水的状态引发对化学方程式书写的思考

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水的状态引发对化学方程式书写的思考

王正杨家香

水的状态引发对化学方程式书写的思考

重庆市合川区龙市中学王正杨家香401544

经过仔细阅读现行使用的高中化学教材第一册和第二册(2002年审查通过的人民教育出版社出版,2007年1月第二版),发现有一些值得探讨的问题,比如教材中多次涉及到固体受热分解反应中产生水的问题,比如:第一册第二章第二节《钠的化合物》碳酸氢钠受热容易分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;第二册第一章第二节《氨铵盐》碳酸氢铵受热容易分解NH4HCO3NH3↑+H2O↑+CO2↑;第二册第四章第一节《镁和铝》氢氧化铝加热分解2Al(OH)3Al2O3+3H2O;第二册第四章第二节《铁和铁的化合物》氢氧化铁加热时失水2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O↑。从以上几处笔者发现同样是固体受热的分解反应,同样是反应中有水产生,不一样的是在表示反应方程式时NaHCO3和Al(OH)3分解产生的H2O无气体符号“↑”,而NH4HCO3和Fe(OH)3分解产生的H2O有气体符号“↑”。从物质类别来说NaHCO3和NH4HCO3都是碳酸的酸式盐,受热都容易分解,Al(OH)3和Fe(OH)3都是难溶性氢氧化物,受热也容易分解。但为什么在书写反应方程式时却有截然不同的表示方法呢?要弄清楚这个问题,我觉得首先应该明确反应方程式中气体符号“↑”的含义;其次是这些固体物质受热分解所需的温度;还有就是我们中学阶段在完成这个热分解实验通常的操作方法。

关于反应方程式中气体符号“↑”的含义在初中化学教材中是这样描述的:如果反应物为固体或液体(没有气体)参加的反应,其生成物中的气体(我的理解是反应条件下生成物为气态)就标注“↑”.反应物有气体参加的反应,其生成物中的气体就不标注“↑”。从这一点来说上述几个热分解反应在写方程式时生成的H2O都该标注“↑”,但教材在这些反应方程式的表述上前后是不一致的。笔者在教学过程中曾经和组内老师讨论过,在网上也和一些同仁探讨过,达成了一点共识,可能是由于受热分解时所需的温度不一样。为此笔者又查阅资料和

上网搜索获得这些物质的受热分解时所需的温度(主要来源于化合物词典)如表1:

从上表中给出的几种物质受热分解时所需的温度来看,NaHCO3就以65℃为分解温度,NH4HCO3以30℃为分解温度,它们的分解温度都低于H2O的沸点100℃,那么NaHCO3

和NH4HCO3分解时H2O为液态,如果按照这个原则的话,这两个反应分解产生的H2O都不该标注“↑”,这样说肯定太牵强了。然后Al(OH)3以140℃-150℃为分解温度,Fe(OH)3虽然没有更具体的数据,但肯定比Al(OH)3高,所以笔者觉得教材上只是把Fe(OH)3分解产生的H2O标注了“↑”,而Al(OH)3分解产生的H2O没有标注“↑”,正是基于Fe(OH)3的分解温度高于Al(OH)3的分解温度。但是Al(OH)3的分解温度140℃-150℃已经超过了H2O的沸点,所以笔者认为Al(OH)3分解产生的H2O也应标注“↑”。还有我们中学阶段在完成这些热分解实验时通常的操作方法是:将固体药品装在试管中用酒精灯直接加热,一般认为酒精灯的火焰温度在400℃—500℃左右,试管内固体物质所受温度应该在200℃—300℃左右,也已经远远超过了H2O的沸点。而且我们在解题时用燃烧通式法求有机物的分子式都是以100℃以下H2O判断为液态,100℃以上H2O判断为气态来计算的。化学用语作为化学学科中专门使用的符号,是化学语言和化学学习的工具,在高考试题中其分值占有较大的比例,在这种情况下更应该对化学方程式等化学用语进行规范。

基于以上分析,结合化学方程式中气体符号“↑”的含义,笔者认为前面提到的四个反应在书写方程式时生成的H2O都该标注“↑”。当然这个问题或许是笔者不明百之处,所以提出来和读者共勉。