趙維


“離子方程式”是中學化學的一個重要的知識點,也是高考考查的熱點。現舉例說明其常見的考查方式與解題思路,供參考。
一、考查離子方程式的書寫
書寫離子方程式,要首先弄清反應物與生成物,然后根據離子方程式的書寫原則進行書寫。
例1 將氨水和NH,HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其離子方程式為。
解析由題意可知,氨水和NH,HCO,溶液反應生成(NH4)2CO3和H2O,根據離子方程式的書寫原則可得其離子方程式為:
HCO3+NH3·H2ONH+CO3-+H2O
例2 某同學預測FeCl,溶液中通入SO2,溶液顏色由棕黃色變成淺綠色。發生反應的離子方程式為。
解析由題意可知,FeCl,與SO2反應(H2O也參加反應)生成FeCl2、H2SO4和HC1,根據離子方程式的書寫原則可得其離子方程式為:
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO24-+4H* 二、考查離子方程式正誤的判斷
判斷離子方程式的正誤,要根據離子方程式的書寫原則進行分析,凡符合離子方程式書寫原則的,則是正確的;否則,則是錯誤的。
例3 下列離子方程式中,正確的是()。A.向NaOH溶液中加入少量Mg(HCO3)2溶液:
20H+Mg2+=Mg(OH)2↓
B.向足量NaHSO4溶液中逐漸滴入Ba(HCO3)2溶液:
2HCO3+Ba2++2H*+SO4-=BaSO4↓+2H2O+2CO2↑
C.酸性KMnO,溶液與H2O2反應:
2MnO+10H*+3H2O2=2Mn++302↑+8H20
D.向Fe(NO3),溶液中加入過量HI溶液:2Fe3++21==2Fe2++I2
解析 A項,錯在漏寫OH—與HCO,之間的離子反應,其正確的離子方程式為:
40H+Mg2++2HCO3=Mg(OH)2↓+2CO23-+2H2O
B項,足量NaHSO4與Ba(HCO3)2反應離子方程式書寫正確;C項,錯在電荷不守恒和得失電子不守恒,其正確的離子方程式為:
2MnO+6H*+5H2O2=2Mn2++502↑+8H20
D項,錯在漏寫H*、NO,與I之間的離子反應,向Fe(NO3)3溶液中加入過量HI溶液,在H+存在下NO,也能將I氧化(NO,被還原為NO),其正確的離子方程式為:
Fe3++3NO3+12H*+101=Fe2++5I2+3NO↑+6H20
答案為B。
例4下列離子方程式書寫正確的是()。
A.少量碳酸氫鈉溶液逐滴加入到氫氧化鈣溶液中:
Ca2++OH+HCO3CaCO3↓+H2O
B.在溴化亞鐵溶液中通入過量的氯氣:Cl2+2Fe2++2Br2Fe3++2Cl+Br2
C.在NaHSO,溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性:
Ba2++OH+H++SO2-==BaSO4↓+H2O
D.少量二氧化硫通入漂白粉溶液中:
Ca2++2C1O+H2O+SO2=CaSO3↓+2HCIO
解析 A項,少量碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應,生成CaCO3沉淀、水和NaOH,其離子方程式書寫正確;B項,錯在陰、陽離子的個數比不符合實際組成,氯氣過量,Fe2+和Br完全被氧化,Fe2+和Br的個數比應為1:2,其正確的離子方程式為:3Cl2+2Fe2++4Br=2Fe3++6Cl+2Br2
C項,溶液至中性時,NaHSO,與Ba(OH)2的物質的量之比應為2:1,其正確的離子方程式為:
Ba2++20H+2H*+SO2=BaSO4↓+2H2O
D項,錯在產物不符合客觀事實,ClO—能將SO2氧化生成CaSO4,其正確的離子方程式為:Ca2++ClO+H2O+SO2=CaSO4↓+2H*+Cl
答案為A。
三、考查離子方程式的意義
求解此類試題的關鍵是要認真分析所給離子方程式所表示的意義或根據離子方程式的書寫原則書寫所給反應的離子方程式。
例5 能用H*+OH=H20來表示的化學反應是()。
A.氫氧化鐵和稀鹽酸反應
B.Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸中
C.澄清石灰水和稀硝酸反應
D.醋酸和氫氧化鈉溶液反應
解析離子方程式“H*+OH==H2O”可以表示強酸(或NaHSO4、KHSO4)溶液與強堿溶液生成可溶性鹽和水的反應,A項的氫氧化鐵是難溶性堿,B項生成的硫酸鋇是難溶性鹽,D項的醋酸是弱酸,只有C項符合題意。
四、考查根據離子方程式確定元素的化合價
離子方程式必須符合電荷守恒原則。求解此類試題的關鍵是要掌握電荷守恒原則和原子團中化合價的代數和原則。
例6 已知在堿性溶液中可發生如下反應:2X(OH)3+3ClO+40H
2XO2+3Cl+5H2O 則XO2—中X的化合價是()。
A.+3 ????????????????????????? B.+4 ????????????????????????? C.+5???????????????????? D.+6436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9
解析根據離子方程式兩邊電荷守恒原則得:(-1)x3+(-1)x4=(-n)x2+(-1)x 3,解得n=2;設XO2—中X的化合價為x,因0元素的化合價為—2,從而可得:x+(—2)x4=—2,解得x=+6。
答案為D。
五、考查根據離子方程式的計算
根據離子方程式的計算,實質是從定量的角度考查對離子方程式的理解。求解此類試題要抓住有關離子之間量的關系,通過判斷何者過量,然后根據不足量進行計算。對于有關金屬單質與H+和NO,反應的計算,能夠抓住本質,避免出現錯誤。
例71L含Fe(NO3)3和H2SO4的混合溶液,其濃度分別為0.2 mol·L—和1.5mol·L—',現向該溶液中加入39.2g鐵粉使其充分反應。下列有關說法正確的是()。
A.反應后溶液中Fe3+物質的量為0.8mol
B.反應后產生13.44LH2(標準狀況)
C.反應后溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之和為0.9 mol
D.由于氧化性Fe3+>H+,故反應中先沒有氣體產生后產生氣體
解析由題意可知,n(H*)=1.5 mol·L—'x1Lx2=3 mol,n(NO3)=0.2 mol·L-1x1L x3=0.6 mol,n(Fe3+)=0.2 mol·L-x1L= 0.2 mol,n(Fe)=39.2g÷56g·mol-'=0.7 mol; 因氧化性“H++NO3”>Fe3+>H+,則發生反應的順序依次為:
①Fe+4H*+NO3-Fe3++2H2O+NO↑②Fe+2Fe3+==3Fe2+
③Fe+2H+==Fe2++H2↑
A項,由反應①可知,Fe和H+過量、NO,不足,則0.6 mol NO,需消耗0.6 mol Fe和2.4 mol H*,生成0.6 mol Fe3*;由反應②可知,反應①剩余的0.1 mol Fe與0.2 mol Fe3+反應生成0.3 mol Fe2+;則反應后溶液中Fe3+物質的量為0.2mol+0.6 mol-0.2 mol=0.6 mol,A項錯誤;B項,由上述分析可知,在反應①、②中Fe已消耗完(事實上在反應②中Fe不足),沒有發生反應③,則沒有氫氣產生,B項錯誤;C項,由上述分析可知,反應后溶液中Fe3+物質的量為0.6mol,反應②生成0.3 mol Fe2+,則反應后溶液中Fe2+和Fe3+物質的量之和為0.9 mol(即0.3 mol+0.6 mol= 0.9mol),C項正確;D項,由上述分析可知,由于鐵不足而沒有氫氣產生,D項錯誤。
答案為C項。
(收稿日期:2022—04—10)436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9