高中化学中书写与“量”有关的离子方程式

    离子方程式的书写是高中化学教学的重点和难点，也是高考的热点，考生的易错点，特别是近几年来离子方程式的考查从定性到定量成为高考的热点。笔者在研究近几年的高考考查与“量”有关的离子方程式的基础上，作了适当迁移，现总结如下，供同行参考。

   一、生成的产物可与过量的物质继续反应的离子反应

   例1、向AlCl₃溶液中滴入NaOH溶液至过量，其离子反应分步写

     （1）Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓

     （2） Al(OH)₃+OH^-==AlO₂^-+2H₂O

     若向NaOH溶液中滴入AlCl₃溶液至过量，其离子反应分步写

    （1）Al³⁺+4OH^-==AlO₂^-+2H₂O

    （2）3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O == 4Al(OH)₃↓

     若向AlCl₃溶液中加入过量NaOH溶液，其离子反应一步完成

       Al³⁺+4OH^-==AlO₂^-+2H₂O 

     若向足量Al₂(SO₄)₃溶液中加入少量的NaOH溶液，其离子方程式为：

       Al³⁺+3OH^-==Al(OH)₃↓

   例2、向NaAlO₂溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写

     （1）AlO₂^-+H⁺+H₂O==Al(OH)₃↓

     （2） Al(OH)₃+3H⁺==Al³⁺+3H₂O  

     若向盐酸溶液中滴入NaAlO₂溶液至过量，其离子反应分步写

     （1）AlO₂^-+4H⁺==Al³⁺+2H₂O

      (2) 3AlO₂^-+Al³⁺+6H₂O == 4Al(OH)₃↓

     若向NaAlO₂溶液中加入过量盐酸溶液，其离子反应一步完成

          AlO₂^-+4H⁺==Al³⁺+2H₂O

     若向足量NaAlO₂溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为：

          AlO₂^-+H⁺+H₂O==Al(OH)₃↓

    例3、向NaAlO₂溶液中通人CO₂气体至过量，其离子反应分步写

     （1）2AlO₂^-+CO₂+3H₂O==2Al(OH)₃↓+CO₃^2-

      (2)CO₃^2-+CO₂+H₂O==2HCO₃^-

     若向NaAlO₂溶液中通人过量CO₂气体，其离子反应一步完成

         AlO₂^-+CO₂+2H₂O==Al(OH)₃↓+HCO₃^-

     若向足量NaAlO₂溶液中通人少量CO₂气体，其离子方程式为：

         2AlO₂^-+CO₂+3H₂O==2Al(OH)₃↓+CO₃^2-

    例4、向Na₂CO₃溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写

     （1）CO₃^2-+H⁺==HCO₃^-

     （2）HCO₃^-+H⁺==CO₂↑+H₂O

    若向盐酸溶液中滴入Na₂CO₃溶液至不再产生气体，其离子反应一步完成

        CO₃^2-+2H⁺==CO₂↑+H₂O

    若向足量Na₂CO₃溶液中加入少量的盐酸溶液，其离子方程式为：

        CO₃^2-+H⁺==HCO₃^-

 

    例5、向NaOH溶液中通人CO₂气体至过量，其离子反应分步写

     （1）2OH^-+CO₂==CO₃^2-+H₂O

      (2) CO₃^2-+CO₂+H₂O==2HCO₃^-

    若向NaOH溶液中通人过量CO₂气体，其离子反应一步完成

         OH^-+CO₂==HCO₃^-

    若向足量NaOH溶液中通人少量CO₂气体，其离子方程式为：

        2OH^-+CO₂==CO₃^2-+H₂O

   二、酸式盐与”量”有关的离子反应

     一般书写时量不足的物质其参与反应的离子的物质的量之比一定要与它的化学式相符合，而足量的物质其参与反应的离子的物质的量之比不一定要与它的化学式相符合。即以不足量物质实际参加离子反应的离子完全反应为基准同足量物质反应来书写离子方程式。

    例1、向足量的NaHCO₃溶液中逐渐滴入澄清石灰水

     化学方程式:Ca(OH)₂+2NaHCO₃==2H₂O+CaCO₃↓+Na₂CO₃

     离子方程式：Ca²⁺+2OH^-+2HCO₃^-==2H₂O+CaCO₃↓+CO₃^2-

    例2、向足量的澄清石灰水中逐渐滴入NaHCO₃溶液

     化学方程式: NaHCO₃+ Ca(OH) ₂==H₂O+CaCO₃↓+NaOH

     离子方程式：HCO₃^-+Ca²⁺+2OH^- ==H₂O+CaCO₃↓+OH^-

     或HCO₃^-+Ca²⁺+OH^- ==H₂O+CaCO₃↓

    例3、向足量的NaHSO₄溶液中逐渐滴入Ba(HCO₃)₂溶液

     化学方程式:Ba(HCO₃)₂+2NaHSO₄==2H₂O+2CO₂↑+BaSO₄↓+Na₂SO₄

     离子方程式：2HCO₃^-+Ba²⁺+2H⁺+SO₄^2-==2H₂O+2CO₂↑+BaSO₄↓

    例4、向足量的Ba(HCO₃)₂溶液中逐渐滴入NaHSO₄溶液

     化学方程式: NaHSO₄+Ba(HCO₃)₂==H₂O+CO₂↑+BaSO₄↓+NaHCO₃

     离子方程式： H⁺+SO₄^2- +HCO₃^-+Ba²⁺==H₂O+CO₂↑+BaSO₄↓

    例5、向足量的Ca(HCO₃)₂溶液中逐渐滴入NaOH溶液

     化学方程式: NaOH+Ca(HCO₃)₂==H₂O+CaCO₃↓+NaHCO₃

     离子方程式： OH^-+Ca²⁺+HCO₃^-==H₂O+CaCO₃↓

    例6、向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO₃)₂溶液

     化学方程式: Ca(HCO₃)₂+2NaOH ==2H₂O+CaCO₃↓+Na₂CO₃

     离子方程式： Ca²⁺+2HCO₃^- +2OH^-==2H₂O+CaCO₃↓+CO₃^2-

    例7、向NaHSO₄溶液中逐渐滴入Ba(OH)₂溶液至沉淀完全

     化学方程式: NaHSO₄+Ba(OH)₂==H₂O+BaSO₄↓+NaOH

     离子方程式： H⁺+SO₄^2-+ Ba²⁺+OH^-==BaSO₄↓ +H₂O

    例8、向NaHSO₄溶液中逐渐滴入Ba(OH)₂溶液至中性

     化学方程式:2 NaHSO₄+Ba(OH)₂==2H₂O+BaSO₄↓+Na₂SO₄

     离子方程式： 2H⁺+2SO₄^2-+ Ba²⁺+2OH^-== 2H₂O + BaSO₄↓ +SO₄^2-

     或2H⁺+SO₄^2-+Ba²⁺+2OH^-==2H₂O+BaSO₄↓

     若在例8的中性溶液中继续滴加Ba(OH)₂溶液，将看到白色沉淀生成，

     其离子方程式：SO₄^2-+Ba²⁺==BaSO₄↓

    例9、向足量的NH₄HCO₃溶液中逐渐滴入NaOH溶液

     化学方程式: NH₄HCO₃+2NaOH==NH₃^.H₂O+H₂O+Na₂CO₃

     离子方程式： NH₄⁺+HCO₃^-+ 2OH ^- ==NH₃^.H₂O+H₂O+CO₃^2-

    例10、向NH₄HCO₃溶液中加入过量NaOH溶液并加热

     化学方程式: NH₄HCO₃+2NaOH==NH₃↑+2H₂O+Na₂CO₃

     离子方程式： NH₄⁺+HCO₃^-+ 2OH^-==NH₃↑+2H₂O+CO₃^2-

    三、发生氧化还原反应而且与“量”和“反应顺序”有关的离子反应

    例1、FeBr₂溶液与氯气反应的问题，有下列三种情况，分别讨论如下：

    a、Cl₂过量时即当n(FeBr₂):n(Cl₂)== 1:1.5时，Fe²⁺ 、Br^-均被Cl₂氧化，发生下列反应

        化学方程式: 2FeBr₂+3Cl₂==2FeCl₃+2Br₂

        离子方程式：2Fe²⁺+4Br^-+3Cl₂==2Fe³⁺+6Cl^-+2Br₂

    b、Cl₂不足时即当n(FeBr₂):n(Cl₂)==1:0.5时，只有Fe²⁺被Cl₂氧化，发生下列反应

        化学方程式: FeBr₂+1/2Cl₂==1/3FeCl₃+2/3FeBr₃

        离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂==2Fe³⁺+2Cl^-

    c、当n(FeBr₂):n(Cl₂)==1:1时，Fe²⁺全部被Cl₂ 氧化，Br^-部分被氧化，发生下列反应

        化学方程式: FeBr₂+Cl₂==2/3FeCl₃+1/3FeBr₃+1/2Br₂

        离子方程式：2Fe²⁺+2Br^-+2Cl₂==2Fe³⁺+4Cl^-+Br₂

    例2、FeI₂溶液与氯气反应的问题，有下列三种情况，分别讨论如下：

        因 I^->Fe²⁺（还原性）故Cl₂在氧化FeI₂溶液时，I^-先被氧化，其次是Fe²⁺被氧化。

    a、Cl₂过量时即当n(FeI₂):n(Cl₂)==1:1.5时，I^-、Fe²⁺均被Cl₂氧化，发生下列反应

        化学方程式: 2FeI₂+3Cl₂==2FeCl₃+2I₂

        离子方程式：2Fe²⁺+4I^-+3Cl₂==2Fe³⁺+6Cl^-+2I₂↓

    b、Cl₂不足时即当n(FeI₂):n(Cl₂)==1:1时，只有I^-被Cl₂氧化，发生下列反应

        化学方程式: FeI₂+Cl₂==FeCl₂+I₂↓

        离子方程式：2I^-+CI₂==2Cl^-+I₂↓

    c、当n(FeI₂):n(Cl₂)==4:5时，I^-全部被Cl₂ 氧化，Fe²⁺部分被氧化，发生下列反应

        化学方程式:4FeI₂+5Cl₂==2FeCl₃+2FeCl₂+4I₂↓

        离子方程式：2Fe²⁺+8I^-+5Cl₂==2Fe³⁺+10Cl^-+4I₂↓

    四、混合顺序不同，即引起“量”不同，则离子反应也不同

    例1、向NaOH溶液中逐渐滴入Mg(HCO₃)₂溶液至沉淀完全。

     化学方程式:Mg(HCO₃)₂+4NaOH ==2H₂O+Mg(OH)₂↓+2Na₂CO₃

     离子方程式： Mg²⁺+2HCO₃^- +4OH^-==2H₂O+Mg(OH)₂↓+2CO₃^2-

    例2、向Mg(HCO₃)₂溶液中逐渐滴入NaOH溶液至沉淀完全。

     化学方程式: 2NaOH +Mg(HCO₃)₂ ==Mg(OH)₂↓+2NaHCO₃

     离子方程式：2OH^-+ Mg²⁺==Mg(OH)₂↓

    例3、向AgNO₃溶液中逐滴加入氨水至沉淀恰好溶解为止。

     离子方程式：Ag⁺+NH₃^.H₂O==AgOH↓+NH₄⁺

     AgOH+2NH₃.H₂O==[Ag(NH₃)₂]⁺ +OH^-+2H₂O

    例4、向氨水中逐滴加入AgNO₃溶液，则发生下列反应。

     离子方程式：Ag⁺+2NH₃^.H₂O==[Ag(NH₃)₂]⁺ +2H₂O

     除生成[Ag(NH₃)₂]⁺外，还可生成其它物质。

    例5、向明矾溶液中逐渐滴入Ba(OH)₂溶液使SO₄^2-恰好完全沉淀。

     化学方程式: KAl(SO₄)₂+2Ba(OH)₂==2H₂O+2BaSO₄↓+KAlO₂

     离子方程式：Al³⁺+2SO₄^2-+2Ba²⁺+4OH^-==2BaSO₄↓+AlO₂^-+2H₂O

    例6、向Ba(OH)₂溶液中逐渐滴入明矾溶液时，当生成的沉淀的物质的量为最大值时，发生下列反应。

     化学方程式: KAl(SO₄)₂+3/2Ba(OH)₂==3/2BaSO₄↓+Al(OH)₃↓+1/2K₂SO₄

     离子方程式：2Al³⁺+3SO₄^2-+3Ba²⁺+6OH^-==3BaSO₄↓+2Al(OH)₃↓

    总之，书写与“量”有关的离子方程式时，要具体问题具体分析。特别是要判断不足的物质是谁，以不足的物质完全反应为根据写出对应的化学反应方程式，再改写成离子方程式，防止出差错。对有离子参加的氧化还原反应，要注意发生反应的离子的顺序问题。对有具体要求的反应如“中和”或“沉淀量最大”的离子反应要根据具体的要求去写离子方程式。所以高考考查与“量”有关的离子方程式的书写目标是考查思维的灵活性。望同行们给予重视。