2022年高中化学离子反应规律和离子反应方程式书写 .pdf
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1、离子反应规律和离子方程式书写1 基本概念1.1 离子反应在溶液 ( 或熔化态 ) 中有离子参与或有离子生成的化学反应统称离子反应。它包括有离子参与或有离子生成的氧化还原反应和非氧化还原反应两大类。1.2 强电解质和弱电解质在溶液中 (或熔化状态) 本身能发生电离的化合物叫电解质,不能发生电离的化合物叫非电解质。在溶液中能全部电离成离子的电解质叫强电解质,它包括大多数的盐类、强酸和强碱。; 在溶液中只有部分电离为离子的电解质叫弱电解质,它包括弱酸(H2SO3、HF、HClO)以及弱碱(NH3?H2O )等。2 离子反应规律(仅讨论非氧化还原反应的离子反应)2.1 复分解反应发生的条件对于复分解反
2、应而言,有下列三种物质之一生成的反应就能进行完全:更难溶物质;更难电离的物质;气态物质。简言之,复分解反应的方向总是朝着有利于某种离子浓度减少的一方进行。(1) 沉淀的生成及转化常见难溶物有: 酸:H2SiO3 ; 碱:Mg(OH)2 、Al(OH)3、Cu(OH)2、Fe(OH)3等;盐 :AgCl 、 AgBr 、AgI 、BaCO3、BaSO4、Ca3(PO4)2等。练 2-1 向一支盛有食盐水的试管中加入硝酸银,使之恰好反应完全,再加入一些碘化钾晶体后沉淀转化黄色,再加入一些硫化钾溶液,沉淀又转为黑色。由此实验判断这三种沉淀的溶解度(S)大小关系 (B)AS(AgCl) S(AgI)
3、S(Ag2S)B. S(AgCl) S(AgI) S(Ag2S) C. S(AgCl) S(AgI) H3C HA; (2)在 A-、B2-、C3-、 HB-、H2C-、HC2-离子中最易结合质子的是C3-,最难结合质子的是HB- . (3)完成下列反应的离子方程式: H3C + 3OH-(过量)C3- + 3H2O ; 2HA (过量) + C3- 2A- + H2C-. 解 由已知式得HAH2C-, 由式得H2BHA ,由式得H2B H3C,又依分步电离,电离度逐级锐减,可得相关微粒酸碱性强弱顺序表:失 H+减弱,酸性减弱酸: (H+) H2B H3C HB- HA H2C- HC2-碱:
4、HB- H2C- B- A- HC2- C3- (OH-)得H+增强,碱性增强根据顺序表中上行酸的位置可得第(1)题答案为 H2B H3C HA; 由表中下行碱的位置可得第(2)题答案为 C3- ; HB- . 在表中H3C 位于 OH-左上 ,据” 左上右下可反应” 得(3)式的反应可以进行完全.据 ” 强强优先 ” 原则可知随 OH-用量的增加 ,H3C 反应的产物依次是H2C-、 HC2-、 C3-,因题给OH-为过量,所以H3C 反应最后产物是C3-,故第 (3)题答案是C3- + 3H2O;同理第 (3)题答案是2A- + H2C-. 精选学习资料 - - - - - - - - -
5、 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页练 2-6 等物质的量浓度的两种一元弱酸(HA,HB) 的钠盐溶液中,分别通入少量CO2后可发生如下反应: NaA + CO2 +H2O HA + NaHCO3 2NaB + CO2 + H2O 2HB + Na2CO3试比较 HB 与 HA 酸性强弱。解法提示 从式得 : A-只能使 H2CO3失去一个 H+ 形成 HCO3-, 从式得B-则可使 H2CO3失去两个 H+ 形成 CO32-.换句话,B- 结合 H+的能力比A-强, HB 电离出 H+能力则比HA 弱,即 HB 酸性比 HA 弱。酸性强弱顺序为:H2CO3 HA
6、 HCO3- HB 3 离子方程式的书写3.1.1 离子方程式书写方法步骤“写拆删查“以次氯酸钠溶液中通入二氧化碳为例第一步“写“2NaClO + CO2 + H2O 2HClO + Na2CO3第二步“拆“2Na+ + 2ClO- + CO2 + H2O 2HClO + 2Na+ + CO32-第三步“删“2ClO-+ CO2 + H2O 2HClO + CO32-第四步“查“查原子个数、离子电荷是否配平说明 原则上说,电解质要不要拆分改写为离子形式,应以物质客观存在的形式为依据。若化合物主要以离子形式存在,则应“拆” 为离子形式表示;若化合物主要以 “分子” 形式存在, 则不能 “拆”,而
7、仍应以“分子”形式表示。如浓H2SO4应以分子式表示,稀H2SO4则应“拆”为离子式(2H+和SO42-)表示。牢记掌握:氧化物、弱电解质、(弱酸、弱碱、水) 、气体、难溶性物质(难溶盐)等,不能拆为离子式,要用化学式表示。弱酸根离子,如HCO3-、HSO3-等不能再拆( HSO42-除外)强酸强碱及大部分可溶性盐应拆为离子式表示。对于微溶物的处理分三种情况:微溶物作为生成物析出的不拆,仍写其化学式,(如 Ca(OH)2、 CaSO4、Ag2SO4) ;微溶物作为反应物,若呈混浊液或固态则写其化学式,若呈澄清溶液则拆为离子式表示。3.1.2 离子方程式表示的意义离子方程式表示的是同一类型的离子
8、反应。如:CO32- + 2H+ CO2+ H2O 它表示的是可溶性的碳酸盐与强酸反应。因此,Na2CO3与盐酸或K2CO3与 HNO3都可实现上述的离子反应。练 3- 1下列各组反应中,能用同一个离子方程式表示的A硫酸溶液和硫酸钠溶液分别与氯化钡溶液反应B硫酸溶液分别与氢氧化钠溶液和氢氧化钡溶液反应C硫酸溶液分别与烧碱溶液和纯碱溶液反应D铁分别与稀硫酸和硫酸铜溶液反应3.2 解说几类离子方程式的写法(1)与反应条例有关铵盐与强碱反应常温下:铵盐与强碱反应加热 : (2) 与反应用量比有关()过量反应物能与生成物继续反应如: 若过量的NaOH 溶液中通入CO2若少量的NaOH 溶液中通入过量C
9、O2练 3- 2 写出下列反应的离子方程式: 向 Na2CO3溶液中滴入少量HCl 溶液 向 HCl 溶液中滴入少量Na2CO3溶液()酸式盐与量有关的反应如 Ca(OH)2溶液和NaHCO3溶液混合,反应量的关系有两种情况:精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 10 页第一种情况, 若 NaHCO3过量 ,Ca(OH)2不足量。这时 Ca(OH)2电离出的两种离子全部参加反应了。写该反应的离子方程式要领是:将不足量的反应物Ca(OH)2设定为按1mol 的量参与反应来进行配平书写离子方程式。因1mol Ca(OH)2电离出的
10、2molOH-要消耗 2mol HCO3-,故对应的离子方程式为:Ca2+ 2OH-+ 2HCO3- 2H2O + CaCO3 + CO32- 第二种情况,若Ca(OH)2过量 , NaHCO3不足量。则设定不足量的NaHCO3为 1mol,因其电离出的 HCO3-仅需消耗1mol OH-和 1mol Ca2+故对应的离子方程式为Ca2+ OH-+ HCO3-H2O + CaCO3从上例可知:不足量的某反应物是完全参与反应了,配平时就设定该反应物在化学方程式中的计量数为 1, 然后按 1mol 该反应物电离出的阴阳离子数进行配平书写离子方程式。因该反应物中阴阳离子全部参与了离子反应而被耗尽,所
11、以在离子方程式中这两种离子的计量数之比应符合原化合物中的组成之比。练 3-3写出下列各个离子方程式( 1)FeBr2溶液中通入过量的Cl2 ( 2)NaHSO4溶液和 Ba(HCO3)2溶液混合 NaHSO4溶液不足量: Ba(HCO3)2溶液不足量()按指定量关系进行的离子反应例 等体积等物质的量浓度的Ba(OH)2溶液与 NH4HCO3溶液混合。解 :依题意设两种反应物的物质的量各1 mol 则反应的离子方程式为:Ba2+ + 2OH-+ NH4+ HCO3- BaCO3 + NH3?H2O + H2O 例 向含等物质的量的NH4Cl 和 AlCl3的混合溶液中遂滴加入NaOH 溶液,写出
12、滴加过程中发生的各步反应的离子方程式解析:开始加入的3molOH-只与其中的1molAl3+反应3OH-+ Al3+ = Al(OH)3接着再加入的1molOH-才与其中的1molNH4+反应OH- + NH4+ = NH3?H2O 最后加入的1molOH-将与前生成的1molAl(OH)3反应OH- + Al(OH)3=AlO2-+2H2O 理解了上例有关离子反应先后顺序规律后,请试完成下列反应的离子方程式:将 0.2mol/L NH4Al(SO4)2溶液与 0.3mol/L 的 Ba(OH)2溶液等体积混合, 写出离子方程式练 3-4 向硫酸氢钠溶液逐滴加入氢氧化钡溶液至中性,写出离子方程
13、式: 在以上中性溶液中继续滴加氢氧化钡溶液,试写出此步反应的离子方程式: ( 3)隐含反应易被忽视的离子反应 例 Mg ( HCO3)2与过量的NaOH 溶液反应(不可忽视Mg(OH)2比 MgCO3难溶) 例 明矾 KAl(SO4)2与足量 Ba(OH)2溶液反应(不可忽视Al(OH)3的两性) 例 少量 SO2通入漂白粉溶液中(错) SO2+ H2O + Ca2+ 2ClO- CaSO3+ 2HClO 错在忽视了可发生的氧化还原反应:CaSO3 + HClO CaSO4 + 2H+ + Cl-故3.3 离子方程式正误判断离子方程式常见错误有: 违背客观事实,反应产物错; 违背守恒原则,如原
14、子个数、离子电荷不配平; 违背拆分规则,该拆没拆,不该拆却拆成离子式; 违背定组成法则,若化合物中阴阳两种离子都参与了离子反应,则在离子方程式中其离子计量数之比应符合原化合物相应离子的组成之比; 反应物间的计量数之比不符题意要求。练 3-5判断下列各离子方程式是否正确,并想一想错在哪里?精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页向饱和碳酸氢钙溶液中加入饱和氢氧化钙溶液Ca2+ + HCO3-+ OH-CaCO3 + H2O 过量的硫酸氢钠和氢氧化钡溶液反应Ba2+ + 2OH- + 2H+ + SO42- BaSO4 +
15、2H2O 碳酸氢铵溶液与过量的氢氧化钠溶液反应NH4+ + OH- NH3 + H2O -向氢氧化钡溶液中逐滴加入硫酸氢铵溶液至刚好深浅沉淀完全Ba2+ + 2OH- + NH4+ +H+ + SO42- NH3?H2O + H2O + BaSO4明矾溶液中与氢氧化钡溶液,使 SO42- 恰好沉淀完全Al3+ + 2SO42- + 2Ba2+ + 4OH- 2BaSO4+ AlO2- + 2H2O 氧化铁粉未投入氢碘酸溶液Fe2O3 + 6HI 2Fe3+ + 6I- + 3H2O 在硫酸铁的酸性溶液中通入足量硫化氢Fe3+ + H2S Fe2+ + S+ 2H+ FeS固体投入稀硝酸溶液中F
16、eS + 2H+ Fe3+ + H2S硫酸亚铁溶液中加入过氧化氢Fe2+ + 2H2O2 + 4H+ Fe3+ + 4H2O 氯化铝溶液中加入过量氨水Al3+ + 4NH3?H2O AlO2- + 4NH4+ + 2H2O 在溶液中将亚硫酸氢铵与氢氧化钠等物质的量混合NH4+ + HSO3- + 2OH-SO32-+ NH3 + 2H2O 碳酸钙溶于醋酸中CaCO3 + 2H+ Ca2+ + 2H2O + CO2向 100ml 0.1mol/L FeBr2溶液中通入0.025mol Cl22Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-碳酸钠溶液中加入过量苯酚C6
17、H5OH + CO32- C6H5O-+ HCO3-澄清石灰水加入盐酸Ca(OH)2 + 2H+ Ca2+ 2H2O 偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳AlO2- + CO2 + H2O Al(OH)3+ HCO3-醋酸滴到碳酸钙上CaCO3 + 2CH3COOH Ca2+ + 2CH3COO- + H2O + CO2用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫2CO32- + SO2 + H2O 2HCO3- + SO32-4 离子共存问题所谓几种离子在溶液中能大量共存,就是指这些离子之间不发生任何化学反应。若离子之间能发生反应则不能大量共存。这里指的反应不仅包括诸如生成沉淀、生成气体、生成弱电解质等的非氧化
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