袁影华
摘要:离子方程式的书写,是高考每年必考的内容,一般在填空题中出现较多,常结合化工生产流程进行考查,考查教材所涉及的常见反应外,与量有关的离子方程式的书写也是考查的重点,但学生对于与用量有关的离子反应的辨别、理解和运用均掌握得不扎实。若能对与量有关的离子反应,按其成因归类进行梳理,不仅可以让学生知其然还可以知其所以然了,培养学生变化观念与平衡思想意识。
关键词:与量有关 离子反应 核心素养
一、连续反应型——分步分析法
主要指反应生成的离子因又能与剩余(过量)的反应物继续反应。
书写步骤与方法:首先分析判断出物质过量与否,再按照反应顺序分别写出有关的反应方程式。
(一)可溶性多元弱酸(或其酸酐)与碱溶液反应,如CO2通入NaOH溶液中。
碱过量: 2OH-+CO2=CO2-
3 +H2O
碱不足: OH-+CO2=HCO-
3
(二)多元弱酸(或其酸酐)与更弱酸的盐溶液反应,如CO2通入NaAlO2溶液中。
1.NaAlO2过量:2AlO-
2+3H2O+CO2=2Al(OH)3↓+CO2-
3
2.NaAlO2不足:AlO-
2+2H2O+CO2=Al(OH)3↓+HCO-
3
(三)多元弱酸盐与强酸反应,如Na2CO3溶液与稀盐酸的反应。
1.盐酸不足:CO2-
3 +H+= HCO-
3
2.盐酸过量:CO2-
3 +2H+=H2O+CO2↑
(四)铝盐溶液与强碱溶液,如AlCl3溶液和NaOH溶液反应。
1.AlCl3过量:Al3++3OH-= Al(OH)3↓
2.NaOH过量:Al3++4OH-= AlO-
2+2H2O
(五)NaAlO2溶液与强酸的反应,如NaAlO2溶液与盐酸的反应。
1.NaAlO2过量:AlO-
2+H++H2O=Al(OH)3↓
2.盐酸过量:AlO-
2+4 H+= Al3++2H2O
二、先后反应型——强先弱后法
书写步骤与方法:依据“竞争反应,强者优先”的规律,解决离子反应的先后顺序问题,先确定出反应先后的离子,再分步书写出离子方程式。
(一)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应
1.NaOH不足: H+ + OH- =H2O
2.NaOH过量:NH+
4 + H+ +H2O+ OH- =NH3·H2O+H2O
(二)向含有H+、Al3+、NH+
4的溶液中,逐滴加入NaOH溶液至过量,反应的离子方程式依次为:
1.H+ + OH- =H2O 2.Al3++3OH-= Al(OH)3↓
3.NH+
4 + OH- =NH3.H2O
4.Al(OH)3+OH-=AlO-
2+2H2O
三、“离子配比型”离子方程式的书写——少定多变法
书写步骤与方法:“少定”就是把相对量较少的物质定为“1mol”,若少量物质有两种或两种以上离子参加反应,则参加反应的离子的物质量之比与原物质组成比相符,“多变”就是过量的反应物,其离子的化学计量数根据反应实际需求量来确定,不受化学式中的比例制约,是可变的。
(一)Ca(HCO3)2溶液与KOH溶液反应
1.KOH不足:HCO-
3 + Ca2+ + OH- = CaCO3↓ + H2O
2.KOH過量:2HCO-
3 + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+2H2O + CO2-
3
(二)NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应
1.NaHCO3不足:HCO-
3 + Ba2+ + OH- = BaCO3↓ + H2O
2.NaHCO3过量:2HCO-
3 + Ba2+ + 2OH- = BaCO3↓+2H2O + CO2-
3
(三)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液的反应
1.溶液呈中性时:SO2-
4 + 2H+ + Ba2+ + 2OH- = BaSO4↓+ 2H2O
2.溶液呈碱性时:SO2-
4 + H+ + Ba2+ + OH-= BaSO4↓+ H2O
四、“氧化还原型”离子方程式的书写——假设定序法
书写步骤与方法:先确定反应的先后顺序再根据用量判断反应发生的程度,将“量”少物质的化学计量数为“1”进行书写。
(一)FeBr2溶液与Cl2 反应
1.FeBr2溶液中通入少量Cl2 : 2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-
2.FeBr2溶液中通入与其等物质的量的氯气:2Fe2+ + 2Br- + 2Cl2 =2Fe3+ + Br2 + 4Cl-
3.FeBr2溶液中通入足量的氯气:2Fe2+ + 4Br- + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-
(二)铁粉与硝酸反应
1.少量铁粉加入到足量稀硝酸中:Fe + 4H++NO-
3=3Fe3+ +NO↑+2H2O
2.n(Fe)∶n(HNO3(稀))=1∶3 : 4Fe + 12H+ +3 NO-
3=3Fe2+ +Fe3+ +3NO↑+6H2O
3.足量铁粉加入到少量稀硝酸中:3Fe + 2NO-
3 + 8H+ = 3Fe2+ +2 NO↑ +4H2O