離子反應(yīng)、離子方程式的書寫或判斷其正誤所涵蓋的知識面廣,考法靈活多變,同時也很能考查學(xué)生的各方面能力,因此這一類問題一直是高考的熱點,可以說常考不衰。近幾年來,離子方程式的考查從定性到定量成為高考的熱點。然而許多學(xué)生對涉及到與“量”有關(guān)的離子方程式的書寫及正誤判斷,因為難度相對較大,有畏難心理,難以理清判斷思路而誤入題設(shè)陷阱。筆者通過總結(jié)分析發(fā)現(xiàn):涉及與“量”有關(guān)的離子方程式的類型無非以下幾種,若掌握了相關(guān)解題思路和方法技巧,問題解決也并非難事。
一、連續(xù)型
指反應(yīng)生成的微粒因又能跟剩余(過量)的反應(yīng)物繼續(xù)反應(yīng)而跟量有關(guān)。
⒈ 可溶性多元弱酸(或其酸酐)與堿反應(yīng):
(1)向NaOH溶液中通人少量CO2氣體,其離子方程式為:2OH-+CO2==CO2-3+H2O;(2)向NaOH溶液中通人CO2氣體至過量,其離子反應(yīng)分步寫:①2OH-+CO2==CO2-3+H2O ②CO2-3+CO2+H2O==2HCO-3♂ ,總反應(yīng)式:OH-+CO2==HCO-3♂
2.多元弱酸鹽與酸(或其酸酐)反應(yīng):
例1:(1)向足量Na2CO3溶液中加入少量的鹽酸溶液,其離子方程式為:CO2-3+H+==HCO-3♂(2)Na2CO3溶液中滴入鹽酸溶液至過量,其離子反應(yīng)分步寫①CO2-3+H+==HCO-3♂②HCO-3♂+H+==CO2↑+H2O總反應(yīng)式:CO2-3+2H+==CO2↑+H2O
具有此類反應(yīng)特點的離子方程式的書寫規(guī)律:該反應(yīng)物不足時,只寫出第一步反應(yīng)的離子方程式即可;該反應(yīng)物過量時,則寫出幾步反應(yīng)疊加成的總離子方程式。
二、先后型
一種反應(yīng)物的兩種或兩種以上的組成離子,都能跟另一種反應(yīng)物的組成離子反應(yīng),但因反應(yīng)次序不同而跟用量有關(guān)。又稱競爭型。
1.NH4HSO4溶液與NaOH溶液反應(yīng)
(1)向NH4HSO4溶液中加入少量NaOH溶液,H+先與OH-反應(yīng):H++OH-==H2O(2)向NH4HSO4溶液中加入過量NaOH溶液并加熱,NH+4♂和H+都與OH-反應(yīng):NH+4♂+H++2OH-==NH3↑+2H2O
2.NH4HCO3溶液與NaOH溶液反應(yīng)
(1)向NH4HCO3溶液中加入少量NaOH溶液,HCO-3♂先與OH-反應(yīng):HCO-3♂+OH-==H2O+CO2-3
(2)向NH4HCO3溶液中加入過量NaOH溶液并加熱,NH+4♂與HCO-3♂都與OH-反應(yīng),離子方程式:NH+4♂+HCO-3♂+2OH-==NH3↑+2H2O+CO2-3具有此類反應(yīng)特點的離子方程式的書寫規(guī)律:先確定離子反應(yīng)的順序,反應(yīng)物不足時,只寫出先反應(yīng)的離子方程式即可;反應(yīng)物過量時,按化學(xué)式組成比寫出所有離子參與的離子方程式。
三、配比型
當(dāng)一種反應(yīng)物中有兩種或兩種以上組成離子參與反應(yīng)時,因其組成比例不協(xié)調(diào)(一般為復(fù)鹽或酸式鹽),當(dāng)一種組成離子恰好完全反應(yīng)時,另一種組成離子不能恰好完全反應(yīng)(有剩余或者不足)。
⒈酸式鹽與堿反應(yīng)
例1:Ca(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應(yīng) (1)Ca(HCO3)2 溶液中加入過量的NaOH:Ca2+ +2HCO-3♂ + 2OH-= 2H2O+ CaCO3↓ + CO2-3(2)向Ca(HCO3)2 溶液中加入少量的NaOH:Ca2++HCO-3♂ + OH-=H2O+ CaCO3↓
2.復(fù)鹽與堿的反應(yīng)
例1:明礬[KAl(SO4). 212H2O]溶液與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)(1)向明礬溶液中逐漸滴入Ba(OH)2溶液使SO2-4恰好完全沉淀。
離子方程式:Al3++2SO2-4+2Ba2++4OH-==2BaSO4↓+AlO-2♂+2H2O(2)向Ba(OH)2溶液中逐漸滴入明礬溶液時,使生成的沉淀的物質(zhì)的量為最大值。
離子方程式:2Al3++3SO2-4+3Ba2++6OH-==3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
具有此類反應(yīng)特點的離子方程式的書寫規(guī)律:充分利用“1mol”來解決,即設(shè)物質(zhì)的量少的那種物質(zhì)的物質(zhì)的量為1mol,另一種足量的物質(zhì)的物質(zhì)的量按需要(即需要多少有多少)反應(yīng)。
總之,書寫與“量”有關(guān)的離子方程式時,要具體問題具體分析。一般書寫量不足的物質(zhì)發(fā)生的離子反應(yīng),其參與反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比一定要與它的化學(xué)式相符合,而足量的物質(zhì)其參與反應(yīng)的離子的物質(zhì)的量之比不一定要與它的化學(xué)式相符合。即以不足量物質(zhì)實際參加離子反應(yīng)的離子完全反應(yīng)為基準(zhǔn),同足量物質(zhì)反應(yīng)來書寫離子方程式。為防止出差錯,也可以不足的物質(zhì)完全反應(yīng)為根據(jù)寫出對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式,再改寫成離子方程式。對有離子參加的氧化還原反應(yīng),要注意發(fā)生反應(yīng)的離子的順序問題。對有具體要求的反應(yīng)如“中和”或“沉淀量最大”的離子反應(yīng),要根據(jù)具體的要求去寫離子方程式。