洪云龍
一、深刻理解離子方程式的含義
只要認真細讀離子方程式的概念(用實際參加反應(yīng)的離子符號來表示反應(yīng)的式子),以及仔細分析離子方程式的特點,我們便會發(fā)現(xiàn),離子方程式實際上包含了兩個方面的含義:一是包含了對離子方面的要求;二是包含了對量方面的要求。對離子方面的要求,就是只允許列入實際參加反應(yīng)的離子,不允許列入實際不參加反應(yīng)的離子。對量方面的要求,就是離子方程式中各離子的化學(xué)計量數(shù)之比表示的是參加反應(yīng)的離子的實際反應(yīng)量及實際生成量之間的比例關(guān)系,并不表示參加反應(yīng)的離子的實際給出量及生成量之間的比例關(guān)系,故化學(xué)計量數(shù)與實際參加反應(yīng)的離子的剩余量沒有直接的關(guān)系。
二、看清書寫實質(zhì),提出有效方法
因為離子方程式包含了對離子方面的要求,所以我們在書寫與“量”有關(guān)的離子方程式時,第一步必須搞清楚哪些離子參加了反應(yīng),以及它們究竟發(fā)生了怎樣的反應(yīng)(第一步概括為:搞清離子反應(yīng)),這是書寫與“量”有關(guān)的離子方程式的基礎(chǔ)。因為離子方程式又包含了對量方面的要求,所以我們在書寫與“量”有關(guān)的離子方程式時,第二步必須找出參加反應(yīng)的離子的實際反應(yīng)量及實際生成量,并由此確定離子方程式中各離子的化學(xué)計量數(shù)(第二步概括為:確定化學(xué)計量數(shù)),這是書寫與“量”有關(guān)的離子方程式的關(guān)鍵。
綜上所述,與“量”有關(guān)的離子方程式的書寫,實際上就是在“搞清離子反應(yīng)”的基礎(chǔ)上“確定化學(xué)計量數(shù)”的過程。那么,如何在“搞清離子反應(yīng)”的基礎(chǔ)上“確定化學(xué)計量數(shù)”,從而得出離子方程式呢?筆者提出了一種簡單易懂且不易出錯的有效方法——“賦值反應(yīng)法”,順利地解決了很多類型的與“量”有關(guān)的離子方程式的書寫問題。具體步驟如下:
1.按要求賦值,搞清離子反應(yīng)。首先要弄清題目對各物質(zhì)在量方面的要求,然后再根據(jù)這個要求靈活地賦予具體的值。雖然在理論上只要符合物質(zhì)在量方面的要求便可隨意賦值,但我們在實際賦值時,最好考慮什么值方便就賦予什么值。注意賦值的對象是物質(zhì)(化學(xué)式),而非單獨的某種離子。例如,已知OH來自于,如果需要,就不能直接賦的值為1 mol,只能通過賦的值為0.5 mol來實現(xiàn)。隨后,必須徹底搞清哪些離子實際參加了反應(yīng)及它們究竟發(fā)生了怎樣的反應(yīng)。
2.求出各反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量及實際生成量。寫出所有實際參加反應(yīng)的離子的各個反應(yīng)方程式,在每個反應(yīng)方程式中分別列出各反應(yīng)離子的起始量,求出實際反應(yīng)量及實際生成量。為便于深刻理解,可附帶求出各反應(yīng)離子的剩余量。
3.合并各反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量及實際生成量。將各個反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量及實際生成量相應(yīng)地合并相加,以作為確定化學(xué)計量數(shù)的基礎(chǔ)。
4.確定化學(xué)計量數(shù),得出離子方程式。通過大、縮小、刪除、約簡等整理方法,以確定化學(xué)計量數(shù),得出離子方程式。
三、與“量”有關(guān)的離子方程式的類型
1.過量型,如少量的與澄清石灰水反應(yīng)。
2.定量型,如明礬與等物質(zhì)的量的溶液反應(yīng)。
3.目標(biāo)型,如在明礬溶液中加入溶液至沉淀完全。
4.條件不同,相同反應(yīng)物間的離子方程式不同。(l)反應(yīng)物的滴加順序不同,離子方程式不同,如把溶液逐滴加入到溶液中至過量和把NaOH溶液逐滴加入到溶液中至過量的離子方程式不同。(2)條件不同,離子方程式不同,如溶液與溶液混合,加熱與不加熱時的離子方程式不同。
四、“賦值反應(yīng)法”的實例應(yīng)用
例1 寫出向溶液中加入過量澄清石灰水的離子方程式。
解析
此題屬于酸式鹽與堿反應(yīng)的“過量型,,的離子方程式的書寫,書寫力,法常常概括為“少定多變法”。我們用“賦值反應(yīng)法”亦可簡單易懂地加以解決。
第一步,按要求賦值,搞清離子反應(yīng)。由題目知不足,而過量。不足的物質(zhì)在理論上可賦任意值(如lmol、2mol、3 mol等),但一般賦值為1 mol比較方便;而過量的物質(zhì)因為在反應(yīng)中能滿足不足的物質(zhì)在量方面的任何要求(由過量的物質(zhì)能將不足的物質(zhì)全部反應(yīng)完且還有剩余推知),故其值可假設(shè)為無窮大,用∞表示。過量的和1 mol電離出的的量分別是∞、∞、2 mol。這些離子發(fā)生的反應(yīng)是
第二步,求出各反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量、實際生成量:
第三步,合并①②式的實際反應(yīng)量、實際生成量,得到
第四步,整理③式以確定化學(xué)計量數(shù),得出離子方程式為
答案:
小結(jié):如果此小題的條件變更為“向溶液中加入過量”,同理,其離子方程式可用“賦值反應(yīng)法”書寫為,與“向溶液中加入過量澄清石灰水”的離子方程式一樣。一般來說,酸式鹽與堿的反應(yīng),反應(yīng)物的“量”不同其離子方程式亦不同。但的反應(yīng)明顯是個特例,離子方程式并不因為“量”的不同而有所不同。
側(cè)2 向溶液中逐滴滴人溶液至混合溶液恰好呈中性,此時離子方程式是_____;繼續(xù)向混合溶液中滴入幾滴溶液,此時離子方程式是______。
解析
此題屬于“目標(biāo)型”的與“量”有關(guān)的離子方程式的書寫。
第一步,按要求賦值,搞清離子反應(yīng)。此小題要根據(jù)“滴入溶液至混合溶液恰好呈中性”來弄清賦值的要求。如何才使混合溶液恰好呈中性呢?顯然只有滴人的溶液所電離出來的溶液里的恰好反應(yīng),才會使混合溶液呈中性,故推知賦值要求是:賦值后必須使中的數(shù)目與中的數(shù)目相等。所以,我們可賦的值為2 mol、的值為1 mol。2 mol電離出電離出。這些離子發(fā)生的反應(yīng)是
第二步,求出各反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量、實際生成量:
第三步,合并①②式的實際反應(yīng)量、實際生成量,得出
第四步,整理③式以確定化學(xué)計量數(shù),得出離子方程式為
從②式的剩余量中得知,溶液中剩余,故向混合溶液中滴人幾滴溶液后,離子方程式是。事實上,通過分析總離子方程式亦可判斷離子的剩余情況。在應(yīng)來自于應(yīng)電離出。實際上消耗了,推知已全部反應(yīng)完,但有剩余。同理,應(yīng)來自于應(yīng)電離出。實際上消耗了,故推知已全部反應(yīng)完。綜上得知,混合溶液中只剩余。
小結(jié):如果離子方程式中有關(guān)離子的反應(yīng)比例與其對應(yīng)的化學(xué)式中陰、陽離子的組成比例相符合,說明有關(guān)離子已全部參與反應(yīng);如果離子的反應(yīng)比例與其對應(yīng)的化學(xué)式中陰、陽離子的組成比例不相符合,說明仍有離子未反應(yīng)完。如在與的反應(yīng)比例是2:1,不符合中與的組成比例I:l,說明有剩佘;與的反應(yīng)比例是1:2,與與的組成比例相符合,說明已全部反應(yīng)完。
答案:
感情與提高
向溶液中逐滴滴入 Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全,此時離子方程式是______;繼續(xù)向混合溶液中滴入幾滴鹽酸,此時離子方程式是_____。
參考答案與提示:
提示:第一步,按要求賦值,搞清離子反應(yīng)。根據(jù)“滴人Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全”,推知此小題的賦值要求是:賦值后必須使Ba(OH)2中的數(shù)目等于NaHSO4中的數(shù)目。故可賦的值分別為1 mol、1 mol。電離出電離出這些離子發(fā)生的反應(yīng)是
第二步,求出各反應(yīng)方程式的實際反應(yīng)量、實際生成量:
第三步,合并①②式的實際反應(yīng)量、實際生成量,得到
第四步,整理③式以確定化學(xué)計量數(shù),得出離子方程式為
在的反應(yīng)比例(1:1)與的組成比例(1:1)相符,而Ba2與OH的反應(yīng)比例(1:1)與與的組成比例(1:2)不符,可推知混合溶液中剩余。