文章编号：1005－6629(2007)04－0080－02中图分类号：G633.8 文献标识码：A 1问题的由来 在高中化学教学中，有一类氧化还原反应的离子方程式在书写和配平时要根据情况补充H＋、OH－或H2O才能配平，这类离子方程式的书写和配平一直是高中化学教学的难点。在一个偶然的机会里，为了回答学生的提问，笔者曾以《离子方程式Fe2＋＋ClO－→的书写》为题指导学生开展了研究性学习，收到了较好的效果。为了在以后的教学中充分利用此问题进行有关离子方程式的书写和配平的教学，笔者创作了此题。
2问题
分别在酸性、碱性和中性（离子方程式中无H＋或OH－）条件下完成并配平离子方程式Fe2＋＋ClO－→。请设计出验证这三个离子方程式的实验方案（老师将根据合理的方案进行演示实验）。
3问题解析
Fe2＋具有强还原性，易被氧化成＋3价的铁；ClO－具有强氧化性，易被还原成Cl－。二者在酸性和碱性条件下发生氧化还原反应的离子方程式如下。
在中性条件下配平此离子方程式的难度较大，需要注意如下三个关系才能配平：一是从电子得失的观点来看，还原剂Fe2＋和氧化剂ClO－必须满足2∶1的关系。二是从原子守恒的关系来看，由于ClO－中含有氧原子，所以产物中有Fe(OH)3沉淀，且反应物中所加的水与产物Fe(OH)3必须满足3∶2的关系。三是要由反应物离子所带电荷总数与生成物离子所带电荷总数相等的关系推导出产物中含有Fe3＋。弄清这三个关系后，可书写出配平的离子方程式如下。
此题中离子方程式的书写只是研究性学习的序曲，此题激发学生兴趣的关键是实验方案的设计和演示实验的验证。笔者所确定的实验方案和演示实验如下。
实验准备（让两个学生代表在课外参与准备）：
①配制0.1mol/L的FeSO4溶液100mL，配制0.1mol/L的H2SO4溶液100mL，配制0.2mol/L的NaOH溶液200mL。
②NaClO溶液的制取：在封闭系统中将经过水洗（除掉HCl）的Cl2在室温下通入100mL 0.2mol/L的NaOH溶液至溶液呈黄绿色，然后向此黄绿色的溶液中边搅拌边滴加0.2mol/L的NaOH至黄绿色刚好褪色为止（含少量Cl2的溶液显无色、此时NaOH已完全反应），此溶液中NaClO和NaCl的浓度均为0.1mol/L。（说明：NaClO溶液的制取是本实验的关键，由于没有合适的指示剂，此处只有先通入过量的氯气，然后再用NaOH溶液与过量氯气反应）
演示实验：
①取20mL0.1mol/L的FeSO4于100mL的小烧杯中，加入12mL 0.1mol/L的NaClO溶液（过量），再加入25mL 0.2mol/L的NaOH溶液（过量），充分搅拌后静置足够的时间，下层是红褐色沉淀，上层是无色透明的溶液。
②取20mL0.1mol/L的FeSO4于100mL的小烧杯中，加入12mL0.1mol/L的NaClO溶液（过量），再加入18mL0.1mol/L的H2SO4溶液（过量），充分搅拌后静置，无沉淀物，溶液呈棕黄色。
③取30mL0.1mol/L的FeSO4于100mL的小烧杯中，加入15mL0.1mol/L的NaClO溶液，二者溶质的物质的量之比为2∶1，充分搅拌后静置足够的时间，下层沉淀为红褐色，上层溶液呈棕黄色。
4问题拓展
（1）乙烯、乙炔、甲苯均可使KMnO4(H＋)溶液褪色，乙烯、乙炔被KMnO4(H＋)溶液氧化成了CO2，甲苯被KMnO4(H＋)溶液氧化成了苯甲酸，请写出并配平这三个反应的离子方程式。
（2）若将乙烯通入KMnO4(OH－)溶液，则乙烯被氧化成了乙二醇，溶液中生成了棕色的MnO2沉淀，请写出并配平该反应的离子方程式。
[此处的第（1）题与教材上的演示实验密切相关，第（2）题略有发挥，第（2）题也可通过实验研究证实。]
拓展题解答：
5 使用记录
《离子方程式Fe2＋＋ClO－→的书写》曾作为课题用于我校2006届高三（六）班研究性学习的教学，学生对此很感兴趣。笔者据此撰写的论文《一道离子方程式“研究性学习”的教学》于2006年9月发表在《化学教育》[1]杂志上。
6教育价值
本题将化学题由纯粹的笔答题改进成了以实验研究为主、以笔答为辅的研究性学习的训练题。这既有效地利用实验指导学生开展了研究性学习、增强了学生学习化学的兴趣，又培养了学生从事科学研究的基本能力、提高了学生的科学素养。本题还使学生充分认识了条件的改变对于反应产物的重要影响，培养了学生的辩证唯物主义观点。
参考文献：
[1]吴孙富. 一道离子方程式“研究性学习”的教学[J].化学教育，2006，（9）：27.
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