離子反應(yīng)、離子方程式

考點聚焦

1.  理解離子反應(yīng)的本質(zhì)。

2.  能進(jìn)行離子方程式的書寫及正誤判斷。

3.  能應(yīng)用離子反應(yīng)判斷離子在溶液中以能否大量共存。

知識梳理

一、電解質(zhì)的有關(guān)概念

1.電解質(zhì)導(dǎo)電的原因及影響因素

根據(jù)                                   ,可以判斷是否為電解質(zhì)。

(1)離子化合物在熔化狀態(tài)時都能導(dǎo)電,因此都是電解質(zhì)。有些離子化合物因難溶于水而使其水溶液難導(dǎo)電,如BaSO4、AgCl等。

(2)共價化合物在水溶液中可電離的為電解質(zhì),相反為非電解質(zhì)。如HCl、H2SO4、HNO3等,在液態(tài)時雖不導(dǎo)電,但水溶液能導(dǎo)電,是電解質(zhì)。

(3)有些化合物如SO2、SO3、NH3、PCl3等,其水溶液也可導(dǎo)電,但它們卻是非電解質(zhì),原因是它們在水溶液中并不能電離出離子,只是與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生電解質(zhì)而引起導(dǎo)電。

(4)氯水、鐵、石墨等盡管能導(dǎo)電,但既不是電解質(zhì),又不非電解質(zhì)。

2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)

強(qiáng)電解質(zhì)是指                                          。

弱電解質(zhì)是指                                          。

試題詳情

      強(qiáng)酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO……………

強(qiáng)電解質(zhì)  強(qiáng)堿:NaOH、KOH、Ba(OH)………………

     大多數(shù)鹽(含難溶鹽):NaCl、CaSO4、KNO3、BaSO4、AgCl …………

試題詳情

           弱酸:HF、HClO、H2SO3、H2CO3、H3PO4、CH3COOH、 ……

弱電解質(zhì)   弱堿:NH3?H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、………………

           少數(shù)鹽:Pb(CH3COO)2…………

水是一種極弱的電解質(zhì)。

離子反應(yīng)是指                                       。

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二、離子反應(yīng)

1.離子反應(yīng)的類型及其發(fā)生的條件

(1)復(fù)分解反應(yīng):這類離子反應(yīng)又叫離子互換反應(yīng),其反應(yīng)條件是:產(chǎn)生深沉、產(chǎn)生氣體或產(chǎn)生難電離的物質(zhì)如:

BaSO4+H2SO4ㄔBaSO4↓+2H2O

Na2CO3+2HClㄔ2NaCl+CO2↑+2H2O

NH4Cl+NaOHㄔNH3?H2O+NaCl

這些反應(yīng)的共同特點是:反應(yīng)后溶液中自由移動的離子數(shù)目減少,因此離子互換反應(yīng)一般是朝著溶液離子濃度減少的方向進(jìn)行。但有少數(shù)例外,如:

           CaCO3+CO2+H2OㄔCa(HCO3)2

此反應(yīng)能夠進(jìn)行的原因,是因為生成了難電離的H2CO3與CaCO3反應(yīng)可生成更難電離的HCO3-化合物。

(2)氧化還原反應(yīng):這類離子反應(yīng)發(fā)生的條件是:

                               。

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2.書寫離子方程式時應(yīng)注意的問題

(1)離子反應(yīng)是在溶液或熔融狀態(tài)時進(jìn)行反應(yīng)的,凡非溶液中進(jìn)行的反應(yīng)一般不能寫離子反應(yīng)方程式,亦即沒有自由移動離子參加的反應(yīng),不能寫出離子反應(yīng)方程式。如NH4Cl固體和Ca(OH)2固體混合加熱,雖然也有離子和離子反應(yīng),但不能寫出離子反應(yīng)方程式,只能寫化學(xué)方程式。

(2)單質(zhì)、氧化物、氣體在溶液中的反應(yīng)一律寫化學(xué)式;弱電解質(zhì)如弱酸(HF、H2S、HClO、H2CO3等)、弱堿(如NH3?H2O)和中強(qiáng)酸(如H2SO3、H3PO4)等難電離的物質(zhì)必須寫化學(xué)式;難溶于水的物質(zhì)〔如CaCO3、BaSO3、FeS、PbS、BaSO4、Fe(OH)3等〕必須寫化學(xué)式。

(3)多元弱酸的酸式鹽的酸根離子在離子方程式中不能拆寫。如NaHCO3溶液和稀硫酸反應(yīng):HCO3-+H+ㄔCO2↑+H2O

(4)對于微溶物的處理有三種情況:

①在生成物里有微溶物析出時,微溶物用化學(xué)式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液:

           2Ag+ + SO42- ㄔ Ag2SO4

②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)(稀溶液)時,應(yīng)寫成離子的形式。如CO2氣體通入澄清石灰水中:

           CO2+Ca2++2OH-ㄔCaCO3↓+H2O

③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時,應(yīng)寫化學(xué)式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液:

           Ca(OH)2+CO32-ㄔCaCO3↓+2OH-

(5)操作順序或反應(yīng)物相對量不同時離子方程式不同。如:

①少量燒堿滴入Ca(HCO3)2溶液〔此時碳酸氫鈣過量〕中,有:

      Ca2++HCO3+OH-ㄔCaCO3↓+H2O

②少量Ca(HCO3)2溶液滴入燒堿溶液〔此時氫氧化鈉過量〕中,有:

      Ca2++HCO3+2OH-ㄔCaCO3↓+CO32-+2H2O

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3.檢查離子方程式書寫是否正確的幾個原則

(1)必須滿足三個守恒原則

①元素守恒:反應(yīng)前后各元素的原子個數(shù)相等。

②電荷守恒:方程式左右兩邊離子的電荷總數(shù)相等。

③電子守恒(價守恒):對于氧化還原反應(yīng),反應(yīng)過程中元素化合價升高總數(shù)與降低總數(shù)相等。

(2)正確把握與“量”有關(guān)的反應(yīng)原則

①某物質(zhì)若其陰、陽離子都參加了反應(yīng),且都反應(yīng)完全,則方程式中,該物質(zhì)陰、陽離子個數(shù)比應(yīng)與化學(xué)式中組成一致,如Ba(OH)2與H2SO4溶液反應(yīng),離子方程式為:

    Ba2++2OH-+2H++SO42-ㄔBaSO4↓+2H2O

注意:在H+、OH-、H2O之前的化學(xué)計量數(shù)2是不可能省去。

②若反應(yīng)物之間由于量比不同可發(fā)生反應(yīng)時,必須結(jié)合量比書寫。如Ca(OH)2與NaHCO3反應(yīng),有兩種情況:

若Ca(OH)2過量:Ca2++OH-+HCO3-ㄔCaCO3↓+H2O

若NaHCO3過量:Ca2++2OH-+2HCO3-ㄔCaCO3↓+2H2O+CO32-

(3)注意反應(yīng)條件的原則

①溶液酸堿性條件:有些物質(zhì)在不同條件下存在形態(tài)不同,如反應(yīng)產(chǎn)物有碳酸鹽時,則CO32-與HCO3-取決于溶液堿性強(qiáng)弱,強(qiáng)堿溶液中寫CO32-,弱堿溶液中(如CO2過量時)寫HCO3-。

②溫度條件:NH4Cl與NaOH溶液反應(yīng)時,只有在濃溶液且加熱條件下,才可寫成NH3↑,否則寫成NH3?H2O。

③濃度條件:如BaCl2溶液與稀的NaHCO3溶液不發(fā)生反應(yīng),而BaCl2溶液與濃的NaHCO3反應(yīng),生成BaCO3↓,其離子方程式為:

      Ba2++2HCO3-ㄔBaCO3↓+H2O+CO2

④注意實驗操作條件:如Na2CO3溶液與稀鹽酸之間的反應(yīng),若將少量的HCl往多量Na2CO3溶液中滴加時:先發(fā)生:CO32-+H+ㄔHCO3-;后發(fā)生:H++HCO3-ㄔCO2↑+H2O;若將少量Na2CO3往多量HCl中滴加時:CO32-+2H+ㄔCO2↑+H2O。

(4)必須遵循依據(jù)客觀實驗事實的原則

只有電解質(zhì)參加的且具備電離條件的反應(yīng),才可寫出離子方程式。

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三、判斷溶液中離子共存的規(guī)律

1.同一溶液中若離子間符合下列任意一個條件就會發(fā)生離子反應(yīng),離子便不能在同一溶液中大量共存.

(1)生成難溶物或微溶物:如Ba2+與CO32-、Ag+與Br-、Ca2+與SO42-等不能大量共存。

  (2)生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì):如NH4+與OH-、H+與CO32-、HCO3-、S2-、HS-、HSO3-、SO32-等不能大量共存。

  (3)生成難電離的物質(zhì):如H+與CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-等生成弱酸;OH-與NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱堿或沉淀;H+與OH-生成水,這些離子不能大量共存。

   (4)發(fā)生氧化還原反應(yīng):氧化性離子(如Fe3+、NO3-、ClO-、MnO4-等)與還原性離子(如S2-、I-、Fe2+、SO32-等)因在溶液中(特別是在酸性溶液中)發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。

(5)形成配合物:如Fe3+與SCN-反應(yīng)生成配合物而不能大量共存。

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 2.附加隱含條件的應(yīng)用規(guī)律

(1)溶液無色透明時,則溶液肯定無有色離子。如Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、MnO4-(紫紅色)等都有顏色,若無色溶液則說明這些離子不存在。

(2)強(qiáng)堿性溶液中肯定不存在與OH-起反應(yīng)的離子。

(3)強(qiáng)酸性溶液中肯定不存在與H+起反應(yīng)的離子

(4)與水反應(yīng)的離子,如O2-、N3-、P3-等在水溶液中不存在。

試題枚舉

【例1】下列離子方程式正確的是

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A.NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng):HSO+OH=SO+H2O

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B.少量二氧化碳通入足量的NaOH溶液:CO2+OH=HCO

C.Fe與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2:2Fe+6H=2Fe3+3H2

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D.氨水和醋酸溶液混合NH3?H2O+CH3COOH=NH+CH3COO+H2O

解析: 判斷離子方程式的正誤應(yīng)注意①是否符合客觀實際;②應(yīng)該用化學(xué)式表示的(氣體、沉淀、水、弱酸、弱堿、氧化物、單質(zhì)等)是否寫對,應(yīng)該刪掉的離子是否刪去;③是否配平,電子轉(zhuǎn)移是否合理.

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據(jù)此檢查各選項,A、D正確.B錯,因少量的CO2通入足量的NaOH溶液中,應(yīng)生成CO

試題詳情

正確的寫法為:CO2+2OH=CO+H2O

C錯.因不符合客觀實際,應(yīng)生成Fe2

正確的寫法為:Fe+2H=Fe2+H2

答案: AD

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【例2.】下列各組離子中,能在強(qiáng)酸溶液里大量共存,并且溶液呈無色透明的是

試題詳情

A.MnO,K,Na,SO          B.Na,K,HCO,Cl

試題詳情

C.Mg2,NH,Cl,NO          D.Ba2,K,S2,SO

解析:對于離子能否共存問題:必須考慮兩個問題,一看同組離子是否發(fā)生反應(yīng)(復(fù)分解或氧化還原),二看是否滿足題干要求.

試題詳情

有顏色離子:Fe3,F(xiàn)e2,Cu2,MnO……

試題詳情

強(qiáng)酸性(或強(qiáng)堿性),說明溶液中除離子組內(nèi)各離子外,還應(yīng)有H或(OH),典型的氧化性離子(如Fe3,MnO,Cr2O等)和典型的還原性離子(如Fe2,S2,I,SO等)在溶液中會發(fā)生氧化還原反應(yīng).據(jù)以上分析得此題正確選項為C.

答案:C

【例3】(1)向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液中至中性,請寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:                                           。

(2)在以上中性溶液中,繼續(xù)滴加Ba(OH)溶液,請寫出此步反應(yīng)的離子方程式                                     。

解析:題目要求NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)呈中性,也即要求寫出的離子方程式屬于下列反應(yīng) 2NaHSO4  +  Ba(OH)2 = 2H2O + Na2SO4 + BaSO4↓。則離子方程式為:2H+ + SO42- + Ba2+  + 2OH- =  BaSO4 ↓ + 2H2O 。若向上述溶液中繼續(xù)滴加B(OH)2,則有 Ba2+ + SO42-  =  BaSO4

答案:2H+ + SO42- + Ba2+  + 2OH- =  BaSO4 ↓ + 2H2O

         Ba2+ + SO42-  =  BaSO4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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