2010年高考重点辅导——处理信息方程式书写题的基本方式

    化学方程式是一项重要的化学用语，正确书写化学反应方程式是化学学习的重要 内容和必须具备的基本功。但对于新情景或陌生信息条件下的化学反应方程式如何书写呢？下面结合具体实例谈一谈信息方程式书写的基本方法，供学习和复习参考。
一、直写法：对于题设信息比较直接的问题，如已告知全部反应物和生成物或部分告知主要的反应物和生成物时，只要审清题意、理解信息后，就可以直接写出反应方程式。但要注意将反应方程式配平。
例1    钛（Ti）因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注，常温下钛不和非金属、强酸反应，红热时，却可与常见的非金属单质反应，钛是航空、军事、电力等方面的必需原料。地壳中含钛铁矿石之一是金红石（TiO2），目前大规模生产的方法是：
第一步：金红石、炭粉混合，在高温条件下，通入Cl2制得TiCl4和一种可燃气体，该反应的化学方程式为：                                  ，该反应的还原剂是：                        。
第二步：在氩气的气氛中，用过量的镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
⑴  写出此反应的化学方程式：                                     。
⑵  简述从上述所得产物中获得金属钛的步骤：                                            。
分析：第一步：反应物是TiO2、C、Cl2，产物之一是TiCl4，根据质量守恒定律，另一产物“可燃气体”则为CO；这样，该反应的化学方程式为：TiO2+2C+2Cl2   TiCl4+2CO，其中，还原剂是C。
第二步：⑴ 根据题意，显然该反应为一个置换反应，故其反应方程式为：2Mg+TiCl4  2MgCl2+Ti。⑵ 因钛不与强酸反应，所以，可将上述产物溶于过量的盐酸中，然后过滤洗涤，即可得到纯净的钛。
二、守恒法：任何化学反应都遵从质量守恒和原子守恒定律，氧化还原反应还遵从电子得失守恒原理，离子反应还遵从离子电荷守恒原理。写化学反应方程式首先要想到这一点。对于缺项反应的配平书写、条件似欠缺的问题都可以优先考虑此方法。
例2    在密闭容器中，将足量的溴跟NaOH充分反应，发现低温时只有1/2的溴（质量）转化为NaBr，而高温时只有5/6的溴（质量）转化为NaBr。则低温时的化学反应方程式为：                        ；高温时的化学反应方程式为：                           。
分析：本题是一道关于氧化还原反应问题的分析，反应物为Br2和NaOH。低温时：1/2的溴（0价）转化为NaBr（溴为–1价），则意味着化合价升高的溴的量与化合价降低的量刚好相等，即另外一半溴（质量）变为+1价，故化学反应方程式为：Br2+2NaOH=
NaBr+NaBrO+H2O。高温时：5/6的溴（0价）转化为NaBr（溴为–1价），则意味着化合价升高的溴的量︰化合价降低的溴的量=1︰5，即另外一部分溴变为+5价，故化学反应方程式为：3Br2+6NaOH=5NaBr+NaBrO3+3H2O。 
三、类比法：类比是创造性思维的一种重要方法。当题设信息与旧知有关联时，可以通过原型寻找已知事物与未知事物之间的联系点，为新问题的解决打开思路；再将已有知识迁移到未知情景中去，解决新问题。但要避免机械性类比现象的发生。
例3    MgC2和Mg2C3是镁的两种重要的碳化物。常温下，这两种化合物分别能与水反应，写出有关的化学反应方程式。
分析：教材中已学过的金属碳化物与水的反应有：CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑，其反应的实质是发生水解反应（即各元素的化合价不变）。将此知识迁移到本题中来，不难写出有关的化学反应方程式，分别为：MgC2+2H2O→Mg(OH)2↓+C2H2↑，Mg2C3+4H2O→2Mg(OH)2↓+C3H4↑。
例4    等物质的量的Fe3O4和Pb3O4分别与浓盐酸反应时，所消耗HCl的物质的量相等。不同的是，高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气。试写出Fe3O4、Pb3O4分别和浓盐酸反应的化学方程式：                       、                            。
分析：Fe3O4与盐酸反应的方程式比较好写一点，一般不会错，为：Fe3O4+8HCl=
FeCl2+2FeCl3+4H2O。但Pb3O4与盐酸的反应却不能与上述反应类比，题设有“高价的铅能将盐酸氧化而放出氯气”，故需要将Pb3O4改写为2PbO·PbO2，然后理解成PbO与盐酸反应和PbO2与盐酸反应，而PbO2与盐酸的反应可和MnO2与盐酸的反应进行类比，则Pb3O4与盐酸的反应为：Pb3O4+8HCl=3PbCl2+Cl2↑+4H2O。
四、叠加法：对某些复杂反应，如递进反应、平行反应、进程反应等，可以认为反应是分步进行的，再将各步反应式叠加即得总反应式；对具有复杂组成的物质参与的反应，可以将其拆改为简单组成的物质，然后按简单组成物质分别书写反应方程式，再将各步反应式叠加即得总反应式。但岂简单拼揍。
例5    在自然界中，以磷酸钙[Ca3(PO4)2]形式存在的磷矿石很少，主要是氟磷灰石矿[Ca5(PO4)3F]。写出以氟磷灰石矿粉为原料生产过磷酸钙肥料的反应方程式。
分析：过磷酸钙的成分是Ca(H2PO4)2和CaSO4，根据题意和质量守恒定律，反应物中应有硫酸；又Ca5(PO4)3F是我们不熟悉的物质，可以与复盐概念联系起来，将其类比明矾，然后分解、联靠熟悉的物质Ca3(PO4)2和CaF2；这样，Ca5(PO4)3F与硫酸的反应就可以看作是Ca3(PO4)2与硫酸反应和CaF2与硫酸反应的“加和”，至此不难得出答案，为：2Ca5(PO4)3F+7H2SO4=3Ca(H2PO4)2+7CaSO4+2HF↑。
五、推导法：有些方程式书写试题，题目提供的是与反应有关的一些数据，需要进行逻辑推理或数学运算才能推得反应方程式。有时，反应情况可能与旧有知识产生冲突，解题时，一要注意推导的严密性和合理性，不可主观臆断；二是不要受定势思维干扰，要紧扣反应原理和本质，有理有据地进行推导。
例6    氟气通入稀的NaOH溶液中，反应生成氟化钠的同时放出一种气体X，X由两种元素组成，且其中氟元素的质量分数是70.4%，请写出此反应的化学方程式。
分析：F2和NaOH溶液中共含有四种组成元素：F、Na、O、H，根据所学的知识猜想，两种元素组成的X可能为HF，但HF中氟的质量分数为：ω(F)=19/20×100%=95%，与题设数据不符，故X可能是由F和O两种元素组成的。设X的化学式为OmFn，则有比例式：19n/16m=70.4%/(1－70.4%)，解得：n=2m，所以，X为OF2，反应方程式为：2F2+
2NaOH=2NaF+OF2↑+H2O。
例7   已知四种无机化合物在水中和液氨中的溶解度（g溶质/100g溶剂）为：
  AgNO3  Ba(NO3)2  AgCl  BaCl2
水  170  9.2  1.5×10－4  33.3
液氨  86  97.2  0.8  0
写出上述几种化合物在水溶液和液氨溶液中发生复分解反应的方程式。
分析：我们知道复分解反应能发生的条件之一是生成物中有难溶物出现。上表中的数据就是判断复分解反应发生的方向的依据，在水中：AgCl的溶解度远远小于其它物质的溶解度，即反应是向生成AgCl的方向进行的，故反应方程式为：BaCl2+2AgNO3=2AgCl↓+Ba(NO3)2，这与我们熟悉的情况是一致的。在液氨溶液中：BaCl2的溶解度为0，远远小于其它物质的溶解度，即反应应向生成BaCl2的方向进行的，与上述反应发生方向相反，其反应方程式为：2AgCl+Ba(NO3)2=BaCl2↓+2AgNO3。
六、综合法：适合于解答一些“似熟实生”的试题。因为“似熟”，容易先入为主而忽略解题的关键点或题设条件的限制，出现书写不严密的问题；“实生”是因为题设反应不是书本中讲过的或已学过的，容易产生畏惧心理。碰到此类试题后，需要综合分析题设和已有的知识，全面思考。
例8    将P2O5跟纯硝酸混合，温度控制在30℃以下，结果有N2O5生成，请写出该反应的化学方程式。
分析：已知P2O5有很强的脱水性，当它与含氧酸作用时，可使含氧酸脱水而得到相应的酸酐。这里需要考虑的是，P2O5与水反应生成什么呢？题设反应温度在30℃以下，可以理解为P2O5与冷水反应，则其产物为HPO3。从而推得反应方程式为：2P2O5+14HNO3=
4HPO3+7N2O5+5H2O。
以上介绍了几种处理信息方程式书写题的基本方法，总的来说，解答信息方程式书写题时，要注意信息与已知相结合、分析与推理互利用，谨慎思考，准确书写。只要平时注意对学习方法的积累，解题能力是会不断的提高的。