對一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式的理解和應(yīng)用

對化學(xué)反應(yīng)xA+yB=mC+nD+qE(系數(shù)x、y、m、n、q的值為大于或等于0的整數(shù))，推導(dǎo)分析如下。 一、分解反應(yīng) 當(dāng)x=0、q=0時(shí)，則該反應(yīng)為分解反應(yīng)，B必然是化合物，C和D不一定都是單質(zhì)。 ①若B是氧化物的液體，則該反應(yīng)需在通電條件下發(fā)生分解;若B是含非極性鍵的氧化物，則B必含過氧根。 ②若C是氧氣，D為含鉀的化合物，則B可能是氯酸鉀。 ③若C是能使澄清...更多

化學(xué)反應(yīng)方程式，也稱為化學(xué)方程式，是用化學(xué)式表示化學(xué)反應(yīng)的式子。化學(xué)反應(yīng)方程式反映的是客觀事實(shí)。因此書寫化學(xué)反應(yīng)方程式要遵守兩個(gè)原則：一是必須以客觀事實(shí)為基礎(chǔ);二是要遵守質(zhì)量守恒定律。

用化學(xué)式來表示化學(xué)反應(yīng)的式子，叫做化學(xué)方程式。它比化學(xué)反應(yīng)的文字表達(dá)式簡便明了，并且國際通用?，F(xiàn)以電解水反應(yīng)為例(如下表所示)，從宏觀和微觀兩個(gè)角度來考查化學(xué)方程式的意義，而每個(gè)角度又可分為定性、定量兩個(gè)層面。此外，化學(xué)方程式還揭示了物質(zhì)變化所需的特定外界條件。

1、首先指出反應(yīng)所需的條件

有些化學(xué)反應(yīng)不需要任何條件就能發(fā)生，而有的化學(xué)反應(yīng)卻需在特定的外界條件下才能進(jìn)行。這些條件包括：

點(diǎn)燃：點(diǎn)燃一般讓火焰直接接觸可燃物，使可燃物局部溫度達(dá)到著火點(diǎn)而發(fā)生燃燒?？扇嘉锉稽c(diǎn)燃后，燃燒產(chǎn)生的熱可使其繼續(xù)燃燒。燃燒是反應(yīng)現(xiàn)象，不是反應(yīng)條件。

加熱：溫度不超過500℃，常用酒精燈。

高溫：一般在1000℃左右，可用酒精噴燈作為高溫?zé)嵩础?/p>

[注意]加熱和高溫不僅有量的區(qū)別，而且有質(zhì)的不同，兩者不能混用。如果將高溫改為加熱，則要么反應(yīng)不能進(jìn)行，要么反應(yīng)速度太慢。

催化劑：在催化劑的催化作用下發(fā)生的反應(yīng)，應(yīng)注明催化劑的名稱。

另外，還有見光、通電、加壓或減壓等化學(xué)反應(yīng)條件。

2、注意化學(xué)方程式與代數(shù)方程式的區(qū)別

①化學(xué)方程式中的“+”、“=”號與數(shù)學(xué)上的“+”、“=”號寫法相似，但意義不同?；瘜W(xué)方程式中的“+”號用于聯(lián)系各種反應(yīng)物或生成物。不讀成“加”，而應(yīng)讀成“和”、“與”，或“跟”?；瘜W(xué)方程式中的“=”號表示生成的意思，也表示質(zhì)量守恒的意思，不讀成“等于”，而應(yīng)讀成“生成了”。

②化學(xué)反應(yīng)式不能倒寫和移項(xiàng)。

1、書寫化學(xué)方程式的原則

①按照客觀化學(xué)反應(yīng)事實(shí)。

②遵循質(zhì)量守恒定律(特別是該定律的微觀解釋，即方程式等號兩邊各種原子的個(gè)數(shù)相等)。

2、書寫化學(xué)方程式應(yīng)注明反應(yīng)條件，掌握“↑”和“↓”符號的使用

(1)反應(yīng)條件包括：點(diǎn)燃，加熱，高溫，催化劑等

(2)“↑”號表示氣體產(chǎn)物

①凡是反應(yīng)物都是固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)，而反應(yīng)后生成一種或幾種氣態(tài)物質(zhì)，應(yīng)該在這些氣態(tài)生成物的化學(xué)式后標(biāo)出“↑”。

②若反應(yīng)物中有氣態(tài)物質(zhì)，則生成物即使有氣體也不標(biāo)“↑”。

③不論反應(yīng)物的狀態(tài)如何，只要生成物只有一種，且是氣態(tài)，也不標(biāo)“↑”。

(3)“↓”號生成不溶性固體生成物

反應(yīng)在液態(tài)(或氣態(tài))混合物中進(jìn)行時(shí)，生成物中的沉淀(或固體)必須用“↓”號來表示。若反應(yīng)物中有固體(難溶于水的固體物質(zhì))，則即使生成物中有沉淀也不標(biāo)“↓”。

由此可見，“↑”和“↓”是生成物的狀態(tài)符號，永遠(yuǎn)只能出現(xiàn)在化學(xué)方程式等號的右邊。

3、掌握配平化學(xué)方程式的技巧

①最小公倍數(shù)法：

第一步，找出反應(yīng)式兩邊各出現(xiàn)一次的元素，從原子個(gè)數(shù)不相等且相差多的元素著手配平，求出它們的最小公倍數(shù)后，以兩個(gè)化學(xué)式中含該元素原子的個(gè)數(shù)分別去除最小公倍數(shù)，新得的商就是該化學(xué)式的系數(shù)。

第二步，根據(jù)求得的化學(xué)式的系數(shù)推算出其他化學(xué)式前的系數(shù)。

②奇數(shù)配偶法：

第一步，找出反應(yīng)式兩邊出現(xiàn)次數(shù)最多，而且原子總數(shù)是一奇一偶的元素，把原子個(gè)數(shù)是奇數(shù)的化學(xué)式前配上最小偶數(shù)，使原子個(gè)數(shù)由奇數(shù)變成偶數(shù)。

第二步，由已推求出的系數(shù)算出其化學(xué)式的系數(shù)。

③觀察法：

第一步，先找出反應(yīng)式兩邊組成較復(fù)雜(原子數(shù)目多)的化學(xué)式，令該化學(xué)式的系數(shù)為1。

第二步，依據(jù)質(zhì)量守恒定律確定其化學(xué)式的系數(shù)(可以是分?jǐn)?shù))，最后在反應(yīng)式兩邊各乘以某數(shù)，使各系數(shù)變?yōu)樽詈喺麛?shù)。

1、氧化數(shù)升降交叉法

用1式量(一個(gè)分子整體)還原劑和氧化劑或氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的氧化數(shù)升高、降低總值相互交叉定計(jì)量系數(shù)的方法叫氧化數(shù)升降交叉法。

用氧化數(shù)升高值和降低值相互交叉定計(jì)量系數(shù)后，所得到的氧化數(shù)升高或降低總值等于氧化數(shù)升、降二值的乘積，一定是二者的公倍數(shù)(有時(shí)可能不是最小公倍數(shù))，顯然這種方法完全符合氧化還原反應(yīng)方程式的氧化數(shù)升高和降低總值相等(得失電子數(shù)相等)的規(guī)律。當(dāng)二者之積不是最小公倍數(shù)時(shí)，得到的系數(shù)可能不是最簡化的一組，但最后進(jìn)行約簡，很容易解決這個(gè)問題。

這個(gè)方法簡單，便于掌握和運(yùn)用，能提高配平的速度和準(zhǔn)確度。在實(shí)際教學(xué)中，應(yīng)用此方法配平氧化還原反應(yīng)方程式效果非常好。

下面以煅燒硫鐵礦的化學(xué)反應(yīng)方程式配平為例，說明配平步驟。

配平步驟1:確定反應(yīng)物和生成物，并寫出反應(yīng)式。

FeS2+O2↑→Fe2O3+SO2↑

配平步驟2:確定1式量(一個(gè)分子整體)氧化劑和還原劑的氧化數(shù)升、降總值，然后相互交叉定為計(jì)量系數(shù)，寫在相關(guān)的分子式前面。

配平步驟3:配平其它物質(zhì)的計(jì)量系數(shù)。

4FeS2+11O2↑→2Fe2O3+8SO2↑

配平步驟4:核實(shí)方程式是否配平。若已經(jīng)配平，應(yīng)將反應(yīng)式的箭頭(或短線)改寫為等號。若配平的系數(shù)不是最簡化的系數(shù)，需要約簡為最簡化的一組系數(shù)。

4FeS2+11O2↑=2Fe2O3+8SO2↑

2、氧化數(shù)升降交叉法的配平技巧

利用氧化數(shù)升降交叉法配平氧化還原反應(yīng)方程式要靈活運(yùn)用，需掌握一定的技巧。根據(jù)反應(yīng)類型不同可以采用不同的策略:普通氧化還原反應(yīng)，先配平氧化數(shù)有變化的反應(yīng)物或產(chǎn)物的系數(shù)均可;自身氧化還原反應(yīng)先配平產(chǎn)物的系數(shù);逆自身氧化還原反應(yīng)，先配平氧化數(shù)有變化的反應(yīng)物的系數(shù)等。

一、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較元素的金屬性的強(qiáng)弱

問題1:如何用實(shí)驗(yàn)證明鐵的金屬性比銅強(qiáng)?

方案:將鐵片插人硫酸銅溶液中，反應(yīng)一段時(shí)間后取出鐵片，發(fā)現(xiàn)鐵片表面覆蓋一層紅色的物質(zhì)，發(fā)生的反應(yīng)為Fe+CuSO4=FeSO4+Cu鐵置換出銅說明鐵的金屬性比銅強(qiáng)。

二、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較元素的非金屬性的強(qiáng)弱

問題2:如何用實(shí)驗(yàn)法證明氯的金屬性比硫強(qiáng)?

方案:將氯氣通人氫硫酸的溶液中，溶液變渾濁，發(fā)生的反應(yīng)為Cl2+H2S=2HCl+S↓，氯置換出硫，說明氯的非金屬性比硫強(qiáng)。

三、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)的酸堿性強(qiáng)弱

問題3:如何用實(shí)驗(yàn)的方法證明碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)?

方案:將二氧化碳?xì)怏w通人硅酸鈉溶液中溶液變渾濁，生成了硅酸，發(fā)生的反應(yīng)為CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3。較強(qiáng)的酸制出了較弱的酸，所以碳酸的酸性比硅酸強(qiáng)。

四、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)的熔沸點(diǎn)的高低

問題4:實(shí)驗(yàn)室如何制備氯化氫氣體?為什么?

方案:將固體食鹽和濃硫酸的混合物加熱，發(fā)生的反應(yīng)為NaCI+H2SO4(濃)=NaHSO4+HCl↑，用沸點(diǎn)高、難揮發(fā)的濃硫酸制備沸點(diǎn)低、易揮發(fā)的氯化氫。

五、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)的穩(wěn)定性

問題5:通過什么事實(shí)能夠說明碳酸鈉的穩(wěn)定性強(qiáng)于碳酸氫鈉?

方案:加熱碳酸氫鈉，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2↑，在加熱的條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向總是指向生成更穩(wěn)定物質(zhì)，所以，碳酸鈉的穩(wěn)定性強(qiáng)于碳酸氫鈉。

六、通過化學(xué)反應(yīng)方程式比較物質(zhì)的溶解性強(qiáng)弱

問題6:通過什么事實(shí)能夠說明同一條件下碳酸鈉的溶解性強(qiáng)于碳酸氫鈉?

方案:將二氧化碳?xì)怏w通入飽和的碳酸鈉溶液中，溶液變渾濁，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為Na2CO3(飽和)+CO2+H2O=2NaHCO3↓，相同條件下，化學(xué)反應(yīng)的方向總是指向生成更難溶解的物質(zhì)，所以碳酸鈉的溶解性強(qiáng)于碳酸氫鈉。

問題7:通過什么事實(shí)能夠說明碘化銀比氯化銀更難溶?

方案:將碘化鈉溶液逐滴滴人含有氯化銀的懸濁液的水中，有黃色的不溶物生成，發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為AgCI+I-=AgI+Cl-，化學(xué)反應(yīng)的方向總是指向生成更難溶解的物質(zhì)，所以，碘化銀比氯化銀更難溶。