高一化学离子反应和离子方程式知识

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BaSOBaSO2424，不仅表示BaCl2溶液与Na2SO4溶液之间的反应，还表示所有可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：CaSOCaSO2424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。如在澄清的石灰水中通入适量CO2，其离子方程式为：Ca2OHCOCaCOHO2232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。如在石灰乳中加入Na2CO3浓溶液，其离子方程式为：Ca(OH)COCaCO2OH2323（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式为：CHCOOHOHCHCOOHO332。氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为：HSCuCuS2H22。（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)2CaCl2+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：NHOH4NHHO32（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()HSO()24固浓NaSO2HCl24()24浓CuSOSO2HO422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－Mn2++Cl2+2H2OCu与浓硝酸反应的离子方程式为：Cu+4H++2NO3=Cu2++2NO2+2H2OCu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，若写成Fe2Br2ClFe4ClBr2232就错了。虽然反应前后各元素原子个数相等，但两边电荷数不等，因而是错误的。正确的写法是：2Fe2++4Br－+3Cl2=2Fe3++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：H2SO4与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式，应当是Ba2OH2HSOBaSO2HO24242而不应写成BaOHHSOBaSOHO24242，因为Ba(OH)2电离时，电离出的Ba2与OH物质的量之比为1∶2而不是1∶1；H2SO4电离出的H＋与SO42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：SOBr2HO4HSO2Br222425、判断离子方程式正误的主要内容（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++CO32，而HSO4通常应写成H++SO42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。（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SO42生成BaSO4的反应，又不能漏掉Cu2+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SO42与Ba2+、Pb2+、Ag+；OH－与Cu2+、Fe3+、Mg3+、Al3+、Zn2+；Ag+与Cl－、Br－、I－、CO32、SO32、S2－；Mg2+、Ca2+、Ba2+、与CO32、SO32、PO43；S2－与Cu2+、Pb2+等，不能大量共存。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－、HPO42、H2PO4；OH－与HCO3、HS－、HSO3、H2PO4、HPO42、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CO32、SO32、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，有氧化性的离子（如MnO4、ClO－、Fe3+、NO3等）与有还原性的离子（如S2－、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Fe2+、Na+、NO3可以共存；但Fe2+、H+、NO3不能共存，Fe2+被氧化成Fe3+。（2）Fe2+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－.（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）。