李麗麗
離子反應(yīng)在歷年高考中都有比較重要的地位,在中學(xué)階段的基本概念和基礎(chǔ)理論知識(shí)中,貫穿于中學(xué)化學(xué)教材的始終,是中學(xué)化學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)之一,是同學(xué)們必須重視和掌握的基本技能。離子方程式與化學(xué)方程式的區(qū)別和聯(lián)系在于:化學(xué)方程式只能描述化學(xué)反應(yīng),而離子方程式還可以揭示化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì),可以表示一類(lèi)化學(xué)反應(yīng)。下面結(jié)合最近幾年高考試題,力求從理解離子反應(yīng)本質(zhì)的角度出發(fā),以提高同學(xué)們的解題能力和思維能力。
1.寫(xiě).原方程(寫(xiě)出配平的化學(xué)方程式)。
2.拆.強(qiáng)可溶(把可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)改寫(xiě)為離子形式)。
3.刪.無(wú)變者(等量的刪去方程兩邊沒(méi)有變化的離子符號(hào))。
4.查.兩相等(檢查方程兩邊各元素的原子個(gè)數(shù)和電荷數(shù)是否相等)。
1.產(chǎn)物是否符合事實(shí)? 如2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑是錯(cuò)誤的,因?yàn)镠+只能將鐵氧化成+2價(jià)。Cu+2H+══Cu2++H2↑是錯(cuò)誤的,因?yàn)殂~排在金屬活動(dòng)順序表氫之后,不能置換出酸中的氫。將Na投入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+══2Na++Cu是錯(cuò)誤的,因?yàn)榻饘兮c非?;顫姡瑫?huì)先與水反應(yīng):2Na+H2O ══2Na++2OH-+ H2↑,生 成 的NaOH 與CuSO4發(fā)生復(fù)分解反應(yīng):Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓,故總反應(yīng)為:2Na+2H2O+Cu2+══2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。
對(duì)未處于自由移動(dòng)離子狀態(tài)的反應(yīng)不能寫(xiě)離子方程式,如銅與濃硫酸、氯化銨固體與氫氧化鈣固體反應(yīng)等。
2.所用的連接符號(hào)與生成物狀態(tài)是否正確? 如制Fe(OH)3(膠體)應(yīng)寫(xiě)“══”號(hào),可逆反應(yīng)應(yīng)寫(xiě)號(hào);“↑”“↓”這兩個(gè)符號(hào)的含義是指產(chǎn)物以氣體或固體形式從反應(yīng)體系中脫離出來(lái),有脫離過(guò)程寫(xiě)此符號(hào),否則不寫(xiě)。
3.是否符合電離原理? 把易溶于水且易電離的物質(zhì)的化學(xué)式拆寫(xiě)成離子形式,難溶的物質(zhì)以及氣體等仍用化學(xué)式表示,微溶物處于溶液狀態(tài)時(shí)應(yīng)寫(xiě)離子,處于濁液或固體時(shí)應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式。如CaCO3+2H++2Cl-══Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O。
4.電荷、原子是否守恒? 如FeCl3溶液加鐵粉,不能寫(xiě)成Fe3++Fe══2Fe2+,正確的為2Fe3++Fe══3Fe2+。
5.產(chǎn)物是否滿足反應(yīng)物的配比關(guān)系(主要用于酸式鹽與堿的反應(yīng))? 如NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液就有兩種寫(xiě)法:
①NaHSO4溶液足量時(shí):Ba2++2OH-+2H++SO2-4══BaSO4↓+2H2O。
②NaHSO4溶液少量時(shí):Ba2++OH-+H++SO2-4══BaSO4↓+H2O。
6.是否漏掉不顯眼的離子? 如CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng),不能寫(xiě)成Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓,應(yīng)寫(xiě)成Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-══Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
7.刪 減 是 否 正 確? 如 H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)不能寫(xiě)成Ba2++SO2-4+H++OH-══BaSO4↓+H2O,應(yīng)寫(xiě)成Ba2++SO2-4+2H++2OH-══BaSO4↓+2H2O。
8.反應(yīng)進(jìn)行的環(huán)境。如電解熔融的NaCl和電解NaCl飽和溶液其離子方程式就不同,應(yīng)注意區(qū)別。
例1 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( )。
A.將Cl2通 入NaOH 溶 液 中:Cl2+OH-══Cl-+ClO-+H2O
B.Cu 溶 于 稀 硝 酸:3Cu+8H++2NO-3══3Cu2++2NO↑+4H2O
C.向NaHCO3溶液中加入稀鹽酸:CO2-3+2H+══CO2↑+H2O
D.向AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH 溶液:Al3++3OH-══Al(OH)3↓
將Cl2通入NaOH 溶液中,題中所給方程式不符合電荷守恒,正確的離子方程式為Cl2+2OH-══Cl-+ClO-+H2O,A 項(xiàng)錯(cuò)誤。Cu溶于稀硝酸,反應(yīng)生成硝酸銅、NO 和水,離子方程式為3Cu+8H++2NO-3══3Cu2++2NO↑+4H2O,B項(xiàng)正確。HCO-3難電離,不能拆開(kāi),向NaHCO3溶液中加入稀鹽酸,正確的離子方程式為HCO-3+H+══CO2↑+H2O,C項(xiàng)錯(cuò)誤。向AlCl3溶液中加入過(guò)量NaOH 溶液,生成的是偏鋁酸鈉、氯化鈉和水,不是氫氧化鋁沉淀,正確的離子方程式為Al3++4OH-══AlO-2+2H2O,D 項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
例2 下列離子方程式正確的是( )。
A.單質(zhì)鈉加入水中:Na+H2O ══Na++OH-+H2↑
B.氨水和醋酸反應(yīng):NH3·H2O+H+══NH+4+H2O
C.澄清石灰水與過(guò)量碳酸氫鈣反應(yīng):Ca2++HCO-3+OH-══CaCO3↓+H2O
D.漂白粉溶液通入過(guò)量二氧化硫氣體:Ca2++SO2+ H2O+3ClO-══CaSO4+Cl-+HClO
A 項(xiàng),該離子方程式不符合元素守恒,正確的離子方程式為2Na+2H2O ══2Na++2OH-+H2↑。B項(xiàng),醋酸為弱酸,不能拆成離子,正確的離子方 程 式 為NH3· H2O+CH3COOH ══NH+4+CH3COO-+H2O。C 項(xiàng),氫氧根可以和碳酸氫根反應(yīng)生成碳酸根和水,所以澄清石灰水與過(guò)量碳酸氫鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀。D 項(xiàng),次氯酸鈣溶液中通入過(guò)量的二氧化硫氣體,次氯酸根離子會(huì)將二氧化硫氧化成硫酸根,正確的離子方程式為2ClO-+Ca2++2H2O+2SO2══2Cl-+CaSO4↓+4H++SO2-4。
答案:C
例3 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( )。
①碳酸鈣跟醋酸反應(yīng):CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O
②鐵跟稀鹽酸反應(yīng):Fe+2H+══Fe2++H2↑
③碘化鉀溶液跟適量溴水反應(yīng):I-+Br2══2Br-+I
④鐵跟硫酸銅反應(yīng):Cu2++Fe ══Fe2++Cu
⑤碳酸氫鈣溶液跟足量燒堿溶液反應(yīng):Ca2++HCO-3+OH-══CaCO3↓+H2O
A.①② B.②⑤
C.③④ D.②④
①弱電解質(zhì)寫(xiě)化學(xué)式,離子方程式為CaCO3+2CH3COOH══Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,錯(cuò)誤;②鐵跟稀鹽酸反應(yīng)生成亞鐵離子和氫氣,離子方程式為Fe+2H+══Fe2++H2↑,正確;③碘化鉀溶液跟適量溴水反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子不守恒,離子方程式為2I-+Br2══2Br-+I2,錯(cuò)誤;④鐵跟硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng),離子方程式為Cu2++Fe ══Fe2++Cu,正確;⑤碳酸氫鈣溶液跟足量燒堿溶液反應(yīng)生成碳酸鈣、碳酸鈉和水,離子方程式為2HCO-3+Ca2++2OH-══CO2-3+CaCO3↓+2H2O,錯(cuò)誤。
答案:D
點(diǎn)睛:判斷離子方程式判斷正誤時(shí),可首先查看其是否符合守恒要求(原子守恒、電荷守恒以及電子得失守恒),再查看其物質(zhì)的拆分是否符合要求,最后核對(duì)其是否符合反應(yīng)實(shí)際,產(chǎn)物是否正確,化學(xué)計(jì)量系數(shù)是否合理等。
例4 下列反應(yīng)對(duì)應(yīng)的離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是( )。
A.向飽和碳酸鈉溶液中通入足量的二氧化 碳:2Na++ CO2-3+ CO2+ H2O ══2NaHCO3↓
B.KIO3與KI在酸性溶液中反應(yīng):5I-+IO-3+3H2O ══3I2+6OH
C.向碳酸氫銨溶液中加入過(guò)量的NaOH溶液:NH+4+OH-══NH3·H2O
D.澄清石灰水與醋酸溶液混合:Ca(OH)2+ 2CH3COOH ══ Ca2++2CH3COO-+2H2O
NaHCO3溶解度小,向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2,反應(yīng)生成了碳酸氫鈉晶體,反應(yīng)的離子方程式 為 CO2-3+2Na++ CO2+ H2O ══2NaHCO3↓,故A 項(xiàng)正確。酸性溶液中不存在氫氧根離子,KIO3與KI在酸性溶液中反應(yīng),正確的離子方程式為5I-+IO-3+6H+══3I2+3H2O,故B項(xiàng)錯(cuò)誤。向碳酸氫銨溶液中加入過(guò)量的NaOH 溶液,正確的離子方程 式 為 HCO-3+ NH+4+ 2OH-══NH3·H2O+CO2-3+H2O,故C 項(xiàng)錯(cuò)誤。澄清石灰水與醋酸溶液反應(yīng)生成醋酸鈣和水,正確的離子方程式為OH-+CH3COOH══CH3COO-+H2O,故D 項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:A
例5 下列離子方程式正確的是( )。
A.氫氧化鐵溶于氫碘酸中:Fe(OH)3+3H+══Fe3++3H2O
B.酸性KMnO4溶液褪色證明Fe2+的還原性:MnO+4+5Fe2++8H+══Mn2++5Fe3++4H2O
C.鐵和稀硝酸反應(yīng)制得淺綠色溶液:Fe+4H++NO-3══Fe3++NO↑+2H2O
D.鋁粉和NaOH 溶液制取H2:Al+2OH-══AlO-2+H2↑
氫氧化鐵溶于氫碘酸中的離子反應(yīng)為2Fe(OH)3+2I-+6H+══2Fe2++I2+6H2O,故A 項(xiàng)錯(cuò)誤。酸性KMnO4溶液褪色證明Fe2+的還原性,KMnO4中Mn元素化合價(jià)降低,F(xiàn)e2+化合價(jià)升高:MnO-4+5Fe2++8H+══Mn2++5Fe3++4H2O,故B 項(xiàng)正確。鐵和稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)物與量有關(guān),鐵少量時(shí)變成三價(jià)鐵,溶液由無(wú)色變?yōu)辄S色,離子方程式為Fe+4H++NO-3══Fe3++NO↑+2H2O;鐵過(guò)量時(shí)變成二價(jià)亞鐵,溶液由無(wú)色變?yōu)闇\綠色,離子方程式為3Fe+8H++2NO-3══3Fe2++2NO↑+4H2O,故 C 項(xiàng) 錯(cuò) 誤。 鋁 粉 和NaOH 溶 液 制 取H2:2Al+2H2O+2OH-══2AlO-2+3H2↑,故D 項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案:B
點(diǎn)睛:本題考查離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě),明確發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵,注意離子反應(yīng)的書(shū)寫(xiě)方法及發(fā)生的氧化還原反應(yīng),注意氧化還原反應(yīng)的同時(shí),還要注意反應(yīng)的酸堿環(huán)境。解題時(shí)需注意:A 選項(xiàng)中鐵離子能將碘離子氧化;C 選項(xiàng)中鐵與稀硝酸反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)條件有關(guān),鐵少量時(shí)變成三價(jià)鐵離子,鐵過(guò)量時(shí)變成二價(jià)亞鐵離子,產(chǎn)物不同溶液的顏色不同。