正确書寫離子方程式是中學生必備的基本技能之一,也是曆年高考必考的考點之一,要寫好離子方程式,除應遵循書寫離子方程式的一般規則和規律外,還應注意一些特殊的問題。
書寫離子方程式一般分為四步,即“一寫”(化學方程式),“二改”(容易電離的物質),“三消”(兩邊相同的離子),“四查”(兩邊原子個數和電荷數是否相等),但其中最關鍵的是改寫,要正确地改寫離子方程式,必須掌握以下幾點:
一、掌握有關書寫規則
1. 搞清反應實質,防止錯寫。
2. 遵循質量守恒,電荷守恒,(氧化劑與還原劑得失電子守恒)。
3. 難溶、難電離物質和氣體要寫成分子式且注沉澱,氣體的箭号
4. 若同一化學反應有多個離子反應發生,要一并寫入,防止漏寫。
二、掌握一些規律性的知識
1.熟記酸、堿、鹽溶解性規律
(1)酸:除矽酸外,其餘的酸均溶于水。
(2)堿:除KOH、NaOH、Ba(OH)2易溶,Ca(OH)3微溶外,其餘均不溶。
(3)鹽:K 、Na-、NH 4、NO-3、Ac-、H2PO-4、HCO-3等離子組成的鹽均溶于水;氯化物除AgCl、Hg2Cl2、Cu2Cl2不溶,PbCl2微溶外,其餘均溶;碳酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽、亞硫酸鹽除其鉀、鈉、铵鹽溶于水外,其它鹽幾乎都不溶;氫硫酸鹽除鉀、鈉、铵鹽溶于水,CaS、BaS、MgS、Al2S3在水中不存在外,其餘幾乎都不溶。
2.熟記常見的強、弱電解質
(1)常見的強電解質:強酸:HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI、HClO3、HClO4;強堿:KOH、NaOH、Ba(OH)2,中強堿:Ca(OH)2;大多數的鹽。
(2)常見的弱電解質:水;弱酸:HAc、H2S、HF、H2CO3、HClO等;中強酸;H3PO4、H2SO3;弱堿:NH3·H2O。
三、掌握書寫離子方程式的注意事項
在具體書寫離子方程式時,尤其要注意哪些物質可以改寫成離子形式,哪些物質不能寫成離子形式。
1.強酸的酸式鹽,其酸式酸根在溶液中還會電離,應改寫成離子符号。如:“HSO4-”可寫成“H+”與“SO42-”。如硫酸氫鈉與碳酸氫鈉溶液反應:
H HCO3-=H2O CO2↑
2.多元弱酸酸式鹽的酸式酸根在離子方程式中不能拆開寫。如:NaH2PO4和NaOH溶液的反應。
H2PO4- OH-=HPO2-4 H2O
H2PO4- 2OH-=PO3-4 2H2O
3. 磷酸等弱酸在溶液中以分子形式存在,必須保留分子式,HCO3-、HS-、HSO3-、HPO42-等多元弱酸的酸式酸根都不能分開寫。如:
磷酸鈉與足量稀H2SO4混合
PO43-+3H =H3PO4
碳酸鋇與二氧化碳、水的反應
BaCO3 CO2 H2O=Ba2 +2HCO-3
NaH2PO4和NaOH溶液反應
H2PO4-+OH-=HPO42-+H2O
H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O
4.不在溶液中進行的離子反應,不能改寫離子方程式。
如固體NH4Cl和Ca(OH)2的反應:
2NH4Cl(固) Ca(OH)2(固)=2NH3↑ CaCl2 2H2O
固體NaCl和濃H2SO4的反應:
2NaCl(固)+H2SO4(濃)=Na2SO4+2HCl↑
5.單質、氧化物在離子方程式中一律寫成化學式。如:
SO2與足量NaOH溶液的反應:
SO2 2OH-=SO2-3 H2O
鋅與鹽酸的反應:
Zn+2H =Zn2 +H2↑
6.沒有自由移動的離子參加的反應,不能改寫離子方程式,如:有濃硫酸參加的反應,濃硫酸應寫化學式。
碳和濃硫酸在加熱時的反應
C+2H2SO4(濃)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
7.當生成物是易溶于水的氣體時,要特别注意反應條件,如:
NaOH溶液和NH4Cl溶液的反應。
(1)當濃度不大,又不加熱時,離子方程式為:
OH-+NH4 =NH3·H2O
(2)當濃度很大,且又加熱時,離子方程式為:
OH-+NH4 =NH3↑+H2O
8.對于微溶物處理方式有三種情況
⑴ 在生成物中的微溶物,當生成沉澱時保留化學式,如:
Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液有沉澱生成
2Ag +SO42-=Ag2SO4↓
⑵ 當反應物裡的微溶物為稀溶液時,應改寫為離子形式,如:
将CO2通入澄清石灰水中
CO2+Ca2 +2OH=CaCO3↓+H2O
澄清石灰水中滴入Na2CO3溶液
Ca2 +CO32-=CaCO3↓
⑶ 反應物裡的微溶物為濃溶液,濁液或固态時,改寫時保留分子式,如:
向石灰乳中加Na2CO3溶液
Ca(OH)2+CO32-=CaCO3↓+2OH-
向固體Ca(OH)2加入稀鹽酸
Ca(OH)2+2H =Ca2 +2H2O
9. 多元酸、堿發生反應時,應注意反應物之間量的關系,如磷酸和Ba(OH)2溶液的反應,依反應物之間的量,其反應有下列幾種情況:
⑴ n(H3PO4):n(Ba(OH)2)≥2:1時,
H3PO4+OH-=H2PO-4+H2O
⑵ n(H3PO4):n(Ba(OH)2)=1:1時,
H3PO4+Ba2 +2OH-=BaHPO4↓+2H2O
⑶ n(H3PO4):n(Ba(OH)2)≤2:3時,
2H3PO4+3Ba2 +6OH-=Ba3(PO4)2↓+6H2O
因此,在具體改寫時一定要注意用量,若未告訴用量,一般按足量,完全反應改寫。
10.離子間能發生相互促進水解反應的,應按雙水解反應寫離子方程式,如:
硫酸鋁與碳酸氫鈉溶液
Al3 +3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
硫化鈉與硫酸鋁溶液混合
3S2-+2Al3 +6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
11.要考慮陰、陽離子的配比關系,不能随意對離子或離子系數進行約簡,隻有當方程式兩邊各物質前的系數含有公約數的可以約簡。如:
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
寫成離子形式為:
2H++2OH-=2H2O,
所以“2”可以去掉,
離子方程式為H++OH-=H2O。 隻在部分物質的系數有公約數則不能去掉。例如:
Ba(OH)2溶液與H2SO4反應:
Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O 其離子方程式為:
Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O 不能寫成:
Ba2 SO42-=BaSO4↓,
H OH-=H2O,
或 Ba2 +OH-+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
12.要注意實驗操作時的順序。各反應物加入的順序以及加入的量的多少不同發生不同的離子反應。如
(1)NaOH溶液與AlCl3溶液之間的反應:
若将少量NaOH溶液滴入AlCl3中:
Al3 3OH-=Al(OH)3↓
若将少量AlCl3溶液滴入NaOH中:
Al3 4OH-=AlO-2 2H2O
(2)NaOH溶液與Ca(HCO3)2溶液之間的反應:
Ca(HCO3)2溶液中加入少量NaOH溶液:
Ca2 +OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
Ca(HCO3)2溶液中加入過量NaOH溶液:
Ca2 +2OH-+2HCO3-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
(3)Na2CO3溶液與稀鹽酸溶液之間的反應:
Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸:
CO32-+H =HCO3-
HCO3-+H =CO32-
稀鹽酸中滴加Na2CO3溶液:
CO32-+2H =CO2+H2O
13.當反應中可能有多種沉澱生成時,要比較它們的溶解性大小,反應一般向生成溶解度更小的物質的方向進行。如Mg(HCO3)2溶液與足量Ca(OH)2溶液混合時,Mg(OH)2的溶解度遠小于MgCO3,所以,其離子方程式為:2Ca2 2HCO-3 4OH- Mg2 =2CaCO3↓ Mg(OH)2↓ 2H2O
14. 具有強氧化性的微粒與強還原性的微粒相遇時,要首先考慮發生氧化還原反應,
如:H2S通入足量FeCl3溶液中
H2S+2Fe3 =2Fe2 +S↓+2H
15. 要注意幾個特殊問題:
⑴ 離子反應不但可以發生在離子與離子間,也可以發生在離子與原子、離子與分子之間。如:
Fe+2H+=Fe2++H2↑,
C12+2I-=2Cl-+I2。
⑵ 有些反應從離子方程式看,好像沒有離子參加,但實際上卻是離子反應。如:
2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
實質是鈉與水電離出的H+反應,因為水是難電離的,要保留化學式。
⑶ 相同物質之間的化學反應,在一種條件下是離子反應,在另一種條件下就不一定是離子反應,如:
HCl(aq)+NH3(aq)=NH4C1(aq)離子反應
HCl(g)+NH3(g)=NH4Cl(s)分子反應
⑷ 就算同一個離子方程式也可以表示不同的化學反應事實,例如:
H++OH-=H2O.
這一個離子方程式就可以表示強酸與強堿反應的化學反應。
HNO3+NaOH=NaNO3+H2O
⑸ 氨水作為反應物寫NH3·H2O;作為生成物,若有加熱條件或濃度很大時,可寫NH3(标↑号),若是稀溶液且不加熱時,可寫NH3·H2O。
此外,還應注意反應是否能發生,若反應不能發生,當然也就無離子方程式可言。同時,要注意反應生成物是否正确,如果反應生成物不正确,寫出來的離子方程式肯定是錯誤的。
四、掌握離子方程式正誤的檢查方法
對寫好的離子方程式,應做如下幾個方面的檢查:
㈠ 離子方程式正誤的“四查”
1.查符号。即檢查各物質的化學式是否正确,是否将難溶的或難電離的物質寫成化學式,所用的狀态符号是否正确等。
2.查數目。即檢查離子方程式兩邊元素的原子、離子總數是否相等。
3.查電荷。即檢查離子方程式兩邊離子的電荷數是否相等。
4.查是否符合事實。例如将Fe溶于稀硫酸中錯寫成:2Fe 6H =2Fe3 3H2↑。粗看此離子方程式和方面都對,但它違背了實驗事實,正确的寫法應為:Fe 2H =Fe2 H2↑
㈡ 離子方程式正誤判斷“五看”:
1. 看物質的存在形式和産物是否正确;不能違背反應原理。
如Fe與硝酸反應不生成H2。
2. 看“=”、“↑”、“↓”(鹽類水解産生的沉澱,不寫“↓”,氣體不寫“↑”,但雙水解要寫)用的是否恰當;
⑴ 一般離子的水解反應用“可逆符号”,不注明“↑”或“↓”。
⑵ 兩離子水解相互促進生成沉澱或氣體時用“=”,注明“↑”或“↓”。
3. 看反應前後是否遵循兩守恒(原子守恒和電荷守恒);
如FeCl2與Cl2反應不能寫成
Fe2++Cl2 =Fe3++2Cl-(電荷不守恒)
4. 看是否符合題設條件及要求。如“過量”“少量”“等物質的量”“适量”“任意量”以及“滴加順序”等對反應的影響;
5. 看是否漏掉了某些反應
如Ba(OH)2溶液與CuSO4溶液反應,既要寫Ba2+與SO42-生成BaSO4沉澱,也不能漏掉Cu2+與OH-生成Cu(OH)2沉澱。
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