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〔关键词〕 化学;高考试题;离子方程式;氧化还原;顺序
〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2009)12(B)—0057—01
例(2009年高考全国理综Ⅱ卷第13题):含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2 .下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 ()
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
这真是一道好题,它既考查了与量有关的离子方程式的书写,又考查了氧化还原反应的顺序问题。同时,对考生来说,FeBr2 又是个并不陌生的物质,能给他们带来一种亲切感.在此,笔者想对FeBr2 跟Cl2的反应进一步讨论,为考生梳理思路,总结方法,打开一扇通往氧化还原世界的大门.
根据反应2Fe2++Br2=2Br-+2Fe3+可知:还原性Fe2+ >Br-.
因此,Cl2先跟Fe2+反应,再跟Br-反应.
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ①
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-②
1.当Cl2过量, FeBr2中Fe2+、Br-都参加反应,且Fe2+和Br-的物质的量之比为1∶2时,离子方程式应为①+②×2:
2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-(A)
结论:当0<≤时,都可用此离子方程式表示.
2.当Cl2量很少,只跟Fe2+反应时,离子方程式为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (B)
结论:当≥2时,可用此离子方程式表示.
3.當Fe2+反应完全,部分Br-参与反应时,< <2时,随值的不同,这个区间应该有无数多个离子反应方程式.为此,我们可以推导一个通式.
方法一:设=,根据方程式:
2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-
21
a 0.5a
2Br-+ Cl2 =Br2+2Cl-
21
2(b-0.5a)(b-0.5a)
把两个方程式相加,可得:
aFe2++(2b-a)Br-+ bCl2=(b-0.5a)Br2+aFe3++2bCl-
(C)
方法二:根据得失电子守恒,a mol的Fe2+完全反应,我们可设x mol Br-参加反应,失电子总数为x mol.
根据a mol的Fe2+失电子总数为a mol,b mol Cl2有2b mol e-得出:x+a=2b,x=2b-a.所以离子方程式应为:
aFe2++(2b-a)Br-+ bCl2=(b-0.5a)Br2+ aFe3++2bCl-(C)
为了更加直观和形象,我们也可用如下数轴表示:
通过这样的训练,考生对FeCl2、FeBr2、FeI2跟Cl2的反应将能熟练掌握,遇到这样的离子方程式也会迎刃而解,当然学生也就更容易记住它们的还原性顺序了(I- > Fe2+ > Br-).
〔中图分类号〕 G633.8〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2009)12(B)—0057—01
例(2009年高考全国理综Ⅱ卷第13题):含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2 .下列各项为通Cl2过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确的是 ()
A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
B.x=0.6a,2Br-+ Cl2=Br2+2Cl-
C.x=a,2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-
D.x=1.5a,2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-
这真是一道好题,它既考查了与量有关的离子方程式的书写,又考查了氧化还原反应的顺序问题。同时,对考生来说,FeBr2 又是个并不陌生的物质,能给他们带来一种亲切感.在此,笔者想对FeBr2 跟Cl2的反应进一步讨论,为考生梳理思路,总结方法,打开一扇通往氧化还原世界的大门.
根据反应2Fe2++Br2=2Br-+2Fe3+可知:还原性Fe2+ >Br-.
因此,Cl2先跟Fe2+反应,再跟Br-反应.
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- ①
2Br-+Cl2=Br2+2Cl-②
1.当Cl2过量, FeBr2中Fe2+、Br-都参加反应,且Fe2+和Br-的物质的量之比为1∶2时,离子方程式应为①+②×2:
2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-(A)
结论:当0<≤时,都可用此离子方程式表示.
2.当Cl2量很少,只跟Fe2+反应时,离子方程式为:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (B)
结论:当≥2时,可用此离子方程式表示.
3.當Fe2+反应完全,部分Br-参与反应时,< <2时,随值的不同,这个区间应该有无数多个离子反应方程式.为此,我们可以推导一个通式.
方法一:设=,根据方程式:
2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl-
21
a 0.5a
2Br-+ Cl2 =Br2+2Cl-
21
2(b-0.5a)(b-0.5a)
把两个方程式相加,可得:
aFe2++(2b-a)Br-+ bCl2=(b-0.5a)Br2+aFe3++2bCl-
(C)
方法二:根据得失电子守恒,a mol的Fe2+完全反应,我们可设x mol Br-参加反应,失电子总数为x mol.
根据a mol的Fe2+失电子总数为a mol,b mol Cl2有2b mol e-得出:x+a=2b,x=2b-a.所以离子方程式应为:
aFe2++(2b-a)Br-+ bCl2=(b-0.5a)Br2+ aFe3++2bCl-(C)
为了更加直观和形象,我们也可用如下数轴表示:
通过这样的训练,考生对FeCl2、FeBr2、FeI2跟Cl2的反应将能熟练掌握,遇到这样的离子方程式也会迎刃而解,当然学生也就更容易记住它们的还原性顺序了(I- > Fe2+ > Br-).