马呼银
摘 要:在新课改下,纵观这几年的高考题,不难发现命题者对化学用语的考查,特别是对新情景下信息型离子反应方程式的书写。本文对典型离子反应方程式进行分类,并对非氧化还原反应型离子方程式的各种典型类型的书写技巧进行讲解与例析,且总结了新情景下信息型氧化还原反应型离子方程式书写的四步法。
关键词:离子反应方程式;分类;书写技巧;例析
离子反应方程式是历年高考的热点,在高考出现率达百分之百,要求考生掌握离子反应方程式书写的技巧及规律并能进行迁移和灵活运用,本文现在对一些典型离子反应方程式的书写技巧及例析总结如下:
一、典型的非氧化还原反应型离子方程式书写
(一)连续反应型。反应生成的离子因又能跟剩余(过量)的反应物继续反应而跟用量有关。
(1)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应
例1:CO2通入NaOH溶液中:
碱过量:CO2+2OH-===CO32-+H2O
碱不足:CO2+OH-===HCO3-
原因:CO2能继续与生成物CO32-反应,CO2+CO32-+H2O ===2HCO3-
常见的多元弱酸(或其酸酐)有:CO2与SO2,碱有:NaOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2、NH3·H2O
(2)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与更弱的酸的盐溶液反应
例2:CO2通入NaAlO2溶液中:
CO2过量:CO2+2AlO2-+2H2O===Al(OH)3↓+HCO3-
CO2不足:2CO2+2AlO2-+3H2O===2Al(OH)3↓+2CO32-
特别注意:当某酸的酸性介意H2CO3与HCO3-之间时,产物与量无关。
例3:在NaClO溶液中通入少量CO2:
由于酸性:H2CO3>HClO>HCO3-,所以产物与量无关,不管CO2过量还是不足,其产物不变,离子方程式为:H2O+CO2+ ClO-===HClO+HCO3-
(二)先后反应型。一种反应物的两种或两种以上的组成离子,都能跟另一种反应物的组成离子反应,但因反应次序不同而跟用量有关。又可称为竞争型。
依据“竞争反应,强者优先”的规律,解决反应的先后顺序问题。
解题技巧:假设其中一种离子先反应,其产物能与其它离子大量共存,则其为先反应离子。
例1:NH4HSO4溶液与少量NaOH溶液的反应
NH4+与H+都能与OH-反应,假设H+先反应生成H2O,H2O与NH4+能大量共存,即假设正确。
若假设NH4+先反应生成NH3·H2O,NH3·H2O与H+不能大量共存,假设不正确。
即离子反应为:H++OH-===H2O
3.离子配比型。当一种反应物中有两种或两种以上的组成离子参与反应时,因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐),当一种组成离子恰好完全反应时,另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)而跟用量有关。
解题技巧:“定”量少的反应物,其离子的化学计量数按化学式确定,即取1mol。
例1:Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应
NaOH过量时,设Ca(HCO3)2为1mol,1molCa(HCO3)2中含2molHCO3-,消耗2molOH-,所以离子方程式为:2HCO3-+2 OH-+Ca2+===2H2O+CaCO3↓+CO32-
NaOH不足时,设NaOH为1mol,消耗1mol HCO3-,所以离子方程式为:HCO3-+OH-+Ca2+===H2O+CaCO3↓
例2:明矾溶液与Ba(OH)2的反应,
(1)Al3+恰好完全沉淀时:
当Al3+恰好完全沉淀,Al3+与OH-比例为1:3,设明矾为2mol,则Ba(OH)2为3mol,此时Ba2+过量,离子方程式为:2Al3++6OH-+2SO42-+2Ba2+===2Al(OH)3↓+2BaSO4↓
(2)SO42-恰好完全沉淀时:
当SO42-恰好完全沉淀,SO42-与Ba2+比例为1:1,设明矾为1mol,则Ba(OH)2为2mol,此时Al3+与OH-比例为1:4,离子方程式为:Al3++4OH-+2SO42-+2Ba2+===2AlO2-↓+2BaSO4↓+ 2H2O
二、典型的氧化还原反应型离子方程式书写
解题技巧:根据氧化还原反应的特点,分四步书写。
第一步:根据题干信息或流程图,结合元素化合价的升降判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂===还原产物+氧化產物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述四种物质。注意:不属于“氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。”的物质这一步暂不写在方程式中。
第三步:根据电荷守恒或反应物的酸碱性补项。
补项原则:
酸性条件下:缺氢(H)或多氧(O)补H+,少氧(O)补水(H2O)
碱性条件下:缺氢(H)或多氧(O)补水(H2O),少氧(O)补OH-
第三步:根据质量守恒配反应平方式。
第四步:依据质量守恒配平反应方程式。
例:二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶水的气体)是高效、低毒的消毒剂。工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应的离子方程式为:
解析:第一步:依题意,氯元素的化合价降低,故KClO3是氧化剂,ClO2是还原产物。依据化合价有降必有升,Na2SO3为还原剂,氧化产物为SO42-。
第二步:按“氧化剂+还原剂—还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:ClO3-+SO32-—ClO2+SO42-,初步配平得2ClO3-+SO32-—2ClO2+SO42-。
第三步:酸性条件,左边多氧(O),补H+,右边补水(H2O)得H++2ClO3-+SO32-—2ClO2+SO42-+H2O
第四步:依据电荷守恒及原子守恒配平如下:
2H++2ClO3-+SO32-===2ClO2+SO42-+H2O
总结:对于离子反应方程式书写,高考命题的特点是源于教材但高于教材,该类试题题材广、信息新、陌生度大,因此考生感觉难度大。其实该类试题貌似新颖,但应用的解题原理不变,利用离子反应方程式书写规律及技巧,问题迎刃而解,得分相对来说比较容易。