離子反應規(guī)律

離子反應專題 丄離子反應規(guī)律和離子方程式書寫1基本概念1.1離子反應在溶液(或熔化態(tài))中有離子參與或有離子生成的化學反應統(tǒng)稱離子反應。它包括有離子參與或有離子生成的氧化還原反應和非氧化還原反應兩大類。強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)在溶液中(或熔化狀態(tài))本身能發(fā)生電離的化合物叫電解質(zhì)，不能發(fā)生電離的化合物叫非電解質(zhì)。在溶液中能全部電離成離子的電解質(zhì)叫強電解質(zhì)，它包括大多數(shù)的鹽類、強酸和強堿。;在溶液中只有部分電離為離子的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)，它包括弱酸(H2SO3、HF、HClO)以及弱堿(NH3?H20)等。2離子反應規(guī)律(僅討論非氧化還原反應的離子反應)2.1復分解反應發(fā)生的條件對于復分解反應而言，有下列三種物質(zhì)之一生成的反應就能進行完全：①更難溶物質(zhì)；②更難電離的物質(zhì)；③氣態(tài)物質(zhì)。簡言之，復分解反應的方向總是朝著有利于某種離子濃度減少的一方進行。沉淀的生成及轉(zhuǎn)化常見難溶物有：①酸：HSiO；②堿:Mg(OH)、Al(OH)、Cu(OH)、Fe(OH)等；③鹽:AgCl、AgBr、Agl、3 2 3 2 3BaCO、BaSO、Ca(PO)等。4 3 42［練2-1］向一支盛有食鹽水的試管中加入硝酸銀，使之恰好反應完全，再加入一些碘化鉀晶體后沉淀轉(zhuǎn)化黃色，再加入一些硫化鉀溶液，沉淀又轉(zhuǎn)為黑色。由此實驗判斷這三種沉淀的溶解度(S)大小關系(B)S(AgCl)=S(AgI)=S(AgS) B.S(AgCl)〉S(AgI)>S(AgS)C.S(AgCl)<S(AgI)<S(Ag2S) D.無法判斷更弱電解質(zhì)的生成TOC\o"1-5"\h\z常見弱電解質(zhì)有：①弱酸：HF、HCO、HClO、CHCOOH等；②弱堿：NH?HO；③其它：HO、CHOH等2 3 3 3 2 2 65［練2-2］用化學方程式表示：漂白粉溶液漂白織物時要露置于空氣中：Ca(ClO)+CO.+HO=CaCO」+2HC1O2 2 3［練2-3］已知硫酸鉛難溶于水，也難溶于硝酸中，但卻可溶于醋酸銨溶液，其化學反應方程式知PbSO丄42CHCOONH=Pb(CHCOO)+(NH)SO 「根據(jù)離子反應規(guī)律可推斷牛成的可溶性鹽Pb(CHCOO)應該是432424 3 2難電離的弱電解質(zhì)才對］當在上述生成的醋酸鉛溶液中通入弱電解質(zhì)硫化氫時，立即出現(xiàn)黑色沉淀(PbS)。寫出表示這個反應的離子方程式：Pb(CHCOO)+HS=PbSI+2CHCOOH3 2 2 3氣態(tài)物質(zhì)生成常見氣態(tài)物有：SO、CO、NH、HS等2 3 2「練2-4］用化學反應方程式表示：大理石與鹽酸反應：CaCO,+2HC1=CaCl,+CO,f+HO實驗室制硫化氫氣體FeS+2HCl=FeCl+HSf2「想想］①CuSO+HS=CuSI+HSO反應能發(fā)生，而FeCl+HS=FeSI+2HCl卻不能發(fā)生，為什4 2 2 4 2 2么？將KCl溶液與NaNO3溶液混合是否發(fā)生化學反應？若把該混合溶液蒸發(fā)干后得到的晶體是什么？強酸制弱酸(強強生弱)規(guī)律及應用根據(jù)酸堿質(zhì)子理論，凡能提供質(zhì)子(H+)的粒子(離子或分子)都是酸(如HCl、HNO3、及酸式根離子HCO3-等)，酸失去質(zhì)子后生成的粒子則為該酸的共軛堿；凡能接受質(zhì)子(H+)的粒子(離子或分子)都是堿(如NH3、NaOH、Ca(OH)2、及弱酸根離子CO/-等)，堿得到質(zhì)子后生成的粒子則為該堿的共軛酸。酸和堿反應的實質(zhì)是質(zhì)子(H+)的轉(zhuǎn)移。反應的方向總是朝著生成更難電離的更弱的酸堿的一方進行的，即要符合“強酸制弱酸”或謂“強強生弱”規(guī)律，可簡記為”左強右弱”。失2H+.p2CHCOOH失2H+.p2CHCOOH+丫CO2- =33

酸（強） 堿（強）［例］已知下列反應能進行完全：2CHCOO-3新堿（弱）+HCO（CO+HO）2322新酸（弱）NaCO+2CHCOOH=2CHCOONa+COf+HO33322CO+HO+CHONa=CHOH+NaHCO2 6 5 6 5 3CHCOONa+HCl=NaCl+CHCOOH33CHOH+NaCO=CHONa+NaHCO6 5 2 3 6 5 3則根據(jù)“左強右弱”規(guī)律可得：失H+減弱，酸性減弱酸（H+）HClCHCOOHHCOCHOHHCO-32 3653堿Cl-CHCOO-HCO-CHO- ^-5 CO2-JOH-） 3—>得H+增強，堿性增強［例2-5］已知多元弱酸在水溶液中電離是分步的，且第一步電離遠大于第二步電離，第二步電離遠大于第三步電離。今有HA、H2B、H3C三種弱酸，且已知下列各反應能發(fā)生：HA+HC2-（少量）=A-+HC-HB（少量）+2A-=B2-+2HAHB（少量）+HC-=HB-+HC 試回答：⑴相同條件下，HA、Hb、HC三種酸中，酸性由強到弱的順序為HB〉HCHA〉;TOC\o"1-5"\h\z3 2 3（2） 在A-、B2-、CrHB-、H2C-、HC2-離子中最易結(jié)合質(zhì)子的是C_,最難結(jié)合質(zhì)子的是.（3） 完成下列反應的離子方程式：HC+ 3OH-（過量）= C3- +3HO:②2HA（過量）+ C3- = 2A- + HC-.2 2［解］由已知①式得HA>H2C-,由②式得H2B>HA，由③式得H2B〉H3C，又依分步電離，電離度逐級銳減，可得相關微粒酸堿性強弱順序表： 失H+減弱，酸性減弱 、酸： （H+）>HB>HC>HB->HA>HC->HC2-口乂 2 3 | 2堿： HB-〉HR-〉B-〉A-〉HC2-〉C3-〉（OH-）得H+增強，堿性增強根據(jù)順序表中上行酸的位置可得第⑴題答案為HB〉H3CHA〉;由表中下行堿的位置可得第（2）題答案為住_；HB-.TOC\o"1-5"\h\z在表中H3C位于OH-左上，據(jù)”左上右下可反應”得⑶①式的反應可以進行完全.據(jù)”強強優(yōu)先”原則可知隨OH-用量的增加,H3C反應的產(chǎn)物依次是H2C-、HC2-、C3-，因題給OH-為過量，所以H3C反應最后產(chǎn)物是Cr故第（3［①題答案是C3-+3HO；同理第（3）②題答案是2A-+HC-. "22［練2-6］等物質(zhì)的量濃度的兩種一元弱酸（HA,HB）的鈉鹽溶液中，分別通入少量CO2后可發(fā)生如下反應：NaA+CO+HO=HA+NaHCO②2NaB+CO+HO=2HB+NaCO2 3 2 2 2 3試比較HB與HA酸性強弱。 答：HB的酸性比HA弱［解法提示］從①式得：A-只能使HCO失去一個H+形成HCO-,從②式得B-則可使HCO失去兩個H+形成3 3 2 3CO32-?換句話，B-結(jié)合H+的能力比A-強，HB電離出H+能力則比HA弱，即HB酸性比HA弱。酸性強弱順序為：HCO〉HA〉HCO-〉HB3 3

3離子方程式的書寫3.1.1離子方程式書寫方法步驟—“寫拆刪查“以次氯酸鈉溶液中通入二氧化碳為例第一步“寫“2NaClO+CO+HO=2HC10+NaCO2 2 3第二步“拆“ 2Na++2C1O-+CO+HO=2HC1O+2Na++CO2-2 3第三步“刪“ 2C1O-+CO+HO=2HC1O+CO2-第四步“查“查原子個數(shù)、離子電荷是否配平［說明］①原則上說，電解質(zhì)要不要拆分改寫為離子形式，應以物質(zhì)客觀存在的形式為依據(jù)。若化合物主要以離子形式存在，則應“拆”為離子形式表示；若化合物主要以“分子”形式存在，則不能“拆”，而仍應以“分子”形式表示。如濃ISO應以分子式表示，稀HSO則應“拆”為離子式(2H+和SO2-)表示。24244牢記掌握：氧化物、弱電解質(zhì)、(弱酸、弱堿、水)、氣體、難溶性物質(zhì)(難溶鹽)等，不能拆為離子式，要用化學式表示。弱酸根離子，如HCO-、HSO-等不能再拆(HSO2-除外)3 4強酸強堿及大部分可溶性鹽應拆為離子式表示。對于微溶物的處理分三種情況：微溶物作為生成物析出的不拆，仍寫其化學式，(如Ca(OH)、CaSO、24AgSO)；微溶物作為反應物，若呈混濁液或固態(tài)則寫其化學式，若呈澄清溶液則拆為離子式表示。243.1.2離子方程式表示的意義離子方程式表示的是同一類型的離子反應。如：CO32-+2H+=CO2f+H2O它表示的是可溶性的碳酸鹽與強酸反應。因此，NaCO與鹽酸或KCO與HNO都可實現(xiàn)上述的離子反應。2 3 2 3 3［練3-1］下列各組反應中，能用同一個離子方程式表示的O硫酸溶液和硫酸鈉溶液分別與氯化鋇溶液反應硫酸溶液分別與氫氧化鈉溶液和氫氧化鋇溶液反應硫酸溶液分別與燒堿溶液和純堿溶液反應鐵分別與稀硫酸和硫酸銅溶液反應解說幾類離子方程式的寫法與反應條例有關銨鹽與強堿反應常溫下：NH”++OH-=NH”?HO3 2~銨鹽與強堿反應加熱：NH++OH-△NHf+HO 3 2與反應用量比有關(i)過量反應物能與生成物繼續(xù)反應如：2OH-+CO=CO2OH-+CO=CO2-+HO2 3 2~OH-+CO=HCO-2 3CO2-+H+=HCO-3 3CO2-+2H+=COf+HO3 ~廠 T~若少量的NaOH溶液中通入過量CO2［練3-2］寫出下列反應的離子方程式：向Na2CO3溶液中滴入少量HCl溶液向HCl溶液中滴入少量Na2CO3溶液酸式鹽與量有關的反應3如Ca(OH)2溶液和NaHCO3溶液混合，反應量的關系有兩種情況：第一種情況，若NaHCO3過量,Ca(OH)2不足量。這時Ca(OH)2電離出的兩種離子全部參加反應了。寫該反應的離子方程式要領是:將不足量的反應物Ca(OH)2設定為按1mol的量參與反應來進行配平書寫離子方程式。因1molCa(OH)2電離出的2molOH-要消耗2molHcOj，故對應的離子方程式為：Ca2++2OH-+2HCO-=2HO+CaCOI+CO2-2 3 3第二種情況，若Ca(OH)2過量，NaHCO3不足量。則設定不足量的NaHCO3為1mol，因其電離出的HCOj僅需消耗1molOH-和1molCa2+故對應的離子方程式為Ca2++OH-+HCO- =HO+CaCOI2 3從上例可知：不足量的某反應物是完全參與反應了，配平時就設定該反應物在化學方程式中的計量數(shù)為1，然后按1mol該反應物電離出的陰陽離子數(shù)進行配平書寫離子方程式。因該反應物中陰陽離子全部參與了離離子反應專題 里子反應而被耗盡，所以在離子方程式中這兩種離子的計量數(shù)之比應符合原化合物中的組成之比。［練3-3］寫出下列各個離子方程式FeBr溶液中誦入過量的Cl 2Fe2++4Br-+3Cl=2Fe3++2Br+6Cl-2222NaHSO溶液和Ba(HCO)溶液混合TOC\o"1-5"\h\z4 32NaHSO溶液不足量： H++SO2-+Ba2++HCO-=BaSOI+HO+COf4 3 2 2Ba(HCO)溶液不足量 2H++SO2-+Ba2++2HCO-=BaSOI+2HO+2COf2 4 4 2 2(iii)按指定量關系進行的離子反應［例］等體積等物質(zhì)的量濃度的Ba(OH)溶液與NHHCO溶液混合。2 4 3解:依題意設兩種反應物的物質(zhì)的量各1mol則反應的離子方程式為：Ba2++2OH-+NH++HCO-=BaCO+NH?HO+HO3 3 3 2 2［例］向含等物質(zhì)的量的NHC1和AlCl的混合溶液中遂滴加入NaOH溶液，寫出滴加過程中發(fā)生的各步反43應的離子方程式解析：開始加入的3molOH-只與其中的lmolAb反應 3OH-+Ab+=Al(OH)I接著再加入的1molOH-才與其中的1molNH+反應 OH-+NH+=NH?HOTOC\o"1-5"\h\z4 3 2最后加入的1molOH-將與前生成的1molAl(OH)3反應OH-+Al(OH)=AlO-+2HO理解了上例有關離子反應先后順序規(guī)律后，請試完成下列反應的離子方程式:將0.2mol/LNHAl(SO)溶42液與0.3mol/L的Ba(OH)溶液等體積混合.寫出離子方程式 2AH++3SO2-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)I+2 4 33BaSO.I4［練3-4］①向硫酸氫鈉溶液逐滴加入氫氧化鋇溶液至中性，寫出離子方程式:2H++SO2-+Ba2++2OH-=BaSOI+2HOA 2~②在以上中性溶液中繼續(xù)滴加氫氧化鋇溶液，試寫出此步反應的離子方程式:Ba2++SO2-=BaSOI4 4隱含反應易被忽視的離子反應［例］Mg(HCO3)2與過量的NaOH溶液反應(不可忽視Mg(OH)2比MgCO3難溶)(正)Mg2++2HCO-+4OH-=Mg(OH)+2CO.2-+2HO［例］明磯［KAl(SO)］與足量Ba(OH)溶液反應(不可忽視Al(OH)的兩性)TOC\o"1-5"\h\z42 2 3(正)AW+2SO.2-+2Ba2++4OH-=AlO-+2HO+2BaSO.I［例］少量SO2通入漂白粉溶液中(錯)SO2+H2O+Ca2++2C1O-=CaSO3+2HC1O錯在忽視了可發(fā)生的氧化還原反應： CaSO3+HClO=CaSO+2H++Cl-故4(正)SO+HO+Ca2++ClO-=CaSO+2H++Cl-2 2 4離子方程式正誤判斷離子方程式常見錯誤有：違背客觀事實，反應產(chǎn)物錯；違背守恒原則，如原子個數(shù)、離子電荷不配平；違背拆分規(guī)則，該拆沒拆，不該拆卻拆成離子式；違背定組成法則，若化合物中陰陽兩種離子都參與了離子反應，則在離子方程式中其離子計量數(shù)之比應符合原化合物相應離子的組成之比；反應物間的計量數(shù)之比不符題意要求。［練3-5］判斷下列各離子方程式是否正確，并想一想錯在哪里？向飽和碳酸氫鈣溶液中加入飽和氫氧化鈣溶液Ca2++HCO-+OH- =CaCOI+HO(V)TOC\o"1-5"\h\z3 2過量的硫酸氫鈉和氫氧化鋇溶液反應Ba2++2OH-+2H++SO2-=BaSOI+2HO(V)4 2碳酸氫銨溶液與過量的氫氧化鈉溶液反應NH++OH-=NHf+HO(x)「產(chǎn)物還應有CO2-］4 3 2 3離子反應專題5正為NH++HCO- +20H- =NHHO+HO+CO2-TOC\o"1-5"\h\z4 3 3~2 2 3向氫氧化鋇溶液中逐滴加入硫酸氫銨溶液至剛好深淺沉淀完全Ba2++20H-+NH++H++SO2-=NH?HO+H0+BaSOI(V)4 4 3 2 2 4明磯溶液中與氫氧化鋇溶液，使SO2-恰好沉淀完全4A13++2SO2-+2Ba2++4OH-=2BaSOI+AlO-+2HO(V)4 4 2 2氧化鐵粉未投入氫碘酸溶液FeO+6HI=2Fe3++6I-+3HO (X)「一錯HI應拆為離子：二錯HI有氧化性產(chǎn)物應為Fe2+，不是Fe3+］23 2正為FeO.+6H++2I-=2Fe2++I+3HO2 2~在硫酸鐵的酸性溶液中通入足量硫化氫Fe3++H^S=Fe2++SI+2H+ (x)「離子電荷不配平］FeS固體投入稀硝酸溶液中FeS+2H+=Fe3++HSf(x)「電荷不配平：違背客觀事實，產(chǎn)物不是HS］22硫酸亞鐵溶液中加入過氧化氫Fe2++2HO+4H+=Fe3++4HO(x)「電荷不配平］222氯化鋁溶液中加入過量氨水A13++4NH?HO=AlO-+4NH++2HO(x)「違背客觀事實，產(chǎn)物應是Al(OH)］TOC\o"1-5"\h\z2 2 4 2 ~~ 3~在溶液中將亞硫酸氫銨與氫氧化鈉等物質(zhì)的量混合NH++HSO-+2OH-=SO2-+NHf+2HO (x)「兩反應物用量之比與題意不符］3 3 3 2碳酸鈣溶于醋酸中CaCO+2H+=Ca2++2HO+COf (x)「醋酸是弱電解質(zhì)不能拆為離子表示］2 2向100mlO.lmol/LFeBr溶液中通入0.025mo1C|2Fe2++4Br-+3Cl=2Fe3++2Br+6Cl- (V)22(⑷碳酸鈉溶液中加入過量苯酚 CHOH+CO2-=CHO-+HCO- (V)65 3 65 3澄清石灰水加入鹽酸Ca(OH)2+2H+=Ca2++2屯。 (X)「微溶反應物應改寫為離子］偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳 AlO-+CO+HO=Al(OH)I+HCO-(V)2 2 2 3 3(10醋酸滴到碳酸鈣上CaCO+2CHCOOH=Ca2++2CHCOO-+HO+COf(V)3 3 2 2 (18)用碳酸鈉溶液吸收少量二氧化硫2CO2-+SO+HO=2HCO-+SO2- (V)2 2 3 34離子共存問題所謂幾種離子在溶液中能大量共存，就是指這些離子之間不發(fā)生任何化學反應。若離子之間能發(fā)生反應則不能大量共存。這里指的反應不僅包括諸如生成沉淀、生成氣體、生成弱電解質(zhì)等的非氧化還原反應，也包括能發(fā)生的氧化還原反應。判斷離子是否共存，要注意附加隱含條件的限制。如：若溶液為無色透明，則肯定不存在有色離子(CU2+

藍色、Fe3+棕黃色、Fe2+淺綠、MnO-紫色)：若為強堿溶液，則一定不存在能與OH-反應的離子，如Ab、4Fe3+、Cu2+及酸式根離子等：若為強酸性溶液，則一定不存在能