2020年高考化学离子方程式过量问题探究

离子方程式过量问题探究

一、碱金属与氧气反应中氧气过量问题

1、常温下：4Na+O2＝2Na2O；氧气过量：2Na2O+O2=2Na2O2

点燃条件下：2Na+O2Na2O2，此反应与氧气是否过量无关。

2、对于：Li+O2Li2O2；K+O2KO2；Rb+O2RbO2这三个反应均与氧

气量多少无关。

二、酸式盐与碱反应反应物相对过量问题

酸式盐与碱充分反应生成正盐和水，若碱中阳离子与酸式盐中阳离子相同，则正盐有一种；若碱中阳离子与酸式盐中阳离子不相同，则正盐有两种。反应中的过量问题应是建立在生成正盐和水的基础上，过量的反应物再与正盐反应生成新的产物，例如：

1、NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液反应

NaHSO4过量：2H＋+SO42－+2OH－+Ba2＋=BaSO4↓+2H2O

Ba(OH)2过量：H＋+SO42－+OH－+Ba2＋=BaSO4↓+H2O

2、NaHCO3与Ca（OH）2反应或Ca(HCO3)2与NaOH反应：：

Ca（OH）2过量：HCO3－+Ca2＋+OH－=CaCO3↓+ H2O

NaHCO3过量：：2HCO3－+Ca2＋+2OH－=CaCO3↓+CO32－+2H2O

3、NH4HCO3与NaOH反应：

NH4HCO3过量：HCO3－+OH－＝CO32－+H2O

NaOH过量：NH4＋＋HCO3－+2OH－＝NH3·H2O＋CO32－+H2O

注意：Mg（HCO3）2与Ca（OH）2反应，由于溶解性是Mg（OH）2< MgCO3,所以产物是Mg（OH）2

不存在过量问题：Mg2＋+2HCO3－+2Ca2＋+4OH－=2CaCO3↓+Mg（OH）2↓+2H2O

三、探讨C与CuO反应、C与SiO2反应中碳的过量问题：

对于C还原CuO所发生的反应有下列两种可能情况：

1、如果反应为：2CuO+C2Cu+CO2↑（1），则△G°1=△H-T△S= －140.0(kJ)<0

2、如果反应为：CuO+C Cu+CO↑（2），则：△G°2=△H-T△S =－10.1(kJ)<0

以上计算的△H-T△S均小于零，说明这两个反应都有可能发生。但反应(1)的△H-T△S 更负，

因此反应按照(1)式进行的趋势占优势，说明C还原CuO的反应里，将C的氧化产物写成CO2更合理。实验结果表明C的氧化产物也是CO2。

对于C还原SiO2，做相似的定量研究：

1、如果反应为SiO2+C Si+CO2↑，则：△G°3=△H-T△S=－394.4+805.0=410.6(kJ)>0

2、如果反应为SiO2+2C Si+2CO↑，则：△G°4==△H-T△S =530.4(kJ)>0

由于△H-T△S均为正值大于零，则这两个反应在标准状态都不能自发发生。那么在高温下能否进行？可以用△H-T△S进行进一步计算与研讨。

当反应为SiO2+C Si+CO2↑时，△H-T△S=465.89-184.79×10-3 T ，设△H-T△S

<0 即465.89-184.79×10-3T< 0 。解出T>2521.18K，也就是说当温度升高到2521.18K时，该反应能发生。

当反应为SiO2+2C Si+2CO↑时，△G°4=△H-T△S=638.34-361.28×10-3T，设

△G°4<0即638.34-361.28×10-3T<0，则T＞1766.88(K),即当温度超过1766.88K时，反应按生成Si和CO方式进行。

经以上近似计算，在高温条件下C与SiO2能发生反应。因生成Si和CO的温度较生成Si和CO2低754.3K(2521.78-1766.88=754.3K)，使生成Si和CO的反应比生成Si和CO2的反应更易进行。所以将SiO2跟C的反应写SiO2+2C=Si+2CO更能合乎实际反应事实。同样的道理ZnO跟C的反应其产物应是Zn和CO。

四、与铁有关的过量问题

1、铁与稀硝酸反应时，若铁过量，则生成Fe2＋；若硝酸过量，则生成Fe3＋。

如：

Fe+4HNO3(稀)(过量)=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O

3Fe(过量)+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O

2、铁与卤素单质反应

2Fe+3X22FeX3（X=Cl、Br），此反应与反应物量多少无关；

Fe+I2FeI2，因I2氧化性弱，生成二价铁，与铁的量多少无关。

五、两性化合物中的过量问题

1、铝盐与氢氧化钠反应据量的不同而生成氢氧化铝或偏铝酸钠

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

2、偏铝酸钠与盐酸反应,据量的不同而可生成氢氧化铝或氯化铝溶液

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

注意：实验室制备Al（OH）3用氨水和可溶性铝盐，但Zn（OH）2却不能，原因是Zn（OH）2溶

于过量氨水：Zn（OH）2+4NH3·H2O=[ Zn （NH3）2]（OH）2+4H2O，同样情况：Zn（OH）+4NH3·H2O=[ Zn （NH3）2]（OH）2+4H2O。

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六、关于有机物中的几个过量问题

1、硝酸银溶液与氨水反应,因氨水的不足或过量而生成氧化银沉淀或银氨溶液

Ag＋+NH3·H2O= AgOH↓+NH4＋

AgOH +2NH3·H2O= Ag （NH3）2OH +2H2O

配制时在AgNO3溶液中滴加稀氨水，使生成的AgOH刚好溶解为止，且银氨溶液要随配随用不可久置。

2、乙醛被氢氧化铜悬浊液氧化，，NaOH溶液要稍过量。

这是由于氢氧化铜与过量的浓氢氧化钠反应生成Na2[Cu(OH)4]与乙醛反应的结果。

注意：苯酚钠溶液中通入CO2，不论CO2是否过量产物都是生成碳酸氢钠：