【离子方程式的概念】 离子方程式,用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子. 【离子方程式的书写步骤】 1、写: 明确写出有关反应的化学方程式. 2、拆: (1)可溶性的强电解质(强酸、强碱、可溶性盐)一律用离子符号表示,其它难溶的物质、难电离的物质、气体、氧化物、水等仍用化学式表示. (2)对于微溶物质来说在离子反应中通常以离子形式存在(溶液中),但是如果是在浊液里则需要写出完整的化学式,例如,石灰水中的氢氧化钙写离子符号,石灰乳中的氢氧化钙用化学式表示.浓硫酸中由于存在的主要是硫酸分子,也书写化学式.浓硝酸、盐酸是完全电离的,所以写离子式. 实例如下: 1)拆分的物质 如Ca(HCO3)2+2H+═Ca2++2CO2↑+2H2O,错在未将Ca(HCO3)2拆分成Ca2+和HCO3-.应为:HCO3-+H+═CO2↑+H2O. 可见:能拆分的物质一般为强酸(如盐酸HCl)、强碱(如氢氧化钠NaOH)、和大多数可溶性盐(氯化钠NaCl). 2)不能拆分的物质 ①难溶物不拆 例l:向碳酸钙中加入过量盐酸. 错误:CO32-+2H+=CO2+H2O 原因:CaCO3难溶于水,像BaSO4、AgCl、Cu(OH)2、H2SiO3、FeS、CuS,等在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式. 正确:CaCO3+2H+=CO2+Ca2++H2O ②微溶物作生成物不拆(98%浓硫酸,石灰乳(Ca(OH)2)等特殊的要注意) 例2:向氯化钙溶液中加入硫酸钠溶液. 错误:该反应不能发生. 原因:CaSO4是微溶物,像Ag2SO4、MgCO3、Ca(OH)2等微溶物,若作为生成物在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式. 正确:SO42-+Ca2+=CaSO4↓ 说明:微溶物作生成物,浓度较小时拆成离子式,浓度较大时应写成化学式. ③弱电解质不拆(CH3COOH,HF,HClO,H2CO3,H2S,H2SO3,NH3·H2O) 例3:向氯化铝溶液中加入过量氨水. 错误:Al3++3OH-=Al(OH)3↓ 原因:氨水为弱电解质,像H2O、HF、CH3COOH等弱电解质在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式. 正确:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3 ↓+3NH4+ ④氧化物不拆(MnO2,CuO,Fe2O3,Al2O3,Na2O,Na2O2) 例4:将氧化钠加入水中. 错误:O2-+H2O=2OH- 原因:Na2O是氧化物,氧化物不论是否溶于水在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式. 正确:Na2O+H2O=2Na++20H- ⑤弱酸的酸式酸根不拆(包括HCO3-,HS-,HSO3-,H2PO4-,HPO42-) 例5:向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸. 错误:2H++CO32-=CO2↑+H2O 原因.HCO3-是弱酸H2CO3的酸式酸根,像HSO3-,、HS-、H2PO4-等离子在书写离子方程式时均不能拆开,应写成化学式. 正确:HCO3-+H+=CO2↑+H2O 注意:对于强酸的酸式盐,如NaHSO4其阴离子在稀溶液中应拆开写成 H+与SO42-形式,在浓溶液中不拆开,仍写成HSO4-. ⑥固相反应不拆 例6:将氯化铵固体与氢氧化钙固体混合加热. 错误:NH4++OH-=NH3↑+H2O 原因:写离子反应的前提是在水溶液中或熔融状态下进行的反应,固体与固体的反应尽管是离子反应,只能写化学方程式,不写离子方程式. 正确:2NH4Cl+Ca(OH)2=CaCl2+2NH3↑+2H2O(化学反应方程式) ⑦非电解质不拆 蔗糖、乙醇等大多数有机物是非电解质,在书写离子方程式时均不能拆开,应写分子式. 3、删: 删去方程式两边相同的离子和分子. 4、查: 检查式子两边的各种原子的个数及电荷数是否相等,是否配平,还要看所得式子化学计量数是不是最简整数比,若不是,要化成最简整数比. 【离子方程式书写遵守的原则】 1、客观事实原则: 如2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑,错在H+不能把Fe氧化成Fe3+,而只能氧化成Fe2+.应为:Fe+2H+═Fe2++H2↑. 2、质量守恒原则: 如Na+H2O═Na++OH-+H2↑,错在反应前后H原子的数目不等.应为:2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑. 3、电荷守恒原则: 如Fe3++Cu═Fe2++Cu2+,错在左右两边电荷不守恒.应为:2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+. 4、丁组成原则: 如稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH-═BaSO4↓+H2O,错在SO42-和H+,Ba2+和OH-未遵循1:2这一定组成.应为:2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O. 题型一:拆分不合理、不符合客观事实 【例1】能正确表示下列反应的离子方程式是( ) A.将铁粉加入稀硫酸中2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑ B.将磁性氧化铁溶于盐酸Fe3O4+8H+═3Fe3++4H2O C.将氯化亚铁溶液和稀硝酸混合Fe2++4H++NO3-═Fe3++2H2O+NO↑ D.将铜屑加Fe3+溶液中2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+ 【解析】 A、铁和稀硫酸反应生成亚铁盐,Fe+2H+=Fe2++H2↑,故A错误; B、磁性氧化铁溶于盐酸发生的反应为:Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O,故B错误; C、氯化亚铁溶液能被稀硝酸氧化,电荷不守恒,3Fe2++4H++NO3-=3Fe3++2H2O+NO↑,故C错误; D、铜和三价铁反应生成亚铁离子和铜离子,铜不能置换出铁,即2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故D正确. 故选D. 题型二:配平有误,不守恒 【例2】下列反应的离子方程式正确的是( ) A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸:2H++2Cl-+Ba2++2OH-═2H2O+BaCl2 B.向FeCl3溶液中加铁粉:2Fe3++Fe═3Fe2+ C.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳:Ca2++2OH-+CO2═CaCO3↓+H2O D.向FeCl3溶液中加入Cu粉:Fe3++Cu═Fe2++Cu2+ 【解析】 A.向Ba(OH)2溶液中滴加稀盐酸的离子反应为H++OH-═H2O,故A错误; B.向FeCl3溶液中加铁粉的离子反应为2Fe3++Fe═3Fe2+,故B正确; C.向澄清石灰水中通入过量二氧化碳的离子反应为OH-+CO2═HCO3-,故C错误; D.向FeCl3溶液中加入Cu粉的离子反应为2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+,故D错误; 故选B. 题型三:未考虑反应物中量的关系、忽略隐含信息 (1)能发生氧化还原反应的离子: SO2通入NaClO溶液中:SO2+ClO-+H2O=SO42-+Cl-+2H+. (2)胶体不带沉淀符号: (3)无论是“少量”还是“过量”的CO2通入苯酚钠中均生成NaHCO3(因为碳酸钠和苯酚不能共存): (4)CO2(SO2)通入NaOH少量和过量的情况: 少量CO2:CO2+2OH-=H2O+CO32-; 过量CO2:CO2+OH-=HCO3-; 难点突破: 1、反应试剂的滴加顺序: (1)第一类: 1)NaOH溶液和AlCl3溶液 ①NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中的离子反应:先是Al3++3OH-=Al(OH)3↓,后是Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O; ②AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中时:先是Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,后是Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓. 2)盐酸和NaAlO2溶液 ①盐酸滴加到NaAlO2溶液中的离子反应:先是AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,后是Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O; ②当NaAlO2溶液滴加到盐酸溶液中时:先是AlO2-+4H+=Al3++2H2O,后是Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓. 3)氨水和AgNO3溶液 ①氨水滴加到AgNO3溶液中:先是Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH+4,后是AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++OH-+2H2O, ②当AgNO3溶液滴加到氨水中:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O. (2)第二类: 1)NaHSO4溶液和Ba(OH)2溶液 ①向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性: 解析:因NaHSO4是二元强酸的酸式盐,故全部电离.当反应后溶液呈中性时,其反应的化学方程式是:2NaHSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,其离子方程式是: 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O ②在上述中性溶液里,继续滴加Ba(OH)2溶液: 解析:这时在①中存在的溶质只有Na2SO4,继续滴加Ba(OH)2溶液的离子方程式是: SO42-+Ba2+=BaSO4↓ ③向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀: 解析:当SO42-恰好完全沉淀,则Ba(OH)2溶液中的Ba2+与SO42-恰好是按1:1反应,且H+与 OH-的比也是1:1,这时溶液中的溶质是NaOH.其离子方程式是: H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O ④向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液直至过量: 解析:向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液直至过量,SO42-与Ba2+的比为1:1反应,H+与 OH-的比为2:2反应.其离子方程式是: 2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O 2)Ba(OH)2溶液和NaHCO3溶液 ⑤向Ba(OH)2溶液中逐滴加入过量的NaHCO3溶液: 解析:该问相当于2mol OH-与过量的HCO3-反应,且生成的CO32-再与1mol Ba2+结合. Ba2++2OH-+2 HCO3-=BaCO3↓+2H2O+CO32- 3)Ca(OH)2溶液和NaHCO3溶液 ①少量的Ca(OH)2和足量的NaHCO3溶液混合(向NaHCO3溶液中滴入Ca(OH)2): 2OH-+Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO32-+2H2O; ②足量的Ca(OH)2和少量的NaHCO3溶液混合(向Ca(OH)2溶液中滴入NaHCO3): OH-+Ca2++HCO3-=CaCO3↓+H2O; ③少量的Ca(HCO3)2溶液和足量的NaOH溶液混合(向NaOH溶液中滴入Ca(HCO3)2): Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O; ④向Ba(OH)2溶液中逐滴加入KAl(SO4)2溶液至Ba2+恰好完全沉淀;在上述溶液中继续滴加KAl(SO4)2溶液时,该步反应的离子方程式是 解析:这时相当于2 mol Ba(OH)2和1 mol KAl(SO4)2反应,其离子方程式是: Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O 在上述溶液中继续滴加KAl(SO4)2溶液时,Al3+和AlO2-发生双水解反应,其离子方程式是: Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓ ⑤向KAl(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至溶液中的SO42-恰好完全沉淀;当沉淀的物质的量达到最大时反应的离子方程式是 解析:这时相当于1 mol KAl(SO4)2和2 mol Ba(OH)2反应,其离子方程式是: Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=2BaSO4↓+AlO2-+2H2O 当沉淀的物质的量达到最大时,相当于2 mol KAl(SO4)2和3 mol Ba(OH)2反应,其离子方程式是: 2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓ 2、反应试剂的用量: 如将CO2分别以“少量”“过量”通入到NaOH、NaAlO2、NaSiO3、Ca(ClO)2 的溶液中发生的离子反应方程式是不同的. 少量CO2与上述各溶液反应的离子方程式分别是: CO2+2OH-=H2O+CO32-; CO2+2AlO2-+3H2O=2Al(OH)3+CO32-; CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-; CO2+Ca2++2ClO-+H2O=CaCO3↓+2HClO. 过量的CO2与上述各溶液反应的离子方程式分别是: CO2+OH-=HCO3-; CO2+AlO2-+2H2O=Al(OH)3+HCO3-; 2CO2+SiO32-+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-; CO2+ClO-+H2O=HCO3-+HClO. 但是无论是“少量”还是“过量”的CO2通入苯酚钠中均生成NaHCO3(因为碳酸钠和苯酚不能共存)其离子方程式是: CO2+H2O+→+HCO3- 3、氧化还原反应的顺序与试剂用量的关系: 如少量Cl2通入FeI2溶液时,还原性强的I-先和Cl2反应:2I-+Cl2=2Cl-+I2.这时若继续通入Cl2到过量,Cl2再和Fe2+反应:2Fe2++Cl2=2Cl-+2 Fe3+.那么足量的Cl2通入Fe I2溶液时的离子方程式是二者的加和:2Fe2++4I-+3Cl2=2 Fe3++6Cl-+2I2; 又如少量Na2S溶液滴加到FeCl3溶液中,具有氧化性的Fe3+过量,反应的离子方程式是: 2Fe3++S2-=S↓+2Fe2+;当少量FeCl3溶液滴加到Na2S溶液中,具有还原性的S2-过量,反应的离子方程式是:3S2-+2Fe3+=2FeS↓+S↓. 4、不要漏写参加反应离子的比值及离子数: 如Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液混合,SO42-与Ba2+的比为1:1反应,H+与 OH-的比为2:2反应.其离子方程式是:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O,切不可写成: H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O,而导致错误. 再如Ba(OH)2溶液和CuSO4溶液混合,正确的离子方程式是: Ba2++2OH-+Cu2++SO42-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓,切不可写成:SO42-+Ba2+=BaSO4↓遗失离子而导致错误. |
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