与量有关的离子方程式的书写

与量有关的离子方程式离子方程式的书写及正误判断是中学化学的重点及难点，也是每年高考的热点。离子方程式的书写及正误判断经常涉及到关于一种物质的少量和过量问题，这就更增加了书写离子方程式的难度，许多学生对这类型的题目望而生畏。现将化学反应在什么条件下存在量的问题进行分类讨论并就与量有关的离子方程式书写给出书写技巧。在物质发生化学反应时，有些反应会因操作顺序或反应物相对量不同而发生不同的反应。一、中和类反应1.存在范围一般一元酸或碱与二元碱或酸反应时，酸碱用量的多少会使反应结果不同，离子方程式的书写也就不同。但一元与一元酸碱或二元与二元酸碱反应物之间一般按物质的量1:1反应，不存在量多量少的问题。如HCl溶液与NaOH溶液反应，H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应与反应物的用量没关系，均按计量数1:1反应。2.书写技巧例1、CO2通入到NaOH溶液中（CO2在水溶液中可考虑为H2CO3）。分析：若H2CO3少量：以H2CO3为基准，将H2CO3前面计量数定为1，让H2CO3尽可能充分参与反应，量多的NaOH根据H2CO3反应的需要将前面计量数确定为2，故反应方程式为CO2（少量）+2NaOH==Na2CO3+H2O；离子方程式为CO2（少量）+2OH-==CO32-+H2O；若H2CO3过量：以NaOH为基准，将NaOH前面计量数定为1，让NaOH尽可能充分参与反应，量多的H2CO3根据NaOH反应的需要将前面计量数确定为1，故反应方程式为CO2+NaOH（少量）==NaHCO3；离子方程式为CO2+OH-（少量）==HCO3-。根据此类反应的特点得出以下结论：CO2通入到碱性溶液中，CO2少量生成正盐，CO2过量则生成酸式盐。3.应用推广SO2（少量）+Ca2++2OH-==CaSO3↓+H2O；SO2（过量）+OH-==HSO3-。CO2（少量）+H2O+Ca2++2ClO-==CaCO3↓+2HClOCO2（过量）+H2O+ClO-==HCO3-+HClOH+（少量）+CO32-==HCO3-；2H+（过量）+CO32-==CO2↑+H2O①将SO2通入到澄清的Ca(OH)2溶液中（SO2作为酸性氧化物时性质类似于CO2）②将CO2通入到Ca(ClO)2溶液中③HCl溶液与Na2CO3溶液反应二、沉淀类反应1.存在范围沉淀类离子方程式中存在量问题主要涉及到两性金属和一些过渡金属的盐与酸或碱的反应。在两性金属和一些过渡金属的盐中逐滴加入酸或碱时先生成沉淀，后沉淀溶解在过量的酸或碱中形成配合物，故酸碱用量的多少导致反应的不同。2.书写技巧整理出简单离子与配合物之间转换递变图，理清反应物之间量的关系，书写离子方程式时以少量的物质为基准，让量少的物质充分反应，量多的物质根据量少的物质进行确定。Al3+、AlO2-的相互转化递变图如下所示：Al3+～3OH-～Al(OH)3～1OH-～AlO2-AlO2-～1H+～Al(OH)3～3H+～Al3+①AlCl3溶液与NaOH溶液反应:Al3++3OH-（少）==Al(OH)3↓Al3++4OH-（过）==AlO2-+2H2O②NaAlO2溶液与HCl溶液反应:AlO2-+H+（少）+H2O==Al(OH)3↓AlO2-+4H+（过）==Al3++2H2O银盐与氨水反应:氨水少量：Ag++NH3·H2O（少）==AgOH↓+NH4+氨水过量：Ag++2NH3·H2O（过）==[Ag(NH3)2]++2H2O三、中和与沉淀并行类反应1.存在范围这类反应同时进行着酸碱中和与沉淀反应，因此一般为酸式盐与碱反应，且酸碱中和后某一种阳离子可与酸式酸根中的氢被中和后的酸根结合生成沉淀。常见的酸式盐有NaHCO3、NaHSO4，我们可以把它们看作一元酸，把Ca(HCO3)2看作二元酸。此类反应之所以存在量的问题同中和类反应相似，即一元酸或碱与二元碱或酸反应时存在量的问题，而一元与一元酸碱或二元与二元酸碱反应时不存在量多量少的问题。如澄清Ca(OH)2溶液与Ca(HCO3)2溶液反应与量无关，无论Ca(HCO3)2溶液是少量还是过量两者均按1：1反应。2.书写技巧反应时酸碱中和优先考虑，然后再考虑生成沉淀，最后将剩余的离子自由组合，同时兼顾“少定多变”的原则。例3、Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应：若NaHCO3少量：HCO3-+OH-+Ca2+==CaCO3↓+H2O若NaHCO3过量：Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+2H2O+CO32-3.应用推广①NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应：NaOH溶液少量：NaOH溶液过量：OH-+HCO3-+Ca2+==CaCO3↓+H2OCa2++2HCO3-+2OH-==CaCO3↓+2H2O+CO32-②Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应：Ba(OH)2溶液少量：Ba2++2OH-+2H++SO42-==BaSO4↓+2H2OBa(OH)2溶液过量：H++SO42-+Ba2++OH-==BaSO4↓+H2O③Ba(OH)2溶液与NH4HSO4溶液反应：Ba(OH)2溶液少量：Ba2++2OH-+2H++SO42-==BaSO4↓+2H2OBa(OH)2溶液过量：NH4++H++SO42-+Ba2++2OH-==BaSO4↓+H2O+NH3·H2O四、氧化还原反应类1.前提条件：一种氧化剂或还原剂可与溶液中的两种或两种以上具有还原性或氧化性的离子反应。2.书写技巧：书写这类离子方程式时需熟练掌握氧化性和还原性的强弱顺序，较强离子或物质优先反应，较强的反应结束后再考虑较弱的离子或物质参与反应。例4、在FeI2溶液中通入一定量的Cl2（主要涉及到的强弱顺序为：氧化性Cl2Br2Fe3+I2；还原性I–Fe2+Br–Cl–）若Cl2少量：由还原性顺序可知I–优先参加离子反应，将Cl2计量数定为1，根据得失电子总数相等确定I–前计量数为2，故离子方程式为：Cl2（少量）+2I–==2Cl–+I2。考虑Fe2+、I-都参与离子反应，将FeI2计量数定为1，根据得失电子总数相等确定Cl2前计量数为3/2，整理得离子方程式为：2Fe2++4I-+3Cl2（过量）==2Fe3++2I2+6Cl-若Cl2过量：3.应用推广FeBr2溶液中通入一定量的Cl2Cl2少量：Cl2过量：Cl2（少量）+2Fe2+==2Cl-+2Fe3+2Fe2++4Br-+3Cl2（过量）==2Fe3++2Br2+6Cl-将xmolCl2通入amolFeBr2溶液中,①当x≤0.5amol时，反应的离子方程式是；②当x≥1.5amol时，反应的离子方程式是；③当x=amol时，反应的离子方程式是。解析：①Fe2+的还原性大于Br-，通入Cl2时，先发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，当溶液中的Fe2+被完全氧化后，再发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。因此，当x≤0.5amol时，离子方程式为：Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+；②当x≥1.5amol时，Cl2过量，离子方程式为：3Cl2+2Fe2++4Br-=6Cl-+2Fe3++2Br2③当x=amol时，n(Cl2)：n(FeBr2)=1：1。因1mol的Cl2得到2mol电子，而1mol的Fe2+只能失1mol电子，而另1mol电子只能由Br-来提供，则参加反应的Br-只有1mol，所以离子方程式为：Cl2+Fe2++Br-=2Cl-+Fe3++1/2Br2，取两边同乘以2取分母后得离子方程式为：2Cl2+2Fe2++2Br-=4Cl-+2Fe3++Br2将xmolFe加入含amolHNO3的稀溶液中，写出下列配比下的离子方程式：⑴当x≤0.25amol时，反应的离子方程式是；⑵当x≥0.375amol时，反应的离子方程式是；⑶把6.72g铁粉放入100ml4mol/L的稀硝酸中，反应的离子方程式是。⑵当x≥0.375amol时，反应的离子方程式：3Fe+8H++2NO3-=3Fe2++2NO↑+4H2O⑶而当Fe的量对于反应①过理而对于反应②不足时，则产物中既有Fe3+也有Fe2+。0.1Fe+0.4H++0.1NO3-=0.1Fe3++0.1NO↑+0.2H2O…①0.02Fe+0.04Fe3+=0.06Fe2+…②①+②得总反应为:0.12Fe+0.4H++0.1NO3-=0.06Fe3++0.06Fe2++0.1NO↑+0.2H2O经化简得总反应为:6Fe+20H++5NO3-=3Fe3++3Fe2++5NO↑+10H2O解析：将Fe加入稀HNO3中后，Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O，HNO3反应完后继续加入Fe粉，则有Fe+2Fe3+=3Fe2+，因此，⑴当x≦0.25amol时，离子方程式为：Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O归纳总结综上所述可得书写这类离子方程式的基本思路：①首先应先判断反应物之间是否存在量的问题；②若存在量的问题，应以量少的物质为基准，一般把量少的物质的前面计量数定为1，让量少物质中的每一个离子或分子尽可能充分参与反应，量多的根据量少的物质进行确定，即遵循“以少定多”的原则。小试身手：练习、书写下列反应的离子方程式：（1）向NaHCO3溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液；（2）向NaOH溶液中滴加过量Ca(HCO3)2溶液;（3）a、向KHSO4溶液中滴加少量的Ba(OH)2溶液；b、继续滴加Ba(OH)2至溶液呈中性；c、然后继续滴加Ba(OH)2至过量。（1）Ba2++2OH–+2ＨＣＯ３－=BaCO3↓+2H2O+CO32-（2）OH–+HCO3–+Ca2+=CaCO3↓+H2O（3）a、Ba2++2OH–+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2Ob、Ba2++2OH–+SO42-+2H+=BaSO4↓+2H2Oc、Ba2++SO42-=BaSO4↓明矾[KAl(SO4)2]溶液与Ba(OH)2溶液混合向明矾[KAl(SO4)2]溶液滴入Ba(OH)2溶液至SO42-离子完全沉淀向明矾[KAl(SO4)2]溶液滴入Ba(OH)2溶液混合至Al3+离子完全沉淀Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3+3BaSO4↓Ba(OH)2过量:Ba2++SO42-+Al3++NH4++5OH-=BaSO4+AlO2-+NH3.H2O+2H2O思考：如果向NH4Al(SO4)2溶液滴入Ba(OH)2溶液，离子方程式又应该如何写？NH4Al(SO4)2过量:Ba2++SO42-+2OH-+2/3Al3+=BaSO4+2/3Al(OH)3NaOH溶液AlCl3溶液①Al3++3OH－=Al(OH)3↓②Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2O③3AlO2－+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓现象：先有白色沉淀，然后消失．现象：生成白色沉淀立即溶解，然后生成沉淀不消失1.试剂的滴加顺序涉及到的“量”。①Al3++3OH－=Al(OH)3↓②Al(OH)3+OH－=AlO2－+2H2ONaOH溶液AlCl3溶液与互滴有关的离子方程式的书写氨水AgNO3溶液AgOHNH3OH2.2Ag(NH3)2OHOH2++2Ag+AgOHNH4+NH3OH2.++现象：先有白色沉淀，然后消失．现象：开始没有沉淀，然后生成沉淀（白→棕黑色)①3NH3·H2O+Ag+=Ag(NH3)2OH+2H2O+NH4+②OH-+Ag+=AgOH↓③2AgOH=Ag2O+H2O氨水AgNO3溶液盐酸NaAlO2溶液①AlO2－+H++H2O=Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋+3H2O③Al3++3AlO2－+6H2O=4Al(OH)3↓现象：先有白色沉淀，然后消失．现象：生成白色沉淀立即溶解，然后生成沉淀不消失①AlO2－+H++H2O=Al(OH)3↓②Al(OH)3＋3H＋=Al3＋+3H2O盐酸