王招英
一、離子方程式的書寫
(一)認(rèn)識電解質(zhì)和非電解質(zhì)
電解質(zhì)即在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。電解質(zhì)之所以導(dǎo)電,是因?yàn)樗鼈冊谌芤褐谢蛘呷廴跔顟B(tài)下發(fā)生了電離,產(chǎn)生了能夠自由移動的離子。由此可得出非電解質(zhì)的定義,即在水溶液里或熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電的化合物。
1.單質(zhì)和混合物既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),如Cu、NaCI溶液等。
2.必須是由本身電離而導(dǎo)電的化合物才是電解質(zhì),如CO2、SO2、NH3的水溶液都能夠?qū)щ?,但它們屬于非電解質(zhì)。
3.(1)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿均為強(qiáng)電解質(zhì)。強(qiáng)酸有HMn04、HCI、H2S04、HN03、HC104、HI、HBr等,強(qiáng)堿有KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。(2)弱酸、弱堿均為弱電解質(zhì)。弱酸有H2C03、H2S03、H2Si03、HCIO、H2S、CH3COOH(醋酸)、HF等,弱堿有NH3·H2O、Zn(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。
4.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與物質(zhì)的溶解性無關(guān),如某些鹽BaS04、BaS03等,雖難溶于水卻是強(qiáng)電解質(zhì)。同學(xué)們應(yīng)掌握好鹽溶解性規(guī)律的口訣:鉀鈉硝酸銨鹽溶,氯化物除去銀亞汞,硫酸鹽不溶鋇和鉛,碳硅磷亞硫酸鹽,它們只溶鉀鈉銨。
5.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電性沒有必然聯(lián)系,溶液的導(dǎo)電能力由溶液中自由移動離子的濃度決定,也與離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)。很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性可能很弱,濃度較大的弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性可能較強(qiáng)。
例1 有下列物質(zhì):①鋁 ②H2S ③AI(OH)3④氯水 ⑤NaOH固體 ⑥KHCO3固體 ⑦BaS04⑧液氨 ⑨CH3COOH ⑩NH3·H20。其中屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是_____,屬于弱電解質(zhì)的是_____。
根據(jù)上述電解質(zhì)和非電解質(zhì)的分
類,可以得出⑤⑥⑦屬于強(qiáng)電解質(zhì),②③⑨⑩屬于弱電解質(zhì)。
答案:⑤⑥⑦②③⑨⑩
(二)離子方程式書寫的步驟
1.寫,即寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。一要熟悉初中所學(xué)的一些基本反應(yīng)方程式,主要是溶液中的置換反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)(如酸與堿的反應(yīng),酸與鹽的反應(yīng),堿與鹽的反應(yīng),鹽與鹽的反應(yīng),金屬氧化物與酸的反應(yīng),非金屬氧化物與堿的反應(yīng)等);二要熟悉一些常見元素及原子團(tuán)的化合價(jià);三要配平反應(yīng)方程式;四要正確使用“↑”“↓”等符號,有反應(yīng)條件的需要注明。
2.改,即把易溶于水且易電離的反應(yīng)物和生成物改寫成離子形式,常見的有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、可溶性鹽[如等]、強(qiáng)酸的酸式酸根離子[如可以改寫為和]等。而單質(zhì)(分為金屬單質(zhì)、非金屬單質(zhì))、氧化物(分為金屬氧化物、非金屬氧化物)、氣體、難溶性的物質(zhì)、難電離的物質(zhì)等仍用化學(xué)式表示。
3.刪,即刪去離子方程式兩邊相同個(gè)數(shù)的同種離子和未參加反應(yīng)的離子。
4.查,即檢查離子方程式中兩邊各元素原子的種類和個(gè)數(shù)是否相等,兩邊離子所帶的電荷總數(shù)是否相等,以及氧化還原型的離子方程式中得失電子是否相等,也就是質(zhì)量是否守恒,電荷是否守恒,得失電子是否相等。最后保證所得的離子方程式中各離子前的化學(xué)計(jì)量數(shù)之比為最簡整數(shù)比。
例2 下列離子方程式書寫正確的是()。
A.向碳酸氫鈉溶液中滴人氫氧化鈣溶液:
B.將二氧化硫通人次氯酸鈉溶液中:
C.將硫化鋇加入稀硫酸中:
D.將新制的氧化鋁溶于足量氫氧化鈉溶液中:
解析
A項(xiàng),Ca2+可以和生成的CO2-3反應(yīng)生沉淀;c項(xiàng),可以和反應(yīng)生成沉淀;D項(xiàng),溶于足量氫氧化鈉溶液中,應(yīng)生成。本題選B。
(三)離子方程式書寫時(shí)的注意事項(xiàng)
1.微溶物作為反應(yīng)物,若是澄清溶液寫離子符號,若是懸濁液寫化學(xué)式。微溶物作為生成物,一般寫化學(xué)式(標(biāo)“↓”符號)。如向澄清石灰水中加入鹽酸的離子方程式為
2.氨水作為反應(yīng)物寫成;作為生成物,若條件為加熱或濃度較大時(shí)寫成(標(biāo)“↑”符號)。
3.未處于自由移動離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫離子方程式,如銅和濃硫酸共熱,氯氣與石灰乳反應(yīng)等。
4.多元弱酸的酸式酸根離子(如等),在離子方程式中不能拆開寫;多元強(qiáng)酸的酸式酸根離子(如),在離子方程式中要拆開寫。
5.注意是否有水參與反應(yīng)。在有些離子方程式中,水作反應(yīng)物,書寫離子方程式時(shí),一定要注意這一隱含條件,防止漏寫。如向Na2 C03溶液中通入CO2的離子方程式為
6.弄清濃酸處理上的異同。高中階段要求同學(xué)們掌握的濃酸主要有濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸,其處理方法如下:(l)濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為98%,水的含量很少,其溶質(zhì)基本上是以硫酸分子的形式存在,所以有濃硫酸參加的反應(yīng),可以認(rèn)為不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),一般不用離子方程式表示。如NaCI固體與濃硫酸的反應(yīng)。(2)濃鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為37%,濃硝酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為69%,它們在溶液中幾乎完全以離子形式存在,所以在離子方程式中,都應(yīng)寫成離子形式。
7.反應(yīng)物的滴加順序不同或反應(yīng)物的使用量相應(yīng)變化時(shí),離子方程式也不同。如向澄清石灰水中通入少量CO2,離子方程式為,通入過量CO2,離子方程式為
例3 下列離子方程式書寫正確的是()。
A.將溶于過量NaOH溶液中:
B.醋酸與水垢中的反應(yīng):
C.向明礬溶液中逐滴加入溶液至恰好完全沉淀:
D.向溶液中通入過量
解析
A項(xiàng),遺漏了與之間的反應(yīng):B項(xiàng),醋酸是弱電解質(zhì),應(yīng)寫成分子式;C項(xiàng),當(dāng)恰好完全沉淀時(shí),的物質(zhì)的量之比應(yīng)為1:4。本題選D。
(四)與“量”有關(guān)的離子方程式的書寫(本部分知識請參考本刊《“賦值反應(yīng)法”巧寫與“量”有關(guān)的離子方程式》一文)
二、離子方程式的正誤判斷
1.看是否符合客觀事實(shí)。如鐵與稀硫酸反應(yīng),生成的是,而不是。
2.看“↑”“↓”等符號的使用及必要的反應(yīng)條件是否正確。
3.看各物質(zhì)的書寫形式是否正確。該用離子表示的是否拆成了離子?該用化學(xué)式表示的是否寫成了化學(xué)式?
4.看是否遵循幾個(gè)守恒定律。(l)是否遵循質(zhì)量守恒定律?(2)是否遵循電荷守恒定律?(3)氧化還原型的離子方程式中,是否遵循得失電子守恒定律?
5.看是否漏掉離子反應(yīng)。如溶液與溶液反應(yīng),既要寫的反應(yīng),又不能漏掉的反應(yīng)。
6.看反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比是否正確。如稀硫酸與Ba(OH)2溶液恰好反應(yīng)的離子方程式不能寫成,應(yīng)寫成
7.看是否符合題設(shè)條件的要求。如過量、少量、等物質(zhì)的量、適量、任意量及滴加順序?qū)Ψ磻?yīng)物、生成物的影響等。如在溶液中,通入少量的離子方程式為通入過量的離子方程式為
例4 下列離子方程式書寫正確的是()。
A.稀硫酸和氫氧化鋇溶液恰好反應(yīng):
B.二氧化氮與水的反應(yīng):
C.向次氯酸鈉溶液中通入過量二氧化硫:
D.向碳酸氫鉀溶液中滴入過量澄清石灰水:
解析
A項(xiàng),不符合物質(zhì)的組成比例,離子方程式應(yīng)為;C項(xiàng),發(fā)生氧化還原反應(yīng);D項(xiàng),石灰水過量,不會有剩余。本題選B。
三、離子能否大量共存
(一)規(guī)律
多種離子能否大量共存于同一溶液中,歸納起來就是一色、二性、三特殊、四反應(yīng)。
1.一色,指溶液的顏色。若限定溶液無色,則(藍(lán)色)、(黃色)、(淺綠色)、(紫色)等有色離子不能存在。
2.二性,指溶液的酸、堿性。在強(qiáng)酸性溶液中,及弱酸根陰離子(如等)均不能大量存在;在強(qiáng)堿性溶液中,及弱堿陽離子(如等)均不能大量存在;多元弱酸的酸式酸根離子等)在強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性溶液中均不能大量存在。
3.三特殊,指三種特殊情況。(l)與不能大量共存,兩者發(fā)生反應(yīng)(2)組合具有強(qiáng)氧化性,能與 等還原性離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。(3)等組合中,雖然兩種離子都能水解且水解相互促進(jìn),但總的水解程度仍然很小,它們在溶液中仍能大量共存(加熱就不同了)。
4.四反應(yīng),指離子間通常能發(fā)生的四種反應(yīng)類型,能相互反應(yīng)的離子不能大量共存。(1)復(fù)分解反應(yīng)。①離子間相互結(jié)合生成難溶物或微溶物,如等。②離子間相互結(jié)合生成氣體,如等。③離子間相互作用生成弱電解質(zhì),如等。(2)氧化還原反應(yīng)。如I(或)與或等。(3)相互促進(jìn)的水解反應(yīng)。如等。(4)絡(luò)合反應(yīng)。如形成紅色的絡(luò)合物形成銀氨溶液等。
例5 在常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是()。
A.pH值-l的溶液中:
B.飽和氯水中:
C.Na2S溶液中:
D.
解析
A項(xiàng),溶液呈強(qiáng)酸性,會發(fā)生氧化還原反應(yīng);C項(xiàng),能與結(jié)合成沉淀;D項(xiàng),與發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)。本題選B。
(二)離子能否共存的題于中常見的限制條件
1.“溶液無色”,故有色離子不能大量存在,如等。
2.“溶液的pH值=l或13等”。前者說明溶液中含有大量,則與+反應(yīng)的離子不能存在;后者說明溶液中含有大量,則與反應(yīng)的離子不能存在。
3.“與Al反應(yīng)放出的溶液”,該溶液可能顯酸性,也可能顯堿性。
4.“因發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存……”等。
5.“使……指示劑呈現(xiàn)……色的溶液中”。
例6 下列離子組一定能大量共存的是()。
A.使甲基橙呈黃色的溶液中:
B.使石蕊呈藍(lán)色的溶液中:
C.含大量的溶液中:
D.含大量的溶液中:
解析
A項(xiàng),溶液可能為酸性,在酸性條件下與不能大量共存;B項(xiàng),溶液為堿性,不能大量共存;C項(xiàng),發(fā)生相互促進(jìn)的水解反應(yīng),兩者不能大量共存。本題選D。
(三)離子共存的數(shù)字化記憶
1.4種有色離子,即呈紫色、呈藍(lán)色、呈黃色、呈淺綠色。
2.5種氧化性離子,即
3.7種還原性離子,即
4.7種水解顯酸性的離子,即
5.6種水解顯堿性的離子,即
6.4種與酸、堿都反應(yīng)的離子,即
感悟與提高
1.下列離子在指定溶液中能大量共存的是()。
A.無色溶液中:
B.含大量的溶液中:
C.加入A1能產(chǎn)生H2的溶液中:
D.酸性溶液中:
2.下列離子方程式書寫正確的是()。
A.漂白粉露置在空氣中失效:
B.向NaAIO2溶液中通入過量
C.向溶液中通人足量氯氣:
D.在強(qiáng)堿性溶液中,次氯酸鈉溶液與反應(yīng)生成
參考答案與提示:1.B提示:D項(xiàng),在酸性條件下會生成弱酸 2.B 提示:A項(xiàng),不在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng),不能寫成離子方程式;C項(xiàng),足量氯氣可把氧化為;D項(xiàng),在強(qiáng)堿性溶液中不可能生成。