方法指导
离子方程式的书写及判断正误的方法
一、高考展望:
离子方程式的书写及判断正误是历年高考中必考的试题之一。主要以选择题形式出现。重点考查客观性原理、等电性原理、书写规则和规范原则。不过,也要注意反应物的物质的量之间的关系,哪种反应物过量的问题。从命题的内容上看,存在以下四个特点:
⑴所考查的化学反应均为中学化学教材中的基本反应,错因大都属于化学式能否拆分、电荷是否配平、产物是否合理和是否漏掉部分反应等;
⑵所涉及的化学反应类型以复分解反应为主,溶液中氧化还原反应所占比例较小。
⑶一些重要的离子反应方程式,在历年高考卷中多次重复。如:碳酸盐与酸反应,Na与H2O反应,金属Al或Fe与盐酸或稀硫酸的反应等。
⑷根据信息或实验现象书写离子方程式。这类题型多贯穿在实验或简答题中。
二、考点归纳:
1.判断离子方程式书写正误的方法:
⑴看离子反应是还符合客观事实,不是主观臆造产物及反应。
如:
1.铁与稀硫酸反应误写成:
2Fe+6H+=Fe3++3H2↑(应该生成Fe2+)
2.铁与稀硝酸反应误写成:
Fe+2H+=Fe2++H2↑(铁与稀硝酸反应应该生成NO和H2O,而不放出H2)
3.四氧化三铁与稀硝酸反应误写成:
Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O(稀硝酸强氧化性,氧化Fe2+,并且生成NO和H2O)
4.氢氧化铁与过量氢碘酸反应误写成:
Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O(考虑Fe3+氧化I-生成Fe2+和I2)
5.向次氯酸钙溶液中通入少量的二氧化硫气体误写成:
Ca2++2ClO-+SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO(应该考虑HClO氧化CaSO3,生成CaSO4和HCl)
6.向溴乙烷中滴入硝酸银溶液检验其中溴元素误写成:
Ag++Br-=AgBr↓(应该考虑溴乙烷先用NaOH水解,再加HNO3酸化才生成AgBr↓)
⑵看“==”““””“↓”“↑”等是否正确。
1.向沸水中滴入饱和的氯化铁溶液制备氢氧化铁胶体应写作:
Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+
2.单水解应写“”,↓”“↑”如:
①氯化铵溶于水应写作:NH4++H2ONH3·H2O+H+
②硫化钠的第一步水解应写作:S2-+H2OHS-+OH-
碳酸氢钠溶于水应写作:HCO3-+H2OH2CO3+OH-
④氯化铁溶于水应写作:Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
3.双水解应写“=”“↑”“↓”
如:硫酸铝溶液与小苏打溶液反应:Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
⑶看表示各物质的化学式是否正确(即拆分是否正确)。
1.弱酸的酸式根应写作:
HCO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-
2.强酸的酸式根HSO4-在水溶液中通常应写作H++SO42-
3.澄清石灰水,饱和石灰水写作:Ca2+、OH-;而石灰乳写作:Ca(OH)2。
⑷看是否漏掉离子反应。
1.氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液反应误写成:
Ba2++SO42-=BaSO4↓,漏掉了Cu2+与OH-的反应。
2.向溴化亚铁溶液中通入足量的氯气误写成:
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,漏掉了Cl2与Br-的反应。
(足量的氯气先氧化Fe2+,再氧化Br-生成Fe3+和Br2)
⑸看元素是否守恒、电荷是否守恒、电子是否守恒。
1.钠与水反应误写成:
Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑(电荷不守恒)
2.铝与盐酸反应误写成:
Al+2H+=Al3++H2↑(电荷不守恒)
3.铝与氢氧化钠溶液反应误写成:
Al+2OH-=AlO2-+H2↑(电荷不守恒)
4.铁与氯化铁溶液反应误写成:
Fe+Fe3+=2Fe2+(电荷不守恒)
5.铜与氯化铁溶液反应误写成:
Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+(电荷不守恒)
6.硫酸亚铁与双氧水反应写成:
Fe2++2H2O2+4H+=Fe3++4H2O(电荷不守恒)
7.双氧水与酸性高锰酸钾溶液反应:
2MnO4-+H2O2+6H+=2Mn2++3O2↑+4H2O(电荷不守恒)
⑹看反应物与产物的配比是否正确。
1.稀硫酸与氢氧化钡溶液反应误写成:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O(H+与SO42-配比是2∶1)
2.向溴化亚铁溶液中通入足量的氯气误写成:
2Fe2++2Br-+Cl2=2Fe3++Br2+2Cl-(Fe2+与Br-配比是1∶2)
⑺看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量以”“滴加顺序”对反应方式或产物的影响。
1.酸性氧化物或多元弱酸与碱的反应:(注意生成正盐还是酸式盐)
①二氧化碳与氢氧化钙溶液反应
CO2少量应写作:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
CO2过量应写作:CO2+OH-=HCO3-
②二氧化硫与氢氧化钠溶液反应
SO2少量应写作:SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2过量应写作:SO2+OH-=HSO3-
③二氧化硫与氨水反应
SO2少量应写作:SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O
SO2过量应写作:SO2+NH3·H2O=NH4++HsO3-
④磷酸与与氢氧化钙溶液反应
2H3PO4+3Ca2++6OH-=Ca3(PO4)2↓+6H2O
2.酸性氧化物与弱酸盐的反应:(注意生成正盐还是酸式盐)
①二氧化碳与次氯酸钙溶液反应
CO2少量应写作:CO2+H2O+Ca2++2ClO-=CaCO3↓+2HClO
CO2过量应写作:CO2+H2O+ClO-=HCO3-+HClO
②二氧化碳与硅酸钠溶液反应
CO2少量应写作:CO2+H2O+SiO32-=CO32-+H2SiO3↓
CO2过量应写作:2CO2+2H2O+SiO32-=2HCO3-+H2SiO3↓
③二氧化碳与偏铝酸钠溶液反应
CO2少量应写作:CO2+3H2O+2AlO2-=2Al(OH)3↓+CO32-
CO2过量应写作:CO2+2H2O+AlO2-=Al(OH)3↓+HCO3-
④二氧化硫与碳酸钠溶液反应
SO2少量应写作:SO2+H2O+2CO32-=SO32-+2HCO3
SO2过量应写作:2SO2+H2O+CO32-=2HSO3-+CO2
注意:CO2与C6H5ONa溶液的反应与量无关。
CO2+H2O+C6H5O-→C6H5OH+HCO3-
Na2CO3与C6H5OH溶液的反应与量无关。
CO32-+C6H5OH→C6H5O-+HCO3-
3.酸式盐与碱的反应:(注意生成正盐、酸式盐、还是碱)
①碳酸氢钙与氢氧化钠溶液的反应
NaOH少量应写作:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
NaOH过量应写作:Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
②碳酸氢钠与氢氧化钙溶液的反应
Ca(OH)2少量应写作:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
Ca(OH)2过量应写作:HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
③碳酸氢铵与氢氧化钠溶液的反应
NaOH少量应写作:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
NaOH过量应写作:NH4++HCO3-+2OH-=NH3·H2O+CO32-+H2O
④碳酸氢铵与氢氧化钡溶液的反应
Ba(OH)2少量应写作:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
Ba(OH)2过量应写作:NH4++HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+NH3·H2O+H2O
⑤硫酸氢铵与氢氧化钠溶液的反应
NaOH少量应写作:H++OH-=H2O
NaOH过量应写作:NH4++H++2OH-=NH3·H2O+H2O
⑥硫酸氢铵与氢氧化钡溶液的反应
Ba(OH)2少量应写作:2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
Ba(OH)2过量应写作:NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+NH3·H2O+H2O·
⑦碳酸氢镁与氢氧化钠溶液的反应
NaOH少量应写作:Mg2++2HCO3-+2OH-=MgCO3↓+CO32-+2H2O
NaOH过量应写作:Mg2++2HCO3-+4OH-=Mg(OH)2↓+2CO32-+2H2O
⑧碳酸氢镁与氢氧化钙溶液的反应
Ca(OH)2少量应写作:Mg2++2HCO3-+Ca2++2OH-=MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O
Ca(OH)2过量应写作:Mg2++2HCO3-+2Ca2++4OH=Mg(OH)2↓+2CaCO3↓+2H2O
⑨向硫酸氢钠溶液中逐滴加氢氧化钡溶液至中性
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
继续滴加氢氧化钡溶液:SO42-+Ba2+=BaSO4↓
⑩向氢氧化钡溶液中滴加硫酸氢钠溶液使
Ba2+恰好沉淀完全:Ba2++OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
继续滴加硫酸氢钠溶液:H++OH-=H2O
注意:
①碳酸氢钙与氢氧化钙溶液的反应与量无关
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
②碳酸氢钠与氢氧化钠溶液的反应与量无关
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
4.互滴现象不同的反应:(注意生成产物不同)
①碳酸钠与盐酸的反应
HCl少量:CO32-+H+=HCO3
HCl过量:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
②碳酸钠与硫酸氢钠溶液反应
NaHSO4少量:CO32-+H+=HCO3-
NaHSO4过量:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
③氯化铝与氢氧化钠溶液反应:
NaOH少量应写作:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
NaOH过量应写作:Al3++4OH-=AlO2-+H2O
④偏铝酸钠溶液与盐酸反应:
HCl少量:H++AlO2-+H2O=Al(OH)3↓
HCl过量:AlO2-+4H+=Al3++2H2O
⑤硝酸银与氨水反应:
NH3·H2O少量:Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+
NH3·H2O过量:Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O
注意:①氯化铝与氨水的反应与量无关。
Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
②向硫酸铝钾溶液中滴加氢氧化钡溶液:
使Al3+恰好沉淀完全:Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
使SO42-恰好沉淀完全:Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
5.能够连续发生的氧化还原反应:(注意氧化性和还原性强弱决定产物不同)
①向溴化亚铁溶液中通入氯气:
Cl2少量:Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+
Cl2过量:3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2
向mL0.1mol/L的溴化亚铁溶液中通入标况下mL氯气:3Cl2+4Fe2++2Br-=6Cl-+4Fe3++Br2
②向碘化亚铁溶液中通入氯气:
Cl2少量:Cl2+2I-=2Cl-+I2
Cl2过量:3Cl2+2Fe2++4I-=6Cl-+2Fe3++2I2
③向碘化亚铁溶液中滴加溴水:
溴水少量:Br2+2I-=2Br-+I2
溴水过量:3Br2+2Fe2++4I-=6Br-+2Fe3++2I2
三、定量离子方程式的书写方法:
书写这类离子方程式时,首先要搞清反应物物质的量之比,若没告诉比例关系,则要弄清滴加顺序。
⑴开始滴加时,滴管中的反应物是不足量的,而锥形瓶(或烧杯等反应容器)中反应物过量。
①对于中和反应来说:
若碱过量,中和产物为正盐,
若酸或酸性气体在与碱反应时过量,可能生成酸式盐(对多元酸来说)。
②在氧化还原反应中:
若氧化剂过量,能被氧化的元素都将被氧化;
若氧化剂不足量,则还原性强的元素首先被氧化,就像Cl2和FeBr2溶液反应那样。
⑵要具体情况具体分析,看清题意,再写出符合题意的离子方程式。
例1.⑴将少量NaOH溶液滴入过量的Ca(HCO3)2溶液中;
⑵将Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液以溶质的物质的量之比1∶1混合;
⑶将Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶1混合;
⑷少量NaHCO3溶液滴加到过量的Ca(OH)2溶液中。
以上离子方程式均可用下式来表示:
例2.⑴过量的NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应;
⑵NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液以溶质的物质的量之比2∶1反应;
⑶Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液以溶质的物质的量比1∶2反应;
⑷Ca(OH)2溶液与过量的NaHCO3溶液反应。
其离子方程式均可用下式表示:
例3.⑴氢氧化钡和硫酸溶液反应(物质的量任意比);
⑵氢氧化钡和硫酸氢钠以溶质的物质的量之比1∶2反应;
⑶氢氧化钡溶液与过量的硫酸氢钠溶液反应。
均可用下式表示其离子反应:
例4.⑴硫酸氢钠溶液和氢氧化钡溶液以溶质的物质的量比1∶1反应;
⑵NaHSO4溶液和过量的Ba(OH)2溶液反应。
均用下式表示其离子反应:
例5.⑴CO2与NaOH溶液以反应物物质的量之比1∶2反应;
⑵CO2通入过量的NaOH溶液中。
均用下式来表示其离子反应:
请思考如下反应的离子方程式应如何表示:
⑴过量CO2通入NaOH溶液中:;
⑵CO2与NaOH溶液以反应物物质的量之比1∶1反应:。
SO2跟NaOH溶液的反应呢?
例6.⑴将少量盐酸滴入NaAlO2溶液中;
⑵NaAlO2溶液与盐酸以溶质的物质的量之比1∶1反应。
均可用下式表示其离子反应:
例7.⑴将少量NaAlO2溶液滴入盐酸溶液中;
⑵将NaAlO2溶液与盐酸溶液以溶质的物质的量之比1∶4反应。
均用下式表示其离子反应:
请思考如下反应的离子方程式应如何表示:?
⑴少量NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中:
⑵NaOH溶液与AlCl3溶液以反应物物质的量之比3∶1反应(同上)。
例8.⑴将少量AlCl3溶液滴加到过量的NaOH溶液中;
⑵NaOH溶液与AlCl3溶液以反应物物质的量之比4∶1反应。
均用下式表示其离子反应:
例9.⑴将CO2通入过量的NaAlO2溶液中;
⑵CO2与NaAlO2以1∶2的物质的量比反应(在溶液中)。
其离子方程式均可用下式表示:CO2+2AlO2-+3H2O==2Al(OH)3↓+CO32-
请思考如下反应的离子方程式应如何表示:
⑴若将过量的CO2通入NaAlO2溶液中:
⑵CO2与NaAlO2以1∶1的物质的量之比在溶液中反应。(同上)
例10.⑴将少量CO2通入Na2SiO3溶液中;
⑵CO2与Na2SiO3以物质的量之比1∶1反应。
其离子方程式均可用下式表示:
例11.KAl(SO4)2溶液和Ba(OH)2溶液反应:
①若两者物质的量之比是1∶2,则表示为:
_
②若两者物质的量之比是2∶3,则表示为:
_
例12.若将过量的Cl2通入FeBr2溶液中,其离子方程式为:
若将少量的Cl2通入过量FeBr2溶液中,其离子方程式为:
或。
强调:书写离子方程式时一定要注意如下十个“不要”:
①不要忽视反应条件;
②不要忽视溶液的浓度;
③不要忽视方程式的电荷平衡;
④不要忽视电解质的强弱;
⑤不要忽视了电解质的溶解性;
⑥不要忽视了平衡理论;
⑦不要忽视难溶物溶解性大小的比较;
⑧不要忽视反应中的滴加次序;
⑨不要忽视方程式中系数的化简,当每一项都有公约数时才能化简;
⑩不要忽视反应中量的关系,不足量的反应物应按化学式中比例关系参加反应。
内容来自嵊州市高中化学微课堂,谨此致谢。
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