李麗麗
離子反應在歷年高考中都有比較重要的地位,在中學階段的基本概念和基礎理論知識中,貫穿于中學化學教材的始終,是中學化學的重點和難點之一,是同學們必須重視和掌握的基本技能。離子方程式與化學方程式的區(qū)別和聯(lián)系在于:化學方程式只能描述化學反應,而離子方程式還可以揭示化學反應的本質(zhì),可以表示一類化學反應。下面結(jié)合最近幾年高考試題,力求從理解離子反應本質(zhì)的角度出發(fā),以提高同學們的解題能力和思維能力。
1.寫.原方程(寫出配平的化學方程式)。
2.拆.強可溶(把可溶于水的強電解質(zhì)改寫為離子形式)。
3.刪.無變者(等量的刪去方程兩邊沒有變化的離子符號)。
4.查.兩相等(檢查方程兩邊各元素的原子個數(shù)和電荷數(shù)是否相等)。
1.產(chǎn)物是否符合事實? 如2Fe+6H+══2Fe3++3H2↑是錯誤的,因為H+只能將鐵氧化成+2價。Cu+2H+══Cu2++H2↑是錯誤的,因為銅排在金屬活動順序表氫之后,不能置換出酸中的氫。將Na投入到CuSO4溶液中:2Na+Cu2+══2Na++Cu是錯誤的,因為金屬鈉非常活潑,會先與水反應:2Na+H2O ══2Na++2OH-+ H2↑,生 成 的NaOH 與CuSO4發(fā)生復分解反應:Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓,故總反應為:2Na+2H2O+Cu2+══2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。
對未處于自由移動離子狀態(tài)的反應不能寫離子方程式,如銅與濃硫酸、氯化銨固體與氫氧化鈣固體反應等。
2.所用的連接符號與生成物狀態(tài)是否正確? 如制Fe(OH)3(膠體)應寫“══”號,可逆反應應寫號;“↑”“↓”這兩個符號的含義是指產(chǎn)物以氣體或固體形式從反應體系中脫離出來,有脫離過程寫此符號,否則不寫。
3.是否符合電離原理? 把易溶于水且易電離的物質(zhì)的化學式拆寫成離子形式,難溶的物質(zhì)以及氣體等仍用化學式表示,微溶物處于溶液狀態(tài)時應寫離子,處于濁液或固體時應寫化學式。如CaCO3+2H++2Cl-══Ca2++2Cl-+CO2↑+H2O。
4.電荷、原子是否守恒? 如FeCl3溶液加鐵粉,不能寫成Fe3++Fe══2Fe2+,正確的為2Fe3++Fe══3Fe2+。
5.產(chǎn)物是否滿足反應物的配比關(guān)系(主要用于酸式鹽與堿的反應)? 如NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液就有兩種寫法:
①NaHSO4溶液足量時:Ba2++2OH-+2H++SO2-4══BaSO4↓+2H2O。
②NaHSO4溶液少量時: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,不能寫成Cu2++2OH-══Cu(OH)2↓,應寫成Cu2++SO2-4+Ba2++2OH-══Cu(OH)2↓+BaSO4↓。
7.刪 減 是 否 正 確? 如 H2SO4與Ba(OH)2溶液反應不能寫成Ba2++SO2-4+H++OH-══BaSO4↓+H2O,應寫成Ba2++SO2-4+2H++2OH-══BaSO4↓+2H2O。
8.反應進行的環(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,應注意區(qū)別。
例1 下列反應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 項錯誤。Cu溶于稀硝酸,反應生成硝酸銅、NO 和水,離子方程式為3Cu+8H++2NO-3══3Cu2++2NO↑+4H2O,B項正確。HCO-3難電離,不能拆開,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項錯誤。向AlCl3溶液中加入過量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 項錯誤。
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:NH3·H2O+H+══NH+4+H2O
C.澄清石灰水與過量碳酸氫鈣反應:Ca2++HCO-3+OH-══CaCO3↓+H2O
D.漂白粉溶液通入過量二氧化硫氣體:Ca2++SO2+ H2O+3ClO-══CaSO4+Cl-+HClO
A 項,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,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,氫氧根可以和碳酸氫根反應生成碳酸根和水,所以澄清石灰水與過量碳酸氫鈣反應生成碳酸鈣沉淀。D 項,次氯酸鈣溶液中通入過量的二氧化硫氣體,次氯酸根離子會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 下列反應的離子方程式正確的是( )。
①碳酸鈣跟醋酸反應:CaCO3+2H+══Ca2++CO2↑+H2O
②鐵跟稀鹽酸反應:Fe+2H+══Fe2++H2↑
③碘化鉀溶液跟適量溴水反應:I-+Br2══2Br-+I
④鐵跟硫酸銅反應:Cu2++Fe ══Fe2++Cu
⑤碳酸氫鈣溶液跟足量燒堿溶液反應:Ca2++HCO-3+OH-══CaCO3↓+H2O
A.①② B.②⑤
C.③④ D.②④
①弱電解質(zhì)寫化學式,離子方程式為CaCO3+2CH3COOH══Ca2++H2O+CO2↑+2CH3COO-,錯誤;②鐵跟稀鹽酸反應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轉(zhuǎn)移電子不守恒,離子方程式為2I-+Br2══2Br-+I2,錯誤;④鐵跟硫酸銅發(fā)生置換反應,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,錯誤。
答案:D
點睛:判斷離子方程式判斷正誤時,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,最后核對其是否符合反應實際,產(chǎn)物是否正確,化學計量系數(shù)是否合理等。
例4 下列反應對應的離子方程式書寫正確的是( )。
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:5I-+IO-3+3H2O ══3I2+6OH
C.向碳酸氫銨溶液中加入過量的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,反應生成了碳酸氫鈉晶體,反應的離子方程式 為 CO2-3+2Na++ CO2+ H2O ══2NaHCO3↓,故A 項正確。酸性溶液中不存在氫氧根離子,KIO3與KI在酸性溶液中反應,正確的離子方程式為5I-+IO-3+6H+══3I2+3H2O,故B項錯誤。向碳酸氫銨溶液中加入過量的NaOH 溶液,正確的離子方程 式 為 HCO-3+ NH+4+ 2OH-══NH3·H2O+CO2-3+H2O,故C 項錯誤。澄清石灰水與醋酸溶液反應生成醋酸鈣和水,正確的離子方程式為OH-+CH3COOH══CH3COO-+H2O,故D 項錯誤。
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為2Fe(OH)3+2I-+6H+══2Fe2++I2+6H2O,故A 項錯誤。酸性KMnO4溶液褪色證明Fe2+的還原性,KMnO4中Mn元素化合價降低,F(xiàn)e2+化合價升高:MnO-4+5Fe2++8H+══Mn2++5Fe3++4H2O,故B 項正確。鐵和稀硝酸反應產(chǎn)物與量有關(guān),鐵少量時變成三價鐵,溶液由無色變?yōu)辄S色,離子方程式為Fe+4H++NO-3══Fe3++NO↑+2H2O;鐵過量時變成二價亞鐵,溶液由無色變?yōu)闇\綠色,離子方程式為3Fe+8H++2NO-3══3Fe2++2NO↑+4H2O,故 C 項 錯 誤。 鋁 粉 和NaOH 溶 液 制 取H2:2Al+2H2O+2OH-══2AlO-2+3H2↑,故D 項錯誤。
答案:B
點睛:本題考查離子反應方程式的書寫,明確發(fā)生的化學反應是解答本題的關(guān)鍵,注意離子反應的書寫方法及發(fā)生的氧化還原反應,注意氧化還原反應的同時,還要注意反應的酸堿環(huán)境。解題時需注意:A 選項中鐵離子能將碘離子氧化;C 選項中鐵與稀硝酸反應的產(chǎn)物與反應條件有關(guān),鐵少量時變成三價鐵離子,鐵過量時變成二價亞鐵離子,產(chǎn)物不同溶液的顏色不同。