高一化学离子反应
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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BaSO 4、AgCl 、CaCO 3等。 ②生成难电离的物质。如生成CH 3COOH 、H 2O 、NH 3·H 2O 、HClO 等。 ③生成挥发性物质。如生成CO 2、SO 2、H 2S 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KNO 3
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 +、NO 3-
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CuSO 4溶液的反应,实际上是Fe 与Cu 2+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Cl 2与NaBr 溶液的反应,实际上是Cl 2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MnO 2与浓HCl 反应制取Cl 2;Cu 与FeCl 3溶液反应生成FeCl 2、CuCl 2;Cl 2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
Ba SO BaSO 2424+-+=↓,不仅表示BaCl 2溶液与Na 2SO 4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,写成分子式。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CaCO 3、FeS 、Cu(OH)2、Mg(OH)2等仍
(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Na 2SO 4浓溶液与CaCl 2浓溶液反应时,其离子方程式为:Ca
SO CaSO 2424+
-
+=↓
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CO 2,其离子方程式为:
Ca 2OH CO CaCO H O 2232+-++=↓+
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Na 2CO 3浓溶液,其离子方程式为:
Ca(OH)CO CaCO 2OH 2323
+=↓+--
(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 、H 2S 、CH 3COOH 等弱酸;H 2SO 3、H 2PO 4等中强酸;NH 3·H 2O 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:CH COOH OH CH COO H O 332+=+-
-。
氢硫酸与硫酸铜溶液反应的离子方程式为:H S Cu
CuS 2H 22+=↓++
+。
(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:2NH 4Cl+Ca(OH)2
∆
CaCl 2+2NH 3↑+2H 2O ,
而NH 4Cl 溶液与NaOH 溶液混合加热的反应,就可以用离子方程式表示:
NH OH 4+
-
+∆
NH H O 32↑+
(4)注意浓酸中水的含量
浓H 2SO 4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()H SO ()24固浓+∆
Na SO 2HCl 24+↑
Cu 2H SO ()
24+浓∆
CuSO SO 2H O 422+↑+