高一化學離子反應和離子方程式知識

2022-05-17 13:52:06 字數 4405 閱讀 5435

離子反應和離子方程式

(一)離子反應

1、離子反應的概念

在反應中有離子參加或有離子生成的反應稱為離子反應。在中學階段僅限於在溶液中進行的反應,可以說離子反應是指在水溶液中有電解質參加的一類反應。因為電解質在水溶液裡發生的反應,其實質是該電解質電離出的離子在水溶液中的反應。

2、離子反應的特點

離子反應的反應速率快,相應離子間的反應不受其它離子的干擾。

3、離子反應的型別

(1)離子互換反應在溶液中酸、鹼、鹽之間互相交換離子的反應,一般為非氧化還原反應。

(2)離子互換反應發生的條件

①生成難溶的物質。如生成baso4、agcl、caco3等。

②生成難電離的物質。如生成ch3cooh、h2o、nh3·h2o、hclo等。

③生成揮發性物質。如生成co2、so2、h2s等。

只要具備上述三個條件中的乙個,離子互換反應即可發生。這是由於溶液中離子間相互作用生成難溶物質、難電離物質、易揮發物質時,都可使溶液中某幾種、自由移動離子濃度減小的緣故。若不能使某幾種自由移動離子濃度減小時,則該離子反應不能發生。

如kno3溶液與nacl溶液混合後,因無難溶物質、難電離物質、易揮發物質生成,na+、 cl-、k+、no 濃度都不減少,四種離子共存於溶液中,故不能發生離子反應。

(3)有離子參加的氧化還原反應

①置換反應的離子反應金屬單質與金屬陽離子之間的置換反應,如fe與cuso4溶液的反應,實際上是fe與cu2+之間的置換反應。非金屬單質與非金屬陰離子之間的置換反應,如cl2與nabr溶液的反應,實際上是cl2與br-之間的置換反應。

②其它一些有離子參加的氧化還原反應如mno2與濃hcl反應製取cl2;cu與fecl3溶液反應生成fecl2、cucl2;cl2與naoh溶液反應生成nacl、naclo和水等。

這些離子反應發生的條件是:比較強的氧化劑和較強的還原劑反應,生成氧化性較弱的氧化產物和還原性較弱的還原產物。因此掌握一些常見離子的氧化性或還原性的相對強弱,是判斷這一類離子反應能否發生的重要依據。

(二)離子方程式

1、離子方程式的概念

用實際參加反應的離子符號來表示離子反應的式子叫做離子方程式。

2、離子方程式的特點

離子方程式不僅表示一定物質間的某個反應,而且還表示所有同一型別的離子反應。如,不僅表示bacl2溶液與na2so4溶液之間的反應,還表示所有可溶性鋇鹽與可溶性硫酸鹽溶液的反應。

3、書寫離子方程式的四個步驟

(1)寫——根據客觀事實,寫出正確的化學方程式。

(2)拆——把易溶於水且易電離的物質寫成離子形式,寫成分子式。把難溶於水的物質或難電離的物質以及氣體、單質、氧化物仍用分子式表示。對於難溶於水但易溶於酸的物質,如caco3、fes、cu(oh)2、mg(oh)2等仍

(3)消——對方程式的兩邊都有的相同離子,把其中不參加反應的離子,應「按數」消掉。

(4)查——檢查寫出的離子方程式是否符合前三項的要求,並檢查是否符合質量守恆、是否符合電荷守恆。

4、書寫離子方程式時應注意的幾個問題

(1)注意哪些物質是難溶於水的物質,哪些物質是易溶於水的,哪些物質是微溶於水的。

在寫離子方程式時難溶於水的物質必須用分子式表示,不能寫成離子形式。

對於微溶物的處理,有以下三種情況:

①在生成物中有微溶物析出時,應用分子式表示。如na2so4濃溶液與cacl2濃溶液反應時,其離子方程式為:

②當反應物中有微溶物並且處於澄清狀態時,應將微溶物寫成離子形式。如在澄清的石灰水中通入適量co2,其離子方程式為:

③當反應物中有微溶物,且處於懸濁液或固態時,應將微溶物寫成分子式。如在石灰乳中加入na2co3濃溶液,其離子方程式為:

(2)注意哪些物質是強電解質,在溶液中是易電離的;哪些物質是弱電解質,在溶液中是難電離的。

常見的弱電解質有:hf、hclo、h2s、ch3cooh等弱酸;h2so3、h2po4等中強酸;nh3·h2o等弱鹼;還有水也是弱電解質。

在寫離子方程式時,難電離的物質應寫成分子式。如醋酸與naoh溶液反應的離子方程式為:。

氫硫酸與硫酸銅溶液反應的離子方程式為:。

(3)注意反應是否在溶液中進行。

離子方程式只能用來表示電解質在溶液中進行的反應,不是在溶液中進行的反應,一般不用離子方程式表示。如氯化銨固體與熟石灰固體之間經加熱生成氨氣的反應,就不能用離子方程式表示,只能用化學方程式表示:

2nh4cl+ca(oh)2cacl2+2nh3+2h2o

而nh4cl溶液與naoh溶液混合加熱的反應,就可以用離子方程式表示:

(4)注意濃酸中水的含量

濃h2so4的濃度一般為98%,水的含量很少,其溶質基本上以硫酸分子的形式存在,所以有濃硫酸參加的一些反應,可以認為不是在溶液中進行的反應。如nacl固體與濃硫酸、cu與濃硫酸的反應,一般不用離子方程式表示,只能用化學方程式表示:

濃鹽酸的濃度一般為36%,濃硝酸的濃度一般為69%,它們溶液中的溶質幾乎完全以離子形式存在,所以在離子方程式中,濃hcl與濃hno3都應寫成離子形式。如:

mno2與濃鹽酸共熱製取cl2的離子方程式為:

mno2 + 4h+ + 2cl-mn2+ + cl2 + 2h2o

cu與濃硝酸反應的離子方程式為:

cu + 4h+ + 2no=cu2+ + 2no2+ 2h2o

cu與稀硝酸反應的離子方程式為:

3cu + 8h+ + 2no=3cu2++2no+4h2o

(5)注意電荷是否守恆

乙個正確的離子方程式,不僅要遵循質量守恆,還要遵循電荷守恆。即反應前後各元素的原子個數要相等,方程式兩邊離子所帶電荷也應相等。如cl2與febr2反應的離子方程式,若寫成就錯了。

雖然反應前後各元素原子個數相等,但兩邊電荷數不等,因而是錯誤的。正確的寫法是:

2fe2+ +4br-+3cl2=2fe3++6cl-+2br2。

(6)注意溶液中溶質電離出的陰離子和陽離子配比數是否正確

有些離子方程式中離子數不能任意約減,要注意電解質電離時陰、陽離子的配比。如:h2so4與ba(oh)2溶液反應的離子方程式,應當是

而不應寫成,因為ba(oh)2 電離時,電離出的與物質的量之比為1∶2而不是1∶1;h2so4電離出的h+與so物質的量之比為2∶1而不是1∶1。

(7)注意有水參加的反應

在許多離子反應中,水是一種反應物,書寫離子方程式時一定要注意這一隱含因素。如ca(clo)2溶液中通入co2的離子方程式為:

ca2++2clo-+co2+h2o = caco3+2hclo

又如往溴水中通入so2氣的離子方程式為:

5、判斷離子方程式正誤的主要內容

(1)看反應能否寫離子方程式。

(2)看及必要的反應條件是否正確、齊全。

(3)看表示各物質的化學式是否正確。如hco不能寫成h++co,而hso通常應寫成h++so等。該用離子表示的是否拆成了離子,該用分子式表示的是否寫成了分子式。

(4)看產物是否符合事實。如h2s與fecl3反應生成fecl2、s和hcl,而不生成fes。

(5)看是否漏掉離子反應。如ba(oh)2溶液與cuso4溶液反應,既要寫ba2+與so生成baso4的反應,又不能漏掉cu2+與oh-生成cu(oh)2的反應。

此外,還要檢查是否符合質量守恆、電荷守恆;檢查反應物或生成物的配比是否正確。

(三)關於溶液中離子共存問題

在溶液中離子共存問題的實質是哪些離子之間不能發生反應。能夠發生反應的離子就不能共存,不能發生反應的離子才可以共存。

1、在溶液中某些離子間能互相反應生成難溶性物質時,這些離子就不能大量共存。如so與ba2+、pb2+、ag+;oh-與cu2+、fe3+、mg3+、al3+、zn2+;ag+與cl-、br-、i-、co、so、s2-;mg2+、ca2+、ba2+2+2+2+222+、與co、so、po;s2-與cu2+、pb2+等,不能大量共存。

2、離子間能結合生成難電離物質時,則這些離子不能大量共存。如h+與、oh-、clo-、ch3coo-、hpo、h2po;oh-與hco、hs-、hso、h2po、hpo、h+等不能大量共存。

3、離子間能結合生成揮發性物質時,則這些離子不能大量共存。如h+與co、so、hco、hso、s2-、hs-;oh-與nh等不能大量共存。

4、離子之間能發生氧化還原反應時,則這些離子不能大量共存。一般說來,有氧化性的離子(如mno、clo-、fe3+、no等)與有還原性的離子(如s2-、i-、br-、so、cl-、fe2+等)不能大量共存。

5、注意以下幾種情況

(1)在有h+存在的情況下,mno、clo-、no的氧化性會增強。如fe2+、na+、no可以共存;但fe2+、h+、no不能共存,fe2+被氧化成fe3+。

(2)fe2+與fe3+可以共存,因為它們之間不存在中間價態。

(3)fe3+不能氧化cl-。no(有h+時)不能氧化cl-.

(4)還應注意題目是否給出溶液的酸鹼性,是否給定溶液是無色的。在酸性溶液中除題給離子外,還應有大量h+;在鹼性溶液中除題給離子外,還應有大量oh-。若給定溶液為無色時,則應排除cu2+(藍色)、fe2+(淺綠色)、fe3+(黃棕色)、mno(紫色)。

離子反應和離子方程式

考點一電解質 非電解質 強電解質 弱電解質 1.電解質 非電解質 2.強電解質 弱電解質 考點二離子方程式的書寫 1.離子反應 指在溶液中 或熔化狀態下 有離子參加或離子生成的反應。2.離子方程式 用實際參加反應的離子符號表示化學反應的式子。3.離子方程式的書寫 1 書寫規則 單質 氧化物 不溶物 ...

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