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各类方程式的归类比较

来源:古田一中作者:范瑞开 点击:所属专题: 化学方程式
借助各类方程式的归类比较,并作有关示例,请同学们体验如何规范书写有关方程式的化学用语? 一、化学方程式 化学方程式是用化学式表示不同物质之间化学反应的式子。 规范书写化学方程式要遵守的两个原则: 一是必须以客观事实为基

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借助各类方程式的归类比较,并作有关示例,请同学们体验如何规范书写有关方程式的化学用语?

一、化学方程式

化学方程式是用化学式表示不同物质之间化学反应的式子。

规范书写化学方程式要遵守的两个原则:

一是必须以客观事实为基础。因此,既要按照各类反应规律书写,又要注明必要的条件等。

二是要遵守质量守恒定律。因此,一定要配平,配平系数为最简单的整数比,要防止假配平。

书写化学方程式的常见错误:一是乱套反应规律,如钠与氯化铜溶液反应误认为会发生生成铜单质的置换反应。二是乱写逆向反应,如CO2通入CaCl2溶液中误认为会生成CaCO3沉淀。三是乱标或漏写反应条件与生成物状态“↓、↑”,如实验室用MnO2与浓盐酸加热制取氯气时漏写“浓”、“加热”、“↑”等。四是乱写化学式,如不按化合价写化学式。

在中学阶段规定,无机反应方程式一律用等号连接反应物和生成物。有机反应方程式一律用箭头来连接反应物和生成物。可逆反应一律用双向箭头即可逆号表示,但不一定要注明物质的聚集状态。

二、热化学方程式

热化学方程式是表示化学反应热效应的化学方程式。

热化学方程式与化学方程式的对比示例:

2H2(g)+O2(g)==2H2O(l)ΔH=﹣571.6 KJ· mol-1

H(aq)+OH(aq)==H2O(l)ΔH=﹣57.3 KJ· mol-1

与2H2+O2各类方程式的归类比较2H2O“热”之别,做足“热”字文章。①由于“热”,各物质要注明聚集状态,固态、液态、气态物质分别注明s、l、g,溶液注明aq,同素异形体还应注明名称。②由于“热”,热化学方程式的右边要写出ΔH的符号和单位。放热反应,ΔH为“-”,吸热反应,ΔH为“+”。ΔH的单位一般为KJ· mol-1。③由于“热”,ΔH与化学计量数有着对应关系,各物质的系数加倍,ΔH的数值也加倍。因此,正确的热化学方程式往往不止一个。热化学方程式中,各物质化学式前的化学计量数,只表示该物质的物质的量,可以是整数、分数。而普通化学方程式中各物质化学式前的化学计量数,既可以表示该物质的物质的量,又可以表示该物质的微粒数(故不能用分数表示),还可以表示同温同压时的体积。

规范书写热化学方程式的原则:

除了要遵循书写化学方程式的要求外,还应特别注意以上三点:聚集状态、ΔH的符号和单位、ΔH与化学计量数的对应关系。书写热化学方程式的常见错误也主要是这三点。此外,还应注意以下几点:

一是反应热ΔH与测定条件(温度、压强等)有关。因此,书写热化学方程式时应注明ΔH的测定条件。由于绝大多数ΔH是在25℃、101325Pa下测定的,可不注明温度和压强。

二是不论化学反应是否可逆,热化学方程式中的反应热ΔH 表示反应进行到底(完全转化)时的能量变化,ΔH与可逆符号及等号无关。若反应向逆向进行时,其反应热与正反应的反应热数值相等,符号相反。

三是热化学方程式中,已注明聚集状态,不用“↓、↑”。

四是反应热ΔH的单位KJ· mol-1中的“/mol”是指该化学反应整个体系(即指“每摩化学反应”),而不是指该反应中的某种物质。

三、离子方程式

离子方程式是用实际参加反应的离子的符号表示离子反应的式子。

离子方程式与化学方程式的对比示例:

Ag+Cl== AgCl↓与AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3

“离子”之别,用好离子符号。离子方程式是用离子符号与化学式来写的,而化学方程式是全用物质的化学式来写的。离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而且表示所有同一类型的离子反应,并揭示这类反应的实质,故一个离子方程式可以有多个相对应化学方程式。而化学方程式只表示参加反应和生成的物质,一个化学方程式只表示一个具体反应,一般只要求写出化学方程式相对应的离子方程式。

规范书写离子方程式的基本原则:

一是只有易溶于水和易电离的物质才写成离子形式。

二是难溶物、难电离物、氧化物、气体、单质等仍用化学式表示。

三是除了要符合电荷守恒外,其余要求与规范书写化学方程式的要求相同。

书写离子方程式的常见错误:产物不合理、漏掉部分反应、错误拆分化学式、要用离子符号的未用、阴阳离子的配比不合理、电荷不守恒、电子不守恒(氧化还原反应的离子方程式)、忽视某物质过量、忽视单个离子水解反应可逆号等。

四、电离方程式

电离方程式是表示电解质电离的式子。

电离方程式与离子方程式的对比示例:

硫酸钡的电离:BaSO4== Ba2++SO42与沉淀反应:Ba2++SO42== BaSO4

水的电离:H2O各类方程式的归类比较H+OH与中和反应:H+OH==H2O

碳酸氢根离子的电离:HCO3各类方程式的归类比较H+CO32与盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中的反应:H+CO32== HCO3

“电离”之别,是指电解质离解。显然,电离方程式不是离子方程式,左边就一种化学式,可以是电解质,也可以是一种较复杂的离子(如酸式根离子等),右边只有离子符号的就是电离方程式,没有发生化学反应。式子的左边有离子符号或两边都有离子符号且物质间发生了化学反应的就是离子方程式。

规范书写电离方程式的要求:

一是正确书写离子符号。

二是要符合质量守恒与电荷守恒。

书写电离方程式的常见错误:难溶强电解质写成可逆电离、弱电解质写成完全电离、多元弱酸没有分步电离、未分清酸式盐的各种电离情况。

如硫酸氢钠等强酸酸式盐在水溶液中电离与熔融状态电离不同:

水中:NaHSO4== Na+ H+SO42

熔融:NaHSO4== Na+ HsO4

又如碳酸氢钠等弱酸酸式盐在水溶液中先是完全电离,后部分电离:

NaHCO3== Na+ HCO3、HCO3各类方程式的归类比较H+CO32

五、水解方程式

水解方程式是表示水解反应的方程式。它包含水解反应的化学方程式和离子方程式。

水解的离子方程式与电离方程式的对比示例:

HCO3+H2O各类方程式的归类比较H2CO3+O H与HCO3各类方程式的归类比较H+CO32

HS+H2O各类方程式的归类比较H2S+OH与HS+H2O各类方程式的归类比较H3OS2-(此组迷惑性强)

SNCl2+H2O==SN(OH)Cl↓+HCl与Al2(SO4)3==2Al3++3SO42

“水解”之别,是指水发生离解。水解的实质是水的解离,电离的实质是电解质离解。二者表示的意义不一样。水解方程式表示某些盐类电离出的离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合成弱电解质(弱酸、弱碱)的过程,实际上是盐的电离方程式和水的电离方程式相叠加的式子。水解方程式重在“合”。电离方程式表示酸、碱、盐电离出离子的过程,可在水中电离,也可在熔融状态下电离。电离方程式重在“离”。

规范书写水解方程式的三个原则:

一是单水解一般是微弱的,水解方程式中一般不写“==”、不标“↓、↑”,通常用“各类方程式的归类比较”表示。

二是多元弱酸盐的水解是分步进行的,但以第一步水解为主;多元弱碱盐也是分步水解,但可视做一步完成。

三是阴、阳离子都发生水解时,相互促进,水解趋于完全,书写沉淀与气体的生成物时可用“↓、↑”,中间可用“==”相连。如Al3+离子与CO32离子互促水解:2Al3++3CO32+3H2O==2Al(OH)3↓+3CO2↑。但NH4离子与CH3COO离子虽互促水解,但水解程度较小,仍用“各类方程式的归类比较”表示

NH4+CH3COO+3H2O各类方程式的归类比较CH3COOH+NH3•H2O。

其余与规范书写化学方程式、离子方程式的要求相同。

书写水解方程式的常见错误:单水解未用“各类方程式的归类比较”表示、产物不合理、电荷不守恒、多元弱酸盐两步水解合并、未注意有的双水解反应物中不需要加水。

六、电极方程式

电极方程式(又称电极反应式)是表示原电池或电解池中发生氧化或还原反应的式子。

电极方程式与电离方程式的对比示例:

各类方程式的归类比较惰性电极电解硫酸铜溶液的电极方程式:

阴极2Cu2++4e-==2Cu阳极4OH-4e-== 2H2O+O2

酸性氢氧燃料电池的电极方程式:

正极O2+4H+4e-== 2H2O负极2H2-4e-==4H

复盐明矾的电离:KAl(SO4)2•12H2O==K+Al3++2SO42+12H2O

“极”之别,是指某个电极上的变化。由于电极反应属于氧化还原反应的范畴,方程式均要注明电子得失。这就是电极方程式与电离方程式最大的差别。

规范书写电极方程式要遵守的三个原则:

一是遵循电子守恒、电荷守恒、质量守恒。

二是遵循加和性原则,两电极反应(各类方程式的归类比较半反应)相加,消去电子后得总反应式。

三是遵循共存原则,电解质的环境不同,电极方程式可能不同。

书写电极方程式的常见错误:错判电极写相反的电极方程式、弄错放电微粒、产物不合理、电子不守恒、电荷不守恒、不注意识别电解质溶液或熔融电解质或固体电解质中的微粒是否参与电极反应、不会利用总反应式等。

七、电解方程式

电解方程式是表示电解反应的方程式,它包含电解反应的化学方程式和离子方程式。

电解方程式与电极方程式的对比示例:

用惰性电极电解水2H2O各类方程式的归类比较2H2↑+O2

阴极4H+4e-==2H2↑     阳极4OH-4e-== 2H2O+O2

“电解”之别,是指在直流电的作用下电解质的离子分别在两极发生氧化、还原反应的过程。显然,电解反应属于氧化还原反应,电极反应属于氧化还原反应的半反应。电极方程式不是真正意义上的化学反应方程式,只表明了在原电池或电解池中某一极上的电子得失和物质变化情况,不必注明条件。而电解方程式是概括电解池中阴阳两极电极反应总和的,反映物质变化的总反应方程式,多数反应在通常情况下不能发生,用电流强迫反应发生,故要注明“通电”的反应条件。电解方程式就是一个反应的化学方程式,也可以用离子方程式表示。

规范书写电解方程式要遵守的三个原则:

一是要遵循电子守恒、电荷守恒(用离子方程式表示时)、质量守恒。

二是一定要在总的电解方程式的等号上注明“通电”字样。

三是要注意H2O在电解池的电极方程式中可拆成H与OH,但在总的电解方程式中必须写成H2O的形式,这与书写离子方程式的要求一样。

书写电解方程式的常见错误:不按离子的放电顺序书写造成产物不合理、未掌握用惰性电极电解的四大规律、不注意非惰性电极的阳极参与反应、漏写“通电”条件、由电极方程式加和时未注意H2O不能拆成H与OH、未注意熔融电解质电解是无水体系等。

八、沉淀溶解平衡方程式

沉淀溶解平衡方程式是表示难溶电解质溶解平衡的方程式。

沉淀溶解平衡方程式与电离方程式的对比示例:

难溶电解质硫酸钡的平衡:BaSO4(s)各类方程式的归类比较Ba2+(aq)+SO42(aq)

硫酸钡的电离:BaSO4== Ba2++SO42

“沉淀溶解平衡”之别,本质上是一种溶解平衡的表示法。两式的主要差异在于:前者表示沉淀溶解与沉淀形成处于平衡状态,故需注明固体与溶液的形态,且一定要用可逆号;后者是强电解质,溶解的部分是完全电离,故用等号。

规范书写沉淀溶解方程式的要求:与规范书写电离方程式的要求相同。

感悟:各类方程式的归类比较主要是名称的对比,顾名思义,做足名称文章,即可识别好各类方程式。唯有电离方程式与沉淀溶解平衡方程式不表示化学变化,其他的方程式都可表示化学变化。只要明确各类方程式的书写原则,熟练掌握各类反应规律,注意满足三大守恒定律,防止常见错误的发生,强化训练各类方程式,就能达到规范书写化学用语之目的。

(责任编辑:化学自习室)
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