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 。
強(qiáng)酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO4 ……………
強(qiáng)電解質(zhì) 強(qiáng)堿:NaOH、KOH、Ba(OH)2 ………………
大多數(shù)鹽(含難溶鹽):NaCl、CaSO4、KNO3、BaSO4、AgCl …………
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 。
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:
。
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
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。
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。
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
A.NaHSO3溶液與NaOH溶液反應(yīng):HSO+OH-=SO+H2O
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↑
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.
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.
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
【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
A.MnO,K+,Na+,SO B.Na+,K+,HCO,Cl-
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.
有顏色離子:Fe3+,F(xiàn)e2+,Cu2+,MnO……
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)2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 ↓
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com