高中化学离子反应讲义

离子方程式和离子共存问题
△判断离子是否可以共存的方法主要有：
①看是否发生有气体或有沉淀生成的反应；
②是否有弱电解质的生成；
③是否与易水解的离子发生双水解；
④是否会发生氧化还原反应；
⑤形成络合物。

（一）发生复分解反应
１、有气体产生：
H+与CO32ˉ、HCO3ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、S2ˉ、HSˉ等不能共存
如CO32-、S2-、HS-、HSO3-、等易挥发的弱酸的酸根与H+不能大量共存，
主要是由于CO32-＋2H+＝CO2↑＋H2O、HS-＋H+＝H2S↑。

２、有沉淀生成：
①SO42ˉ与Ba2+、Ca2+、Ag+等不能共存；
②CO32ˉ与Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+、Cu2+、Zn2+等不能共存；
③S2ˉ与Cu2+、Pb2+、Fe2+、Hg2+、Ag+等不能共存；
④OHˉ与Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+等不能共存；
⑤AlO2ˉ与HCO3ˉ不能大量共存：AlO2ˉ+HCO3ˉ+H2O=A l(O H)3↓+CO32ˉ
Mg2+不能与SO42-大量共存
主要是由于Ba2+＋CO32-＝CaCO3↓、Ca2+＋SO42-＝CaSO4（微溶）；
Cu2+、Fe3+等不能与OH-大量共存
也是因为Cu2+＋2OH-＝Cu(OH)2↓，Fe3+＋3OH-＝Fe(OH)3↓等。

３、有弱电解质生成：
如OH-、CH3COO-、PO43-、HPO42-、H2PO4-等与H+不能大量共存，
主要是由于OH-＋H+＝H2O、CH3COO-＋H+＝CH3COOH；
一些酸式弱酸根不能与OH-大量共存
是因为HCO3-＋OH-=CO32-＋H2O、
HPO42-＋OH-＝PO43-＋H2O、
NH4+＋OH-=NH3·H2O等。

４、一些容易发生水解的离子，在溶液中的存在是有条件的：
如AlO2-、S2-、CO32-、C6H5O-等必须在碱性条件下才能在溶液中存在；
如Fe3+、Al3+等必须在酸性条件下才能在溶液中存在。

这两类离子不能同时存在在同一溶液中，即离子间能发生“双水解”反应。

如3AlO2-＋3Al3+＋6H2O=4Al(OH)3↓等。

双水解反应：Al3+与HCO3-/CO32-/HS-/S2-/ClO-/AlO2-
Fe3+与HCO3-/CO32-/AlO2-
AlO2-与NH4+/Al3+/Fe3+
(二)由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存
①H+与OHˉ、AlO2ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、Fˉ、PO43ˉ、HPO42ˉ、H2PO4ˉ、CH3COOˉ、C6H5Oˉ等不能大量共存；
②OHˉ与H+、NH4+、HCO3ˉ、HSO3ˉ、HSˉ、H2PO4ˉ、HPO42ˉ等不能大量共存；
若是酸性溶液，所有弱酸根离子和OH-不能大量共存。

在中学化学中不能在酸性溶液中
共存的离子有：OH-、AlO2-、CO32-、HCO3-、SiO32-、SO32-、HSO3-、S2O32-、S2-、HS-、ClO-、
F-、PO43-、H2PO4-、C6H5O-、CH3COO-、-OOC-COO-、C6H5COO-、CH3CH2O-、SCN-、
H2N-CH2-COO-等；
若是碱性溶液，则所有弱碱阳离子及H+均不能大量共存。

在中学化学中不能在碱性溶
液中大量共存的是：H+、Fe2+、Fe3+、Cu2+、Ag+、Zn2+、Mg2+、Al3+、NH4+、HCO3-、HPO42-、H2PO4-、HSO3-、HS-、HOOC- COO-等。

１、具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存：
如I-和Fe3+不能大量共存
是由于2I-＋2Fe3+=I2＋2Fe2+。

２、在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存：
（1）在酸性条件下
①NO3ˉ与Iˉ、Brˉ、Fe2+、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；
②S2ˉ与SO32ˉ等不能共存；（碱性条件下可以共存）
③MnO4ˉ与Iˉ、Brˉ、Clˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Fe2+等不能共存；
④ClOˉ与Fe2+、Iˉ、S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ等不能共存；
（2）Fe2+与S2ˉ、HSˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、Iˉ等不能共存；
如NO3-和I-在中性或碱性溶液中可以共存，但在有大量H+存在情况下则不能共存；
SO32-和S2-在碱性条件下也可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S2-＋SO32-＋6H+＝3S↓＋3H2O反应不能存在。

(三)由于形成络合离子，离子不能大量共存
（1）Fe3+和SCN-、C6H5O-不能共存；
（2）Ag+与NH4+在碱性条件下不能共存。

如Fe3+与SCN-不共存；Ag+与NH3·H2O分子不共存（Ag（NH3）2OH）；Ag+与CN-不共存。

由于Fe3+＋SCN-[Fe(SCN)]2+等络合反应而不能大量共存。

(四)、能水解的阳离子跟能水解的阴离子在水溶液中不能大量共存
例：Al3＋和HCO3-，Al3＋和S２－等
双水解
（1）Al3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、HSˉ、S2ˉ、SO32ˉ、HSO3ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ、C6H5Oˉ等不能共存；
（2）Fe3+与AlO2ˉ、HCO3ˉ、CO32ˉ、SiO32ˉ、ClOˉ等不能共存；
（3）NH4+与AlO2ˉ、SiO32ˉ等不能共存；
Al3+与CO32-、SO32-、HCO3-、HSO3-、HS-、AlO2-不共存；
AlO2-与Fe3+、Fe2+、Zn2+、Cu2+、Ag+、NH4+不共存；
SiO32-与NH4+不共存。

(1)由于水解和电离的相互影响而不能大量共存。

AlO2-与HCO3-虽然均属于弱酸根离子，水溶液因水解呈碱性，但H3AlO3的酸性太弱，AlO2-的水解能力太强，含有AlO2-的水溶液中[OH-]较大，能直接与HCO3-作用生成Al(OH)3沉淀和CO32-。

故AlO2-与HCO3-不能共存于同一溶液中。

与其类似的还有AlO2-与HSO3-、HS-、H2PO4-、HPO42-等。

(2)具有氧化性的某些含氧酸根离子(如NO3-)若不是在酸性溶液中，则能与某些还原性
较强的离子(如S2-、I-、Fe2+等)共存。

因为这些含氧酸根离子只有在酸性条件下才能表现出
强氧化性。

又如：MnO4-在碱性条件下能氧化SO32-、S2O32-、S2-、I-，但不能氧化Cl-、Br-；在酸性条件下，MnO4-的氧化性很强，常温下就能氧化Cl-、Br-。

(3)水解能力弱的弱碱阳离子与弱酸根离子(如Mg2+与HCO3-、Mg2+与HSO3-等)，可以不考虑它们之间的双水解，能共存于同一溶液中。

△离子方程式正误判断规律（八“看”）
⑴看离子反应是否符合客观事实，不可主观臆造产物及反应。

⑵看“=”“≒”“↑”“↓”等是否正确。

⑶看表示各物质的化学式是否正确。

如HCO3-不能写成CO32-＋H+
⑷看是否漏掉离子反应。

⑸看电荷是否守衡。

⑹看反应物或产物的配比是否正确。

⑺看是否符合题设条件及要求。

⑻看物料是否守衡。

书写与量有关的离子方程式：
基本方法是：把物质的量少的物质的系数定为1，其他物质按最大量消耗。

1.因滴加顺序不同造成连续反应
HCl与Na2CO3
向Na2CO3溶液中滴入盐酸溶液至过量，其离子反应分步写（1）CO32-+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
CO32-+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：CO32-+H+==HCO3- AlCl3与NaOH
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溶液中加入少量AlCl3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↓
AgNO3与NH3·H2O
向AgNO3溶液中滴入稀NH3·H2O至过量，其离子反应分步写（1）
Ag++NH3·H2O==AgOH↓+NH4+ (2)AgOH+2NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+2H2O 若向NH3·H2O溶液中加入少量AgNO3，其离子反应一步完成
Ag++3NH3·H2O==Ag(NH3)2++OH-+NH4++2H2O
若向足量AgNO3溶液中滴入少量NH3·H2O，其离子方程式为：Ag++NH3·H2O==AgOH ↓+NH4+
CO2与NaOH
向NaOH溶液中通人CO2气体至过量，其离子反应分步写（1）2OH-+CO2==CO32-+H2O (2)CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
若向足量NaOH溶液中通人少量CO2气体，其离子方程式为：
2OH-+CO2==CO32-+H2O
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-
2.过量型：
向足量的Ca(HCO3)2溶液中逐渐滴入NaOH溶
液 OH-+Ca2++HCO3-==H2O+CaCO3↓
向足量的NaOH溶液中逐渐滴入Ca(HCO3)2溶
液Ca2++2HCO3-+2OH-==2H2O+CaCO3↓+CO32-
Fe与HNO3 ：铁过量时：Fe+4HNO3==Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
铁不足时：3Fe+8HNO3==3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.定量型：
因还原性I->Fe2+>Br-,所以在FeI2或者FeBr2中通入一定量的Cl2，发生不同的离子反应，依次为：
（1）2I-+Cl2==2Cl-+I2（2）2Fe2++Cl2==2Fe3++2Cl-（3）2Br-+Cl2==2Cl-+Br2
例.【1】在Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液，在NaOH溶液中加入足量的Ca(HCO3)2溶液，书写以上两离子反应方程式。

【2】在明矾溶液中加入Ba(OH)2溶液，写出Al3+全部沉淀和Al(OH)3恰好全部溶解时的离
子方程式。

【3】向Ba(HCO3)2溶液中滴加少量的NaOH溶液，请写出发生反应的离子方程式:
;在以上溶液中继续滴加NaOH溶液至过量，请写出此步反应的离子方程式:
【4】Mg(HCO3)2溶液中加入足量NaOH溶液：
【5】NH4HSO4溶液中加入足量Ba(OH)2溶液：
【6】向KHSO4溶液中加入Ba(OH)2溶液至所得溶液的pH=7 【7】向Ca(HCO3)2溶液中滴入过量的NaOH溶液。