離子反應與離子共存的學習策略

離子反應與離子共存是常見考點，也是高中化學的難點，在考試中出現的頻率較高，考試方式比較靈活，既有選擇題，也有時滲透在大題中。但由于這部分的題目，涉及到的物質種類多，很難找到規律，同學們在學習過程中有些難以下手，如何學好這部分內容呢？離子反應與離子共存涉及的知識點比較多，在中學階段，歸納起來大概有以下幾種情況：

一、離子間發生復分解反應，生成了沉淀、氣體、弱電解質

如Ag＋和Cl-、NH4＋和OH－、H＋和SiO32－，這三組離子能否共存呢？這三組離子分別生成了難溶物、弱電解質，因此不能共存。而在考試中，同學們出錯最多的地方是書寫或判斷離子方程式是否正確，最大的困惑在于不能區分哪些物質能拆，哪些物質不能拆。善于總結的同學會發現，物質類別包含了單質、氧化物、酸、堿和鹽等幾大類。其中單質、氧化物（熔融狀態除外）是不能拆的，只有酸堿鹽才存在拆與不拆的問題，稍加分析發現，在水溶液中，只有強酸、強堿、可溶性鹽可以拆。在中學階段，強酸只要求掌握HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HI、HBr等幾種，而強堿只要求掌握NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等，而可溶性鹽種類太多，可反過來記憶一些常見的難溶性鹽，如硫酸鹽：BaSO4、CaSO4（微溶，量多當作沉淀處理），碳酸鹽：BaCO3、CaCO3，還有AgCl等，同學們如果能記住這幾點的內容，那么在解題的時候，就能夠順利過這一關。

二、離子間發生了氧化還原反應

這種情況在離子反應方程式的書寫或判斷中是很常見的，例如：少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO－＝CaSO3↓+2HClO，判斷是否正確？很明顯，CaSO3有還原性，HClO有強氧化性，兩者不能穩定存在。氧化還原反應在離子共存題目中也很普遍。

下列離子組是否能共存

A． 滴加甲基橙試劑顯紅色的溶液中：Na＋、Fe2＋、Cl－、NO3－

B． H＋、I-、NO3-、SO42-

C． H＋、MnO4－、Fe2+

分析：A中，溶液呈酸性，NO3－有強氧化性，將Fe2＋氧化，B中因H＋與NO3-形成硝酸，將I-氧化，C中，MnO4-在酸性條件下，將Fe2+氧化。所以三組離子都不能共存。

但這類問題同樣是同學們比較棘手的，因為同學們分不清哪些離子能發生氧化還原反應。其實在中學階段能發生氧化還原反應的離子組是不多的，同學們只需要掌握常見的氧化劑，如在酸性條件下高錳酸根、硝酸根、次氯酸根及鐵離子等，還有常見的還原劑，如I－、S2－、SO32－等，較強的氧化劑和還原劑容易發生氧化還原反應，因此不能大量共存。掌握這一規律，解起題目來就會得心應手。

三、反應物的量對離子反應的影響。物質間發生反應時，反應物量的不同，反應的結果有時也會發生改變

下列離子方程式的書寫是否正確

A． 向次氯酸鈣溶液通入過量CO2：Ca2++2ClO-+CO2+H2O =CaCO3↓+2HClO

B． 碳酸氫鈣溶液中加入少量氫氧化鈉溶液：HCO3－+OH－＝CO32－+H2O

C． 硫酸氫鈉溶液與足量氫氧化鋇溶液混合：2H＋＋SO42－＋Ba2＋＋2OH－＝BaSO4↓＋2H2O

D． 向FeI2溶液中通入Cl2至Fe2+恰好完全被氧化：2Fe2++Cl2 = 2Fe3++2Cl-

分析：A選項CO2過量應該生成HCO3－，方程式應為：ClO－+CO2+H2O=HClO+HCO3－；B選項，加入少量氫氧化鈉溶液，碳酸氫鈣應轉化為碳酸鈣沉淀；C選項，因為氫氧化鋇足量，硫酸根全部轉化硫酸鋇，而氫離子與硫酸根應是1：1的，正確的寫法應為H+ + SO42－+ OH－ + Ba2+= H2O+ BaSO4↓ ，D選項，由于I－還原性強于Fe2+，如果Fe2+已經完全氧化，則I－也應完全氧化成I2，錯。

教學過程中發現，同學們做這類題目出錯率也比較高，應引起足夠的重視。但要解這類題目也不是很難，只要把握幾個原則就可以了。首先，如果是涉及到氧化還原反應，存在多種離子能發生反應的，應考慮“優先原則”，即氧化性（或還原性）越強，越先發生反應。如還原性I－強于Fe2+，遇到氧化劑I－則優先反應。第二，考慮生成物能否與過量的反應物繼續反應，如CaCO3與過量CO2生成碳酸氫鈣。第三，對于酸式鹽參與的反應，可以把少量的物質的物質的量當作是“1”來看待，如上例BC。

四、反應物添加的順序對反應的影響

同學們都知道，如果往稀鹽酸中逐滴滴加碳酸鈉溶液，很快可以看到氣泡產生，但如果往碳酸鈉中逐滴滴加稀鹽酸，要過一段時間才能看到氣泡，這是為什么呢？這就是因為添加反應物的順序不同，雖然是同種物質，但發生不同的反應。如果氫離子較少時，發生反應CO32－ + H+ ＝ HCO3－，而氫離了過量時則繼續反應：HCO3－ +H+ ＝ CO2↑ + H2O。類似的還有以下幾種情況：

1． 氯化鋁溶液與氫氧化鈉溶液的相互滴加。如果往氯化鋁溶液中滴加氫氧化鈉溶液，則先產生白色沉淀后消失：Al3++3OH－=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH－=AlO2－+H2O。如果往氫氧化鈉溶滴加氯化鋁溶液，則先無明顯變化，后產生白色沉淀，因為發生反應：Al3++4OH－＝AlO2－+ 2H2O。Al3+ +3AlO2－ + 6H2O＝4Al(OH)3↓。

2． NaAlO2溶液與HCl的相互滴加。如果往偏鋁酸鈉溶液中滴加鹽酸，由于酸不足，先生成氫氧化鋁沉淀，隨著酸的增多，沉淀慢慢溶解。因此發生的反應是：H++ AlO2－+ H2O=Al(OH)3↓ ，Al(OH)3+ 3H+=Al3++3H2O，如果往鹽酸中滴加偏鋁酸鈉溶液，則先無明顯變化，后來產生白色沉淀。發生反應是4H++ AlO2－ ＝Al3+ + 2H2O，Al3+ + 3AlO2－ + 6H2O＝ 4 Al(OH)3↓。

這部分內容不多，只要同學們在學習過程中，稍加分析總結，應該便可以掌握。

五、離子間發生水解。水解性較強的陽離子跟水解性較強的陰離子在水溶液中不能大量共存

例如：Al3+和HCO3—、CO32—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等；Fe3+與CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。同學們要熟悉這些常見的離子，才能在做題過程中快速做出判斷。

六、離子間發生絡合反應

例如：Fe2+、Fe3+與SCN—不能大量共存；Fe3+與不能大量共存，Ag+與稀氨水等。這方面是比較特殊的反應，同學們只要稍加記憶即可。

離子反應與離子共存內容較多，但同學們在學習過程中要注意抓住主干知識，抓住規律，適當記憶，這樣一定能夠快速掌握這方面的學習技巧。

（作者單位：中山市第二中學）

責任編校李平安

“本文中所涉及到的圖表、公式、注解等請以PDF格式閱讀”