧化还原反应:+4价的碳可以被还原成CO、C,+2价的铁可以被氧化成Fe2O3、Fe3O4,如2FeO+CO2△Fe2O3+CO,设计的实验方案只要检验相应的产物即可:取样品于试管中,加盐酸溶解,再加KSCN溶液,若显红色,则证明产物中有Fe2O3;将生成的气体点燃后通入澄清石灰水,若变浑浊,证明有CO。
点评 本题是2014年浙江高考题26节选,很多学生受炼铁反应Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2干扰,认为FeO与CO2不能反应,显然学生对于可逆反应的认识不深刻。其实任何反应都是可视为可逆反应,对某一具体反应仅仅是正向、逆向反应的'程度不同。大学教材有这样规定:298K,K≥104的反应进行彻底,称为“完全反应”,方程式用等号连接;K≤10-4的反应限度小,认为“不能反应”;10-4≤K≤104的反应称为“可逆反应”,方程式用可逆符号连接。这是某大学教材介绍炼铁反应中存在的多个可逆反应(高价态元素呈现逐次降价还原):
Fe2O3+CO△2FeO+CO2
FeO+CO△Fe+CO2
四、多物质放电类型
例5 用FeCl3酸性溶液脱除H2S后的废液,通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1 mol/L FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值:)
(2)Ⅰ中,Fe2+产生的原因可能是Cl-在阳极放电,生成的Cl2将Fe2+氧化。写出有关反应的方程式________________________________。
点评 高中教材几乎都这样强调:活性电极或阴离子在阳极发生氧化反应失去电子;阳离子在阴极发生还原反应得到电子。如何理解阴阳极的放电反应?物理化学告诉我们,阳极发生氧化反应失去电子、阴极发生还原反应得到电子,以维持回路的电子迁移。在特定反应条件下,阴极附近离子的析出电势高,越容易先获得电子被还原;任何放出电子的氧化反应都能在阳极进行,离子的析出电势越低,越容易在阳极放出电子被氧化。物质的析出电势不仅要考虑离子的平衡电极电势(与金属活动性有关),还要考虑一定电流密度下的超电势。我们要向学生说明:活泼电极、阴离子、阳离子,甚至气体分子都可以在阳极失去电子,阳离子、阴离子和中性气体分子也可在阴极得到电子,有时甚至出现多种物质同时放电的情况,应打破定势,要接受离子放电发生变化的事实。