趙維
“離子方程式”是中學(xué)化學(xué)的一個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),也是高考考查的熱點(diǎn)。現(xiàn)舉例說明其常見的考查方式與解題思路,供參考。
一、考查離子方程式的書寫
書寫離子方程式,要首先弄清反應(yīng)物與生成物,然后根據(jù)離子方程式的書寫原則進(jìn)行書寫。
例1 將氨水和NH,HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其離子方程式為。
解析由題意可知,氨水和NH,HCO,溶液反應(yīng)生成(NH4)2CO3和H2O,根據(jù)離子方程式的書寫原則可得其離子方程式為:
HCO3+NH3·H2ONH+CO3-+H2O
例2 某同學(xué)預(yù)測(cè)FeCl,溶液中通入SO2,溶液顏色由棕黃色變成淺綠色。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。
解析由題意可知,F(xiàn)eCl,與SO2反應(yīng)(H2O也參加反應(yīng))生成FeCl2、H2SO4和HC1,根據(jù)離子方程式的書寫原則可得其離子方程式為:
2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO24-+4H* 二、考查離子方程式正誤的判斷
判斷離子方程式的正誤,要根據(jù)離子方程式的書寫原則進(jìn)行分析,凡符合離子方程式書寫原則的,則是正確的;否則,則是錯(cuò)誤的。
例3 下列離子方程式中,正確的是()。A.向NaOH溶液中加入少量Mg(HCO3)2溶液:
20H+Mg2+=Mg(OH)2↓
B.向足量NaHSO4溶液中逐漸滴入Ba(HCO3)2溶液:
2HCO3+Ba2++2H*+SO4-=BaSO4↓+2H2O+2CO2↑
C.酸性KMnO,溶液與H2O2反應(yīng):
2MnO+10H*+3H2O2=2Mn++302↑+8H20
D.向Fe(NO3),溶液中加入過量HI溶液:2Fe3++21==2Fe2++I2
解析 A項(xiàng),錯(cuò)在漏寫OH—與HCO,之間的離子反應(yīng),其正確的離子方程式為:
40H+Mg2++2HCO3=Mg(OH)2↓+2CO23-+2H2O
B項(xiàng),足量NaHSO4與Ba(HCO3)2反應(yīng)離子方程式書寫正確;C項(xiàng),錯(cuò)在電荷不守恒和得失電子不守恒,其正確的離子方程式為:
2MnO+6H*+5H2O2=2Mn2++502↑+8H20
D項(xiàng),錯(cuò)在漏寫H*、NO,與I之間的離子反應(yīng),向Fe(NO3)3溶液中加入過量HI溶液,在H+存在下NO,也能將I氧化(NO,被還原為NO),其正確的離子方程式為:
Fe3++3NO3+12H*+101=Fe2++5I2+3NO↑+6H20
答案為B。
例4下列離子方程式書寫正確的是()。
A.少量碳酸氫鈉溶液逐滴加入到氫氧化鈣溶液中:
Ca2++OH+HCO3CaCO3↓+H2O
B.在溴化亞鐵溶液中通入過量的氯氣:Cl2+2Fe2++2Br2Fe3++2Cl+Br2
C.在NaHSO,溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性:
Ba2++OH+H++SO2-==BaSO4↓+H2O
D.少量二氧化硫通入漂白粉溶液中:
Ca2++2C1O+H2O+SO2=CaSO3↓+2HCIO
解析 A項(xiàng),少量碳酸氫鈉與氫氧化鈣反應(yīng),生成CaCO3沉淀、水和NaOH,其離子方程式書寫正確;B項(xiàng),錯(cuò)在陰、陽離子的個(gè)數(shù)比不符合實(shí)際組成,氯氣過量,F(xiàn)e2+和Br完全被氧化,F(xiàn)e2+和Br的個(gè)數(shù)比應(yīng)為1:2,其正確的離子方程式為:3Cl2+2Fe2++4Br=2Fe3++6Cl+2Br2
C項(xiàng),溶液至中性時(shí),NaHSO,與Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比應(yīng)為2:1,其正確的離子方程式為:
Ba2++20H+2H*+SO2=BaSO4↓+2H2O
D項(xiàng),錯(cuò)在產(chǎn)物不符合客觀事實(shí),ClO—能將SO2氧化生成CaSO4,其正確的離子方程式為:Ca2++ClO+H2O+SO2=CaSO4↓+2H*+Cl
答案為A。
三、考查離子方程式的意義
求解此類試題的關(guān)鍵是要認(rèn)真分析所給離子方程式所表示的意義或根據(jù)離子方程式的書寫原則書寫所給反應(yīng)的離子方程式。
例5 能用H*+OH=H20來表示的化學(xué)反應(yīng)是()。
A.氫氧化鐵和稀鹽酸反應(yīng)
B.Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸中
C.澄清石灰水和稀硝酸反應(yīng)
D.醋酸和氫氧化鈉溶液反應(yīng)
解析離子方程式“H*+OH==H2O”可以表示強(qiáng)酸(或NaHSO4、KHSO4)溶液與強(qiáng)堿溶液生成可溶性鹽和水的反應(yīng),A項(xiàng)的氫氧化鐵是難溶性堿,B項(xiàng)生成的硫酸鋇是難溶性鹽,D項(xiàng)的醋酸是弱酸,只有C項(xiàng)符合題意。
四、考查根據(jù)離子方程式確定元素的化合價(jià)
離子方程式必須符合電荷守恒原則。求解此類試題的關(guān)鍵是要掌握電荷守恒原則和原子團(tuán)中化合價(jià)的代數(shù)和原則。
例6 已知在堿性溶液中可發(fā)生如下反應(yīng):2X(OH)3+3ClO+40H
2XO2+3Cl+5H2O 則XO2—中X的化合價(jià)是()。
A.+3 ????????????????????????? B.+4 ????????????????????????? C.+5???????????????????? D.+6436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9
解析根據(jù)離子方程式兩邊電荷守恒原則得:(-1)x3+(-1)x4=(-n)x2+(-1)x 3,解得n=2;設(shè)XO2—中X的化合價(jià)為x,因0元素的化合價(jià)為—2,從而可得:x+(—2)x4=—2,解得x=+6。
答案為D。
五、考查根據(jù)離子方程式的計(jì)算
根據(jù)離子方程式的計(jì)算,實(shí)質(zhì)是從定量的角度考查對(duì)離子方程式的理解。求解此類試題要抓住有關(guān)離子之間量的關(guān)系,通過判斷何者過量,然后根據(jù)不足量進(jìn)行計(jì)算。對(duì)于有關(guān)金屬單質(zhì)與H+和NO,反應(yīng)的計(jì)算,能夠抓住本質(zhì),避免出現(xiàn)錯(cuò)誤。
例71L含F(xiàn)e(NO3)3和H2SO4的混合溶液,其濃度分別為0.2 mol·L—和1.5mol·L—',現(xiàn)向該溶液中加入39.2g鐵粉使其充分反應(yīng)。下列有關(guān)說法正確的是()。
A.反應(yīng)后溶液中Fe3+物質(zhì)的量為0.8mol
B.反應(yīng)后產(chǎn)生13.44LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
C.反應(yīng)后溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之和為0.9 mol
D.由于氧化性Fe3+>H+,故反應(yīng)中先沒有氣體產(chǎn)生后產(chǎn)生氣體
解析由題意可知,n(H*)=1.5 mol·L—'x1Lx2=3 mol,n(NO3)=0.2 mol·L-1x1L x3=0.6 mol,n(Fe3+)=0.2 mol·L-x1L= 0.2 mol,n(Fe)=39.2g÷56g·mol-'=0.7 mol; 因氧化性“H++NO3”>Fe3+>H+,則發(fā)生反應(yīng)的順序依次為:
①Fe+4H*+NO3-Fe3++2H2O+NO↑②Fe+2Fe3+==3Fe2+
③Fe+2H+==Fe2++H2↑
A項(xiàng),由反應(yīng)①可知,F(xiàn)e和H+過量、NO,不足,則0.6 mol NO,需消耗0.6 mol Fe和2.4 mol H*,生成0.6 mol Fe3*;由反應(yīng)②可知,反應(yīng)①剩余的0.1 mol Fe與0.2 mol Fe3+反應(yīng)生成0.3 mol Fe2+;則反應(yīng)后溶液中Fe3+物質(zhì)的量為0.2mol+0.6 mol-0.2 mol=0.6 mol,A項(xiàng)錯(cuò)誤;B項(xiàng),由上述分析可知,在反應(yīng)①、②中Fe已消耗完(事實(shí)上在反應(yīng)②中Fe不足),沒有發(fā)生反應(yīng)③,則沒有氫氣產(chǎn)生,B項(xiàng)錯(cuò)誤;C項(xiàng),由上述分析可知,反應(yīng)后溶液中Fe3+物質(zhì)的量為0.6mol,反應(yīng)②生成0.3 mol Fe2+,則反應(yīng)后溶液中Fe2+和Fe3+物質(zhì)的量之和為0.9 mol(即0.3 mol+0.6 mol= 0.9mol),C項(xiàng)正確;D項(xiàng),由上述分析可知,由于鐵不足而沒有氫氣產(chǎn)生,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
答案為C項(xiàng)。
(收稿日期:2022—04—10)436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9