高誼+陳志高
本文運用“以少定多”(不足量的物質各組成相關離子,必完全反應,所以必滿足其定量組成比關系,但過量的物質不參加反應留存溶液中)規(guī)則介紹這類離子方程式的類型并歸納該類離子方程式的寫法。
一、酸式鹽與可溶性堿(或酸)反應的離子方程式書寫———物質的量比法
1.酸式一氫鹽與可溶性堿所含金屬陽離子的價態(tài)相同時,中和反應或沉淀反應恰好進行完全,過量的酸式鹽或堿所提供的酸根離子(或OH-)不全部參加反應而留存溶液中,與用量無關。如Na2HPO4溶液與NaOH溶液反應:
HPO2-4+ OH-PO3-4+H2O
2.酸式一氫鹽與可溶性堿所含金屬陽離子的價態(tài)不同時,與用量有關。如
Mg(HCO3)2溶液與NaOH溶液反應:
若n[Mg(HCO3)2]n(NaOH)
≥12時,Mg(HCO3)2過量,由于生成難溶堿Mg(OH)2的溶解度小于其鹽MgCO3溶解度,則
Mg 2++2OH-Mg(OH)2↓
n[Mg(HCO3)2]n(NaOH)≤14時,NaOH過量,則
Mg 2++2HCO-3+4OH-
Mg(OH)2↓+2CO2-3+2H2O
3.酸式二氫鹽與可溶性堿(或酸)反應,堿過量則酸式鹽轉化為正鹽,堿不足則可能轉化為酸式一氫鹽,反應中有時是沉淀完全,有時是中和完全,有時是沉淀與中和并存,與量有關。根據(jù)產(chǎn)物形式依反應物用量比確定離子方程式。如
KH2PO4溶液與NaOH溶液反應:
若n(KH2PO4)n(NaOH)≥1,即KH2PO4過量,則
H2PO-4+OH-HPO2-4+H2O
n(KH2PO4)n(NaOH)≤12,即NaOH過量,則
H2PO-4+2OH-PO3-4+2H2O
以上反應,當反應物用量比居于中間時,以兩反應所得產(chǎn)物為最終產(chǎn)物運用守恒規(guī)則配平。
二、生成物與過量反應物繼續(xù)反應的離子方程式書寫——疊加法
1.一些物質的反應,試劑滴加順序不同則反應進度不同,操作程序不同時的離子方程式不同。
例1 (1)向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至過量;(2)向NaOH溶液中逐滴加入AlCl3溶液至過量;寫出反應的離子方程式。
解析 (1)
AlCl3NaOHAl (OH)3NaOHNaAlO2
Al3++3OH-Al(OH)3↓
Al(OH)3+OH-AlO-2+2H2O
Al3++4OH-AlO-2+2H2O
(2)NaOHAlCl3AlO-2
AlCl3Al (OH)3
Al3++4OH-AlO-2+2H2O
3AlO-2+Al3++6H2O4Al(OH)3↓
Al3++3OH-Al (OH)3↓
其他如Na2CO3溶液與鹽酸的反應,氯水與KI溶液的反應,氨水與AgNO3溶液的反應等均屬此類。
2.生成物與過量反應物繼續(xù)反應的離子方程式。
例2 寫出下列反應的離子方程式:
(1)向Ca(ClO)2溶液中通入過量CO2
(2)在氨水中通入SO2至過量
解析 這類反應只需注意題設條件,判斷產(chǎn)物是否與過量反應物繼續(xù)反應,并將各步反應的離子方程式疊加即可。
(1)反應:
Ca2++2ClO-+H2O +CO2CaCO3↓+2HClO
進行完全后,又發(fā)生
CaCO3+H2O +CO2Ca2++2HCO-3
所以總反應為:
ClO-+H2O +CO2HCO-
3+HClO
(2)NH3·H2O吸收SO2先生成(NH4)2SO3,(NH4)2SO3跟過量SO2和水反應成NH4HSO3:
2NH3·H2O+SO22NH+4+SO2-3+H2O
SO2-3+H2O+SO22HSO-3 (+NH3·H2O +SO2NH+4+HSO-3
三、氧化還原反應進行程度不同時的離子方程式書寫——守恒法
例3 寫出a mol Cl2通入b mol FeBr2溶液中發(fā)生反應的離子方程式。
解析 溶液中Fe2+、 Br-均可被Cl2所氧化,由于還原性Fe2+>Br-,當Cl2的量變化時,可能只有Fe2+被氧化、Fe2+和Br-均被氧化或Fe2+氧化后Br-部分氧化,先寫出兩個極端反應離子方程式,再根據(jù)電荷守恒配平。
若n(Cl2)n(FeBr2)
=ab≤12,Cl2不足,則
Cl2+2Fe2+2Fe3++2Cl-
若n(Cl2)n(FeBr2)=ab≥32, Cl2過量,則
3Cl2+2Fe2++4Br-2Fe3++2Br2+6Cl-
若n(Cl2)n(FeBr2)處在
12 由電荷守恒規(guī)則,有2b-x=3b-2a,從而x=2a-b, 故aCl2+bFe2++(2a-b)Br- bFe3+ +2a-b2Br2+2aCl- 這類反應若題目未指明反應物的相對用量,則按何種用量比去書寫都是可以的。無論如何不足量的反應物中各參加反應的離子數(shù)目之比必須和化學式相符合,而過量的反應物各參加反應的離子則根據(jù)用量確定。