06离子反应和离子方程式知识
更新时间:2024-06-24 01:39:01 阅读量: 综合文库 文档下载
离子反应和离子方程式 (一)离子反应 1、离子反应的概念
在反应中有离子参加或有离子生成的反应称为离子反应。在中学阶段仅限于在溶液中进行的反应,可以说离子反应是指在水溶液中有电解质参加的一类反应。因为电解质在水溶液里发生的反应,其实质是该电解质电离出的离子在水溶液中的反应。 2、离子反应的特点 离子反应的反应速率快,相应离子间的反应不受其它离子的干扰。 3、离子反应的类型
(1)离子互换反应
在溶液中酸、碱、盐之间互相交换离子的反应,一般为非氧化还
原反应。
(2)离子互换反应发生的条件
①生成难溶的物质。如生成BaSO4、AgCl、CaCO3等。
②生成难电离的物质。如生成CH3COOH、H2O、NH3·H2O、HClO等。
③生成挥发性物质。如生成CO2、SO2、H2S等。
只要具备上述三个条件中的一个,离子互换反应即可发生。这是由于溶液中离子间相互
作用生成难溶物质、难电离物质、易挥发物质时,都可使溶液中某几种、自由移动离子浓度减小的缘故。若不能使某几种自由移动离子浓度减小时,则该离子反应不能发生。如KNO3溶液与NaCl溶液混合后,因无难溶物质、难电离物质、易挥发物质生成,Na+、 Cl-、K+、NO3?
浓度都不减少,四种离子共存于溶液中,故不能发生离子反应。
(3)有离子参加的氧化还原反应 ①置换反应的离子反应 金属单质与金属阳离子之间的置换反应,如Fe与CuSO4溶
液的反应,实际上是Fe与Cu2+之间的置换反应。非金属单质与非金属阴离子之间的置换反
-
应,如Cl2与NaBr溶液的反应,实际上是Cl2与Br之间的置换反应。 ②其它一些有离子参加的氧化还原反应 如MnO2与浓HCl反应制取Cl2;Cu与FeCl3溶液反应生成FeCl2、CuCl2;Cl2与NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和水等。
这些离子反应发生的条件是:比较强的氧化剂和较强的还原剂反应,生成氧化性较弱的氧化产物和还原性较弱的还原产物。因此掌握一些常见离子的氧化性或还原性的相对强弱,是判断这一类离子反应能否发生的重要依据。
(二)离子方程式
1、离子方程式的概念 用实际参加反应的离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。 2、离子方程式的特点 Ba离子方程式不仅表示一定物质间的某个反应,而且还表示所有同一类型的离子反应。如
2??SO4?BaSO4?,不仅表示BaCl2溶液与Na2SO4溶液之间的反应,还表示所有可
2?溶性钡盐与可溶性硫酸盐溶液的反应。
3、书写离子方程式的四个步骤 (1)写——根据客观事实,写出正确的化学方程式。
(2)拆——把易溶于水且易电离的物质写成离子形式,把难溶于水的物质或难电离的
物质以及气体、单质、氧化物仍用分子式表示。对于难溶于水但易溶于酸的物质,如CaCO3、FeS、Cu(OH)2、Mg(OH)2等仍写成分子式。
(3)消——对方程式的两边都有的相同离子,把其中不参加反应的离子,应“按数”消掉。
(4)查——检查写出的离子方程式是否符合前三项的要求,并检查是否符合质量守恒、是否符合电荷守恒。
4、书写离子方程式时应注意的几个问题
(1)注意哪些物质是难溶于水的物质,哪些物质是易溶于水的,哪些物质是微溶于水的。 在写离子方程式时难溶于水的物质必须用分子式表示,不能写成离子形式。
对于微溶物的处理,有以下三种情况:
①在生成物中有微溶物析出时,应用分子式表示。如Na2SO4浓溶液与CaCl2浓溶液反应
?时,其离子方程式为:Ca2??SO2?CaSO4? 4
②当反应物中有微溶物并且处于澄清状态时,应将微溶物写成离子形式。如在澄清的石Ca2?灰水中通入适量CO2,其离子方程式为:
?2OH??CO2?CaCO3??H2O
③当反应物中有微溶物,且处于悬浊液或固态时,应将微溶物写成分子式。如在石灰乳 Ca(OH)?CO?CaCO??2OH2332??中加入Na2CO3浓溶液,其离子方程式为:
(2)注意哪些物质是强电解质,在溶液中是易电离的;哪些物质是弱电解质,在溶液中是难电离的。 常见的弱电解质有:HF、HClO、H2S、CH3COOH等弱酸;H2SO3、H2PO4等中强酸;NH3·H2O等弱碱;还有水也是弱电解质。
在写离子方程式时,难电离的物质应写成分子式。如醋酸与NaOH溶液反应的离子方程
2??氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:H。 S?Cu?CuS??2H2??式为:C。 HCOOH?OH?CHCOO?HO332(3)注意反应是否在溶液中进行。
离子方程式只能用来表示电解质在溶液中进行的反应,不是在溶液中进行的反应,一般
不用离子方程式表示。如氯化铵固体与熟石灰固体之间经加热生成氨气的反应,就不能用离子方程式表示,只能用化学方程式表示:
?2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3?+2H2O
而NH4Cl溶液与NaOH溶液混合加热的反应,就可以用离子方程式表示:
NH?OH?4?? NH??HO32(4)注意浓酸中水的含量
浓H2SO4的浓度一般为98%,水的含量很少,其溶质基本上以硫酸分子的形式存在,所
以有浓硫酸参加的一些反应,可以认为不是在溶液中进行的反应。如NaCl固体与浓硫酸、Cu与浓硫酸的反应,一般不用离子方程式表示,只能用化学方程式表示:
? 2NaCl(固)?HSO(浓)NaSO?2HCl?2424? Cu?2HSO(浓)CuSO?SO??2HO24422浓盐酸的浓度一般为36%,浓硝酸的浓度一般为69%,它们溶液中的溶质几乎完全以离
子形式存在,所以在离子方程式中,浓HCl与浓HNO3都应写成离子形式。如:
MnO2与浓盐酸共热制取Cl2的离子方程式为:
MnO2 + 4H + 2Cl
+
-
?Mn+ Cl2? + 2H2O
2+
Cu与浓硝酸反应的离子方程式为: Cu + 4H+ + 2NO3?=Cu2+ + 2NO2?+ 2H2O Cu与稀硝酸反应的离子方程式为:
3Cu + 8H+ + 2NO3?=3Cu2++2NO?+4H2O
(5)注意电荷是否守恒
一个正确的离子方程式,不仅要遵循质量守恒,还要遵循电荷守恒。即反应前后各元素
的原子个数要相等,方程式两边离子所带电荷也应相等。如Cl2与FeBr2反应的离子方程式,
2??3??若写成F就错了。虽然反应前后各元素原子个数相e?2Br?2Cl?Fe?4Cl?Br22等,但两边电荷数不等,因而是错误的。正确的写法是:
2+ -3+-
2Fe+4Br+3Cl2=2Fe+6Cl+2Br2。 (6)注意溶液中溶质电离出的阴离子和阳离子配比数是否正确
有些离子方程式中离子数不能任意约减,要注意电解质电离时阴、阳离子的配比。如: Ba2?OH??2HSO?BaSO??2HO4422???2?而不应写成B,因为Ba(OH)2 电离时,电a?OH?H?SO?BaSO??HO4422???2?H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式,应当是
离出的Ba2?与OH?物质的量之比为1∶2而不是1∶1;H2SO4电离出的H+与SO24?物质的量之比为2∶1而不是1∶1。 (7)注意有水参加的反应
在许多离子反应中,水是一种反应物,书写离子方程式时一定要注意这一隐含因素。如Ca(ClO)2溶液中通入CO2的离子方程式为:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O = CaCO3?+2HClO 又如往溴水中通入SO2气的离子方程式为:
?2?? SO?Br?2HO?4H?SO?2Br2224(1)看反应能否写离子方程式。
(2)看“==”、“”、“?”、“?”及必要的反应条件是否正确、齐全。 (3)看表示各物质的化学式是否正确。如HCO3?不能写成H++CO23?,而HSO4通常应(4)看产物是否符合事实。如H2S与FeCl3反应生成FeCl2、S和HCl,而不生成FeS。 (5)看是否漏掉离子反应。如Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO24?生
?5、判断离子方程式正误的主要内容
+2? 写成H+SO4等。该用离子表示的是否拆成了离子,该用分子式表示的是否写成了分子式。
成BaSO4的反应,又不能漏掉Cu与OH生成Cu(OH)2的反应。
此外,还要检查是否符合质量守恒、电荷守恒;检查反应物或生成物的配比是否正确。 (三)关于溶液中离子共存问题
在溶液中离子共存问题的实质是哪些离子之间不能发生反应。能够发生反应的离子就不
2+
-
能共存,不能发生反应的离子才可以共存。
1、在溶液中某些离子间能互相反应生成难溶性物质时,这些离子就不能大量共存。如
----2+2++2+3+3+3+2++
SO24?与Ba、Pb、Ag;OH与Cu、Fe、Mg、Al、Zn;Ag与Cl、Br、I、CO23?、SO23?、S2;Mg2+、Ca2+、Ba2+、与CO23?、SO23?、PO4;S2与Cu2+、Pb2+等,不能大量
-
-
3?共存。
2、离子间能结合生成难电离物质时,则这些离子不能大量共存。如H与、OH、ClO、CH3COO、HPO24?、H2PO4?;OH与HCO3?、HS、HSO3?、H2PO4?、HPO24?、H+等不能
-
-
-
+
--
大量共存。
+
3、离子间能结合生成挥发性物质时,则这些离子不能大量共存。如H与CO23?、SO23?、HCO3?、HSO3?、S2、HS;OH与NH4?等不能大量共存。
-
-
-
-
4、离子之间能发生氧化还原反应时,则这些离子不能大量共存。一般说来,有氧化性
?-3+2---
的离子(如MnO4、ClO、Fe、NO3?等)与有还原性的离子(如S、I、Br、SO3?、
Cl、Fe2+等)不能大量共存。 5、注意以下几种情况
+-+
(1)在有H存在的情况下,MnO4、ClO、NO3?的氧化性会增强。如Fe、Na、NO3??2+
可以共存;但Fe2+、H+、NO3?不能共存,Fe2+被氧化成Fe3+。
(2)Fe与Fe3+可以共存,因为它们之间不存在中间价态。
+
(3)Fe3+不能氧化Cl-。NO3?(有H时)不能氧化Cl.
-
2+
(4)还应注意题目是否给出溶液的酸碱性,是否给定溶液是无色的。在酸性溶液中除
-
题给离子外,还应有大量H+;在碱性溶液中除题给离子外,还应有大量OH。若给定溶液为无色时,则应排除Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO4(紫色)。
?
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