唐占東
【摘 要】離子反應為中學化學的重要知識點和考試熱點,要求學生掌握運用,離子反應檢測的常見形式是:離子方程式正誤的判斷,離子在設定條件下能否大量共存于同一溶液中。
【關鍵詞】離子反應;離子方程式書寫要點;離子共存規律
【中圖分類號】G632.41 【文獻標識碼】A
【文章編號】2095-3089(2019)02-0285-02
離子反應為中學化學的重要知識點,要求學生掌握運用,現將離子反應的概念及常見檢測形式和規律加以總結,供廣大考生參考。
一、離子反應
1.電離:
電解質在水溶液里或熔融狀態下,離解成自由離子的過程叫電離。強電解質完全電離,用“=”表示,如:NaHSO 4=Na ++H ++SO2- 4弱電解質部分電離,用“” 表示,如CH 3COOHCH 3COO -+H -,而多元弱酸的電離是分步進行的,如:H 2CO 3HCO - 3 -+H +,HCO3-CO2- 3+H + ,而多元弱堿的電離一步寫出,如Fe(OH) 3Fe3++3OH -。
2.離子反應。
①本質:是某種或某些離子濃度的降低。概念:溶液中離子之間,以及離子與原子或分子之間發生的反應稱為離子反應。②離子反應的發生條件:生成沉淀;生成弱電解質;生成氣體(揮發性物質);發生氧化還原反應(如原電池、電解池中的離子反應)。其它條件還應注意有少數離子可形成絡合離子的情況。如Fe3+和SCN -、C 6H 5O -,發生絡合反應。
二、離子方程式的書寫要點
1.書寫步驟。
寫:書寫完全正確的化學方程式;改:將能拆的化學式(強酸、強堿、可溶性鹽)拆為離子符號;刪:將未參加離子反應的離子從兩邊刪掉(等個數),整理(系數應為最簡整數比);查: ①質量守恒;②電荷守恒; ③注明“↑”“↓”等符號;④若反應為氧化還反應時,氧化劑與還原劑得失電子數應相等。
2.書寫相關知識。
⑴完全電離的酸是指:HCl、H 2SO 4、HNO 3、HI、HBr、HClO 4等強酸;而弱酸(H 2SO 3、H 3PO 4、H 2CO 3、H 2S、HF、HClO、CH 3COOH、H 2SiO 3)則不能拆。⑵完全電離的堿是指:NaOH、KOH、Ca(OH) 2、Ba(OH) 2等強堿; 而 NH 3·H 2O及Cu(OH) 2、Fe(OH) 3等難溶性弱堿則不能拆。⑶鹽的溶解性規律:鉀鹽、鈉鹽、銨鹽、硝酸鹽,二元酸的酸式鹽 、磷酸的二氫鹽均易溶。碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽的正鹽中只有鉀鹽、鈉鹽、銨鹽溶;氯化物中只有氯化銀不溶;硫酸鹽中只有PbSO 4 、BaSO 4不溶,但CaSO 4、Ag 2SO 4為微溶。⑷特殊情況處理:微溶物:作反應物時,為溶液時要拆成離子,作產物時不能拆成離子要寫化學式。酸式酸根離子只有HSO - 4必須拆,而HS -、HCO - 3、HSO - 3、HPO2- 4、H 2PO - 4則不能拆,濃硫酸作反應物時,不能拆,而濃鹽酸、濃硝酸則必須拆。⑸凡單質、氧化物、氣體、難溶固體、弱酸、弱堿、水等難電離的及非電解質均不能拆。
三、離子共存規律
凡兩離子間要發生離子反應(結合生成氣體、難溶固體、弱酸、弱堿、水等難電離物質),或發生氧化還原反應、雙水解反應、絡合反應,相應的離子不能共存;反之,則可共存。
⑴與H +不能共存:(即酸性溶液、PH<7、石蕊變紅)
OH -、CO2- 3、SO2- 3、SiO2- 3、S 2-、CH 3COO -、F -、ClO -、AlO - 2、S 2O2- 3、HCO - 3、HSO - 3、
HS -、HPO2- 4、H 2PO - 4。
⑵ 與OH -不能共存:(即堿性溶液、PH>7、 酚酞變紅)
H +、NH + 4、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+等, HSO - 3、HS -、HPO2- 4、H 2PO - 4等。
⑶ 與金屬陽離子與酸根離子:
Ag +、Ca2+、Ba2+、Pb2+與 CO2- 3、SO2- 4、PO3- 4、SO2- 3、SiO2- 3;Ag +與Cl -、Br -、I -;
⑷ 發生氧化還原反應:
Fe3+與I -、S2-、HS -;MnO - 4(H +)、NO - 3(H +)、ClO -與Fe2+、I -、S2-、HS -、SO2- 3、HSO - 3等。
⑸ 發生絡合反應:如Fe3+與SCN -
說明:注意題目要求離子共存的限定條件:
①溶液的顏色:
若為無色,需排除Cu2+(藍)、Fe3+(黃)、Fe2+(淺綠)、MnO - 4(紫)、Fe[(SCN)] 2+(紅)、*Fe[(C 6H 5O) 6]3-(紫)。
②溶液的酸堿性:a.酸性溶液(限定pH<7或給定指示劑顏色);b.堿性溶液(限定pH>7或給定指示劑顏色)。c.酸性或堿性溶液(加入鋁片后放出H 2的溶液,水電離的H +或者OH -是多少,既可能是強酸性又可能是強堿性,即要求與H +或OH -不能共存的離子均不能存在)。
③其它限定條件:如“因發生氧化還原反應而不能大量共存”等限制。
四、離子方程式的正誤判斷
1.電荷是否守恒。在離子方程式中,兩邊的電荷數必須守恒。
如FeCl 2與Cl 2反應需寫成能寫,2Fe2++Cl 2=2Fe3++2Cl -
2.拆分是否恰當。在離子方程式中,強酸、強堿和易溶于水的鹽拆分成離子形式;難溶物、難電離物質、易揮發物質、單質、氧化物、非電解質等均不能拆分,要寫成化學式,如HCO - 3 不能寫成CO2- 3+H +;而HSO - 4通常寫成H ++S2- 4
3.看離子方程式是否符合客觀事實,不可主觀臆造產物及反應。
如Fe發生置換反應只生成Fe2+亞鐵離子,HNO 3 溶液與金屬反應沒有 H 2生成。
4.元素原子是否守恒。
反應前后各種元素的原子個數應該相等。2Na+2H 2O=Na ++OH -+H 2 ↑
5.氧化還原反應是否遵守得失電子守恒原理 如Fe3++Cu=Fe2++Cu2+
6.是否漏掉離子反應。Ba(OH) 2溶液與CuSO 4溶液反應,既要寫Ba2+與SO2- 4的離子反應,又要寫Cu2+與OH -的離子反應。
7.判斷各種符號是否正確“”、“”、“↑”、“” 及離子符號寫成價態符號等。
8.是否符合題設條件,如過量問題 題設條件往往有“過量”、“少量”、“適量”、“任意量”、“滴加順序”等,解題時要特別留心。如:Ca(OH) 2溶液、Ba(OH) 2溶液、KOH溶液、NaOH溶液等堿溶液與CO 2、SO 2等酸性氧化物反應時;若酸性氧化物用量不同則離子方程式不同。