第2章 专题讲座(二) 与“量”有关的离子方程式的书写

[学一技]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。1．某些氧化还原反应如FeBr2溶液与不同量的氯水混合，当氯水足量时：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－，当氯水少量时：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，当FeBr2与Cl2为1∶1时：2Fe2＋＋2Br－＋2Cl2===2Fe3＋＋Br2＋4Cl－。2．铝盐溶液与强碱溶液的反应铝盐过量：Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓，强碱过量：Al3＋＋4OH－===[Al(OH)4]－。3．四羟基铝酸盐(或偏铝酸盐)与强酸溶液的反应强酸不足：[Al(OH)4]－＋H＋===Al(OH)3↓＋H2O，强酸过量：[Al(OH)4]－＋4H＋===Al3＋＋4H2O。4．酸性氧化物与碱溶液的反应碱过量：CO2＋2OH－===CO2－3＋H2O，碱不足：CO2＋OH－===HCO－3；类似的还有SO2与碱的反应。5．酸式盐与碱溶液的反应(1)Ba(OH)2与NaHSO4溶液混合，NaHSO4溶液足量时：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋2H2O，NaHSO4溶液少量时：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SO2－4===BaSO4↓＋H2O；(2)Ca(HCO3)2与NaOH溶液混合NaOH溶液足量时：Ca2＋＋2HCO－3＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO2－3，NaOH溶液少量时：Ca2＋＋HCO－3＋OH－===CaCO3↓＋H2O。6．铁和稀HNO3的反应铁不足：Fe＋4H＋＋NO－3===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，铁过量：3Fe＋8H＋＋2NO－3===3Fe2＋＋2NO↑＋4H2O。7．部分多元弱酸盐(如Na2S、Na2CO3、Na2SO3)与强酸(如盐酸)的反应盐酸不足：CO2－3＋H＋===HCO－3，盐酸过量：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O。反应物量不同，对应反应的离子方程式可能不同，所得产物也可能不同。通过上述主要总结某一反应物“不足”与“过量”的情况，对于介于二者中间的“部分过量”问题可用数轴法表示，如即当nOH－nSO2≤1时，发生反应：SO2＋OH－===HSO－3；当nOH－nSO2≥2时，发生反应：SO2＋2OH－===SO2－3＋H2O；当1nOH－nSO22时，发生上述两个反应。如nOH－nSO2＝32时，发生反应：3OH－＋2SO2===SO2－3＋HSO－3＋H2O。其他类似反应可用此法类推。[悟一题][例]向明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液：当Al3＋完全沉淀时的离子方程式为：_____________；当SO2－4完全沉淀时的离子方程式为：_____________。[解析]明矾的化学式为KAl(SO4)2·12H2O。设溶液中含1molKAl(SO4)2，则n(Al3＋)＝1mol，n(SO2－4)＝2mol。当Al3＋完全沉淀时，消耗n(OH－)＝3mol，则n[Ba(OH)2]＝12n(OH－)＝32mol，即2molSO2－4中有32mol沉淀；当SO2－4完全沉淀时，消耗n(Ba2＋)＝2mol，此时n(Al3＋)∶n(OH－)＝1∶4。[答案]2Al3＋＋3Ba2＋＋3SO2－4＋6OH－===2Al(OH)3↓＋3BaSO4↓Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋[Al(OH)4]－[通一类]1．下列离子方程式书写正确的是()A．过量的SO2通入NaOH溶液中：SO2＋2OH－===SO2－3＋H2OB．Fe(NO3)3溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2C．NaNO2溶液中加入酸性KMnO4溶液：2MnO－4＋5NO－2＋6H＋===2Mn2＋＋5NO－3＋3H2OD．NaHCO3溶液中加入过量的Ba(OH)2溶液：2HCO－3＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO2－3解析：A项中通入过量SO2应生成HSO－3：SO2＋OH－===HSO－3；B项中加入过量HI后，溶液呈酸性，而酸性条件下NO－3的氧化性强于Fe3＋，故NO－3、Fe3＋均被还原，且注意参加反应的Fe3＋、NO－3的物质的量关系：Fe3＋＋3NO－3＋10I－＋12H＋===Fe2＋＋3NO↑＋5I2＋6H2O；D项中Ba(OH)2溶液过量，CO2－3应完全沉淀：HCO－3＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O。[答案]C2．下列离子方程式书写正确的是()A．向明矾溶液中加入过量的氢氧化钡溶液：Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－===2BaSO4↓＋[Al(OH)4]－B．向氢氧化亚铁中加入足量的稀硝酸：Fe(OH)2＋2H＋===Fe2＋＋2H2OC．向磷酸二氢铵溶液中加入足量的氢氧化钠溶液：NH＋4＋OH－===NH3·H2OD．向HOOCCOOH中加入足量的氢氧化钠溶液：HOOCCOOH＋OH－―→HOOCCOO－＋H2O解析：氢氧化钡溶液过量，Al3＋转化为[Al(OH)4]－，SO2－4完全转化为沉淀，A项正确；硝酸有强氧化性，可将Fe2＋氧化为Fe3＋，硝酸被还原为NO，B不符合客观事实，错误；在磷酸二氢铵中加入足量的氢氧化钠，H2PO－4也参与离子反应，C项错误；HOOCCOOH中存在两个羧基，加入足量的氢氧化钠后，两个—COOH均发生中和反应，故应该生成，D项错误。[答案]A3．已知Br2水与FeCl2(aq)发生如下反应：3Br2＋6FeCl2===4FeCl3＋2FeBr3。现将112mL(标准状况)Cl2通入10.0mL1.0mol·L－1的FeBr2(aq)中，发生反应的离子方程式为()A．2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－B．2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2C．2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－D．2Fe2＋＋2Br－＋3Cl2===2Fe3＋＋Br2＋6Cl－解析：通过题给反应可比较出Fe2＋与Br－的还原性：Fe2＋Br－，从而明确Cl2通入FeBr2(aq)中先与Fe2＋反应，若Cl2还有剩余再与Br－发生反应。n(Cl2)＝0.112L22.4L·mol－1＝5.00×10－3mol，n(FeBr2)＝10.0×10－3L×1.0mol·L－1＝0.01mol，这样，Fe2＋可失去1.0×10－2mol的电子，而Cl2最多得1.0×10－2mol的电子，得失电子应守恒，故Br－不失电子，即Br－未参与反应。[答案]C4．边微热边向铵明矾[NH4Al(SO4)2·12H2O]溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性。(1)此时发生反应的离子方程式为_________________________________________。(2)向以上所得中性溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，这一步反应的离子方程式是____________________________________________。答案：(1)NH＋4＋Al3＋＋2SO2－4＋2Ba2＋＋4OH－=====△NH3↑＋H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓(2)Al(OH)3＋OH－===[Al(OH)4]－5．向1L1mol·L－1的KOH溶液中通入17.92L(标准状况下)SO2，写出发生反应的离子方程式：_____________。列式计算溶液中溶质的物质的量。解析：n(OH－)＝1L×1mol·L－1＝1mol，n(SO2)＝17.92L22.4L·mol－1＝0.8mol，nOH－nSO2＝54，则反应为：5OH－＋4SO2―→xHSO－3＋ySO2－3＋H2O，x＋y＝4据S原子守恒x＋2y＝5据电荷守恒⇒x＝3y＝1，故反应的离子方程式为：5OH－＋4SO2===3HSO－3＋SO2－3＋H2O。n(HSO－3)＝34×0.8mol＝0.6mol，n(SO2－3)＝14×0.08mol＝0.2mol。答案：5OH－＋4SO2===3HSO－3＋SO2－3＋H2On(NaHSO3)＝0.6moln(Na2SO3)＝0.2mol