“四步法”书写情境下的化学方程式

周拥军

摘 要：新课程改革的背景下，各地高考试卷中对离子方程式、电极反应式的考查总占比较大，而如何快速、正确地书写离子方程式、电极反应式，是有方法可循的。本文对此进行探讨。

关键词：情境；方程式；书写

中图分类号：G427 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2014）13-085-1

新课程改革的背景下，高考化学试题在稳定中不断创新，对情境下化学方程式书写的考察也与时俱进。有关情境下化学方程式书写的试题在高考中出现的频率高，化学方程式作为一种专用的学科语言，题型灵活多变，考查方式稳中求新，已不再是课本上内容的简单重复再现，多数学生遇此类题型屡战屡败，束手无策。纵观这几年的高考，各地试卷对离子方程式、电极反应式的考查总占比都在10%以上。那么如何快速、正确地书写离子方程式、电极反应式呢？笔者根据实践总结出“四步法”书写情境下化学方程式，供大家参考。

“四步法”，具体表述为：第一步，根据情境写主体。即写出主干反应物、生成物。第二步，根据电子得失守恒配平，因为离子方程式的考查多是氧化还原反应。第三步，根据电荷守恒配平。第四步，根据原子守恒配平。下面我们用实例来具体说明。

（1）电极方程式书写

【例】 混合动力车的电动机目前一般使用的是镍氢电池，镍氢电池采用镍的化合物为正极，储氢金属（以M表示）为负极，碱液（主要为KOH）为电解液。镍氢电池充放电原理示意如图，其总反应式是：

H2+2NiOOH放电充电2Ni（OH）2

根据所给信息判断，混合动力车上坡或加速时，乙电极的电极反应式为 。

解：按照“四步法”第一步写主体：NiOOH+e-—Ni（OH）2

第二步电子守恒配平，标出电子转移数目，因为这里Ni元素由+3价降为+2价，故转移电子数目为1，可省略不写，式子与第一步相同：NiOOH+e-—Ni（OH）2。

第三步电荷守恒配平，式子左边的电子为负，结合题中情境：碱液（主要为KOH）为电解液，可得在式子右边添上1个OH-，则为：NiOOH+e-—Ni（OH）2+OH-。

第四步原子守恒配平，在左边添加1个H2O，则为：NiOOH+H2O+e-=Ni（OH）2+OH-。

（2）离子方程式书写

【例】 实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe2O3、CaO、CuO、BaO等）生产Ni2O3。其工艺流程为：

电解产生2NiOOH·H2O的原理分两步：①碱性条件下Cl-在阳极被氧化为ClO-；②Ni2+被ClO-氧化产生2NiOOH·H2O沉淀。第②步反应的离子方程式为 。

解：此题以工艺流程为情境，对类似的情境下离子方程式的书写而言，此类情境实为披着狼皮的羊而已。

第一步写主体：ClO-通常被还原为Cl-，则有Ni2++ClO-—2NiOOH·H2O+Cl-。

第二步电子守恒配平：Ni元素化合价由+2价升为+3价，Cl元素由+1价降为为-1价，则由电子守恒有2Ni2++ClO-—2NiOOH·H2O+Cl-。

第三步电荷守恒配平：此时方程式左边电荷为3+，右边为1-，由题中情境可知该反应为碱性环境，所以在方程式左边添加4OH-，即为2Ni2++ClO-+4OH-—2NiOOH·H2O+Cl-。

第四步原子守恒：通过观察式子发现原子已经守恒，则2Ni2++ClO-+4OH-=2NiOOH·H2O+Cl-。

综上观之，情境方程式的书写，首先要提炼情境下的信息，用化学用语表示出正确的反应物和生成物。若题意中出现了某元素的化合价的变化，则需要运用电子守恒的思想找出正确的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物，再结合电子守恒法配好这些微粒的计量系数。根据统计发现：情境方程式的书写中运用电子守恒的几率达到95%以上。此外，注意反应条件、反应介质和提示的反应物投料比，情境中常出现酸性、碱性、非水溶液等介质。酸性溶液中常在反应体系中添加H+配平，碱性溶液中常在反应体系中添加OH-配平，非水溶液的介质中常在反应体系中添加可以移动的阳离子或阴离子配平，即根据介质情况添加合适的离子运用电荷守恒配平。最后运用原子守恒配平，添加反应的条件。电子守恒、电荷守恒、原子守恒是情境方程式书写的三个“灵魂”，因此书写时抓住“信息”、扣住“灵魂”，稳住“心态”，对这一类题则可稳操胜券。