楊立根

（江蘇省泰州中學江蘇泰州225300）

極限思維法速寫與量有關的離子方程式

楊立根

（江蘇省泰州中學江蘇泰州225300）

摘要：離子反應方程式的書寫是高考的熱點，其中有一類離子反應隨反應物量的改變而不同又是離子方程式書寫的難點。運用極限思維法來書寫此類離子反應，可以簡化思維過程，從而達到快速、準確書寫離子反應方程式的目的。

關鍵詞：極限思維；離子方程式；氧化還原反應

隨反應物量不同而導致離子反應不同的反應根據(jù)反應過程中是否有電子轉(zhuǎn)移又分為兩類，一類是氧化還原反應，一類是非氧化還原反應，下面就這兩類情況分類討論。

一、非氧化還原反應

與量有關的非氧化還原離子反應主要是因為存在兩個獨立的離子反應而導致的。此類反應隨反應物量的不同或滴加順序的不同，離子反應是不一樣的。請看下面幾例。

例1.Ca（HCO3）2和NaOH溶液反應的離子方程式書寫。

分析：該反應可以看成有兩獨立的離子反應：①OH-+HCO3-=CO32-+H2O②Ca2++CO32-=CaCO3↓這兩個反應幾乎同時發(fā)生。

當將少量NaOH滴入Ca（HCO3）2溶液時，Ca（HCO3）2大量，NaOH少量，運用極限思維法，NaOH少量，假設少到只有1個NaOH，而Ca（HCO3）2大量，則假設無限多，此時發(fā)生上述反應①只有1個OH-，而生成的CO32-也只有1個，則發(fā)生反應②的CO32-只有1個。故總的離子反應為：OH-+HCO-3+Ca2+=CaCO3↓+H2O。

當將少量Ca（HCO3）2滴入NaOH溶液時，Ca（HCO3）2少量，NaOH大量，運用極限思維法：Ca（HCO3）2少到1個，而NaOH則無限多，此時，發(fā)生上述反應①的HCO-3有兩個，即2HCO-3+ 2OH-=2CO32-+2H2O，而發(fā)生反應②的Ca2+只有1個即Ca2++CO32-=CaCO3↓，因此總反應為：2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O。

小結(jié)：運用極限思維寫此類離子反應方程式核心是抓住量少的物質(zhì)書寫假設其只有1個，量多的物質(zhì)參與反應的量根據(jù)量少的物質(zhì)而定。可總結(jié)為“少定多變”。

例2.向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至中性，請寫出此步反應的離子方程式。

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分析：該反應存在兩個離子反應：SO42-+Ba2+= BaSO4↓H++OH-=H2O。隨量的不同，離子方程式不同。運用極限思維，NaHSO4少量至少為1個，則Ba（OH）2大量，Ba（OH）2根據(jù)NaHSO4量而定，至少為1個，NaHSO4為1個則加入的Ba（OH）2至少為1個，則溶液必呈堿性。若Ba（OH）2少量為1個，NaHSO4大量，則NaHSO4量根據(jù)Ba（OH）2量而定，NaHSO4為2個時該溶液中OH-完全中和，此時溶液為中性，離子反應為：Ba2++2OH-+2H++ SO42-=BaSO4↓+2H2O。

引申：當將少量NaHSO4加入Ba（OH）2溶液時，寫出此時的離子反應。

分析：NaHSO4少量，根據(jù)極限思維假設NaHSO4為1個，Ba（OH）2大量，此時離子反應為：H++SO42-+OH-+Ba2+=BaSO4↓+H2O。

小結(jié)：上述兩個反應都是由于存在兩個離子反應而導致離子反應隨量不同而不同。但并不是只要存在兩個離子反應，反應式的書寫就一定與量有關，如下面兩個反應。

①Ca（HCO3）2溶液和Ca（OH）2溶液的反應②Ba（OH）2和H2SO4的反應。這兩個反應都存在兩個離子反應，運用極限思維法反應①的離子反應為：Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O②的離子反應為Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。即離子反應與量無關，至于原因本文在此就不贅述。

例3.向KAl（SO4）2溶液中滴入少量Ba（OH）2溶液，寫出此時離子反應方程式。

運用極限思維法，Ba（OH）2少量，假設少到1個，此時Ba2+為1個，OH-為2個，由于OH-只有2個，因此OH-和Al3+生成Al（OH）3沉淀。根據(jù)1個Ba（OH）2寫出的離子反應為：Ba2++2OH-+SO42-+，化簡后離子方程式為：3Ba2++6OH-+3SO42-+2Al3+=3BaSO4↓+2Al（OH）3↓。

引申：當向Ba（OH）2溶液中加入少量KAl（SO4）2溶液的離子方程式。

分析：運用極限思維：KAl（SO4）2少量，假設為1個，Ba（OH）2大量，此時Al3+在過量堿中生成AlO-2，故離子反應為：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-= 2BaSO4↓+AlO2-+2H2O。

說明：運用極限思維法書寫離子方程式時，當離子前面的計量數(shù)為分數(shù)時，一定要進行化簡。

二、氧化還原反應

與量有關的氧化還原離子反應主要也是因為存在兩個或兩個以上的離子反應而導致的，請看下面一例：

例4.將少量Cl2通過FeBr2溶液寫出該反應的離子方程式。

分析：Cl2通入FeBr2溶液可能發(fā)生的離子反應有①Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-②Cl2+2Br-=Br2+2Cl-③Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+，由反應①②③可知離子的還原性為：Fe2+＞Br-＞Cl-。根據(jù)氧化還原反應規(guī)律，Cl2通入FeBr2溶液首先和還原能力強的Fe2+反應，直至完全反應Cl2才會和Br-反應。

根據(jù)極限思維法：Cl2少量假設為1個，而在FeBr2無限多，此時Cl2僅和Fe2+反應，離子反應為：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。

引申1：將Cl2通入FeBr2溶液直到Cl2過量，寫出此時反應的離子方程式。

分析：根據(jù)極限思維法：FeBr2少量，假設為1個，Cl2無限多，此時1個Fe2+和2個Br-全部被氧化。

引申2：將Cl2和FeBr2按物質(zhì)的量比1∶1混合，寫出該反應的離子方程式。

分析：該題直接給出反應量的關系，首先必須進行過量判斷，氧化還原反應的實質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，根據(jù)氧化還原反應實質(zhì)，再結(jié)合過量判斷將會簡化。

思維過程：根據(jù)極限思維：假設Cl2和FeBr2都為1個，1個Cl2完全反應轉(zhuǎn)移2個e-，1個FeBr2完全反應轉(zhuǎn)移3個e-，其中1個Fe2+轉(zhuǎn)移1個e-；2個Br-轉(zhuǎn)移2個e-，因此Cl2少量完全反應，1個Cl2應優(yōu)先和1個Fe2+反應，當Fe2+反應后還可以和1個Br-反應。因此離子反應為：Cl2+ Fe2++Br-=Fe3++1/2Br2+2Cl-，化簡為：2Cl2+2Fe2++ 2Br-=2Fe3++Br2+4Cl-。

說明：Cl2和FeBr2溶液反應，當時，Cl2既和Fe2+反應同時又和Br-反應，物質(zhì)的量之比不同，對應的離子方程式也不同，都可以運用極限思微，快速寫出。

練習：1.Cl2和FeBr2按物質(zhì)的量比2∶3混和，寫出此時反應的離子方程式。

參考答案：4Cl2+6Fe2++2Br-=8Cl-+6Fe3++Br2

2.寫出Cl2和FeI2溶液按物質(zhì)的量比為1∶1混合的離子方程式

參考答案：Cl2+2I-=2Cl-+I2

文章編號：1008-0546（2010）10-0074-02中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2010.10.031