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條件型離子方程式書寫

條件型離子方程式書寫

所謂條件型離子方程式,即有特殊條件限制的離子方程式,如反應物量的多少,物質的溶解度大小,反應的先後順序等條件的限制的離子方程式。這些條件的加入,從而使離子方程式的書寫難度加大,它是離子反應知識點複習的難點和重點。

一.離子方程式書寫技巧

1.按量不足書寫法

[題型]:反應中有量限制的離子方和式的書寫

[步驟]:

①設不足量物質為Lmol ,寫出其中參加反應的離子符號及係數。

②由不足量物質中參加反應的離子量確定過量物質中參加反應的離子量。

[原理]:該方法是由過最討論計算中按量不足進行計算的原理引申而來,按量不足進行書寫,目的是保證能參加反應的離子能全部反應掉。下面例說明:

例1。己知:H2SO4=2H++SO42-試寫出少量NaHSO4溶液和Ba(HCO3)2溶液反應的離子方程式。

[分析思路]量不足的為NaHSO4因為不足量,所以其中能參加反應的離子應完全反應,即按NaHSO4中的離子量進行書寫;參加反應的離子實質上為HSO4-,設其為1mol,根據已知條件可知, HSO4-在水中能完全電離,即實際參加反兩的離子為H+和HSO4-,它們各為1mol,由此可知,需要HCO3-和 Ba2+也各為1mol 寫出生成物化學式及係數即可: H++SO42-+HCO3-+Ba2+=H2O+CO2↑+BaSO4↓

如果NaHSO4的量不足,Ba(HCO3)2溶液過量呢?則同理可設Ba(HCO3)2為Lmol ,由於Ba2+為1mol,HCO3-為2mol 為了保證它們能完全反應,需要SO42-和H+分別為1mol 和2mol,按上分析就容易寫出在此條件下的離子方程式:H++SO42-+2HCO3-+Ba2+=2H2O+2CO2↑+BaSO4↓對於更復雜的離子方程式的書寫用此法也迅速寫出。

例2。Al2(SO4)3溶液和Ba(OH)2溶液反應,分別寫出Ba(OH)2過量和不足量的離子方程式。

[分析]當Ba(OH)2過量時,量不足的為Al2(SO4)3;按Al2(SO4)3的最來寫,設Al2(SO4)3為1mol,參加反應的離子Al3+為2mol, SO42-為3mol 則需OH-、Ba2+分別為8mol、3mol

[應用]從上面可見,量不足的物質中參加反應的離子應完全反應掉,由此可知,量不足的物質中,參加反應的離子數之比一定要與原化學式中相應的離子數之比相同,而足量的物質由於它提供的離子量,完全由不足量物質中參加反應的離子量所定,所以離子方程式中參加反應的離子數之比不一定與原化學式離子數之比相符合。此性質可作判斷這類離子方程式書寫正誤的條件之一。

如NaOH溶液和Ca(HCO3)2溶液混和反應,NaOH量不足的離子方程式為:

Ca2++2HCO3-+2OH-= CaCO3↓+H2O+CO32-其中參加反應的離子Ca2+和HCO3-的數之比跟Ca(HCO3)2中相同。在此條件下Ca2+和HCO3-數之比如不為1:2,所以該離子方和式一定寫錯。

2.加合法

[題型]考慮先後順序的離子反應

[步驟]分析討論,決定(離子反應)先後:按重要求,先分後合。

[舉例說明]在FeBr2溶液中,緩緩通入Cl2充分反應後,經測定有1/3的Br-被氧化,試寫出其總離子反應式。

[分析思路]由於還原性Fe2+>Br-,按離子被氧化的先後順序, Cl2通入溶液中,先氧化Fe2+,再氧化Br-, 由於Br-沒有全部被氧化,所以Cl2量不足,可按FeBr2化學式中實際參加反應的離子量來書寫離子方程式。

設,FeBr2為Lmol ,當有1mol Fe2+被氧化後就有2/3mol Br-隨後被氧化,即參加反應的Fe2+和Br-物質的量的比為1:2/3。

先分別寫出Fe2+、Br-和Cl2反應的離子方程式分別 2Fe2++ Cl2=2Fe3++2Cl① 2Br-+Cl2=Br2+2Cl-②

按上述分析中參加反應的Fe2+、Br-的物質的量的比將①×1/2+②×1/3可得總離子方程式:

Fe2++(1/2+1/3)Cl2+2/3Br-=Fe3++1/3Br2+5/3Cl-6Fe2++5Cl2+2Br-=4Fe3++Br2+10Cl-

[練習](注:離子反應要考慮離子反問的先後順序)

①FeI2溶液中,通入一定量氯氣,測得有50%的I-被氧化,試寫山其離子方程式。(2I-+C12=I2+2Cl-)

②現將等物質的量的CuSO4、FeCl3和Zn置於水中充分反應,反應後容器中所得離子除SO42-和Cl-外還含有(D)

A。Zn2+、Cu 、Fe3+

B。Zn、Cu2+、Fe3+

C。Zn2+、Cu2+、Fe、Fe2+

D。 Zn2+、Cu、 Cu2+、Fe2+

二。離子方程式的高階應用

因為離子方程式是用實際參加反應的離子符號來表示的式子,所以它能揭示離子反應的實質。

1。利用離子方程式來準確找出實際參加反應離子量的關係

例1。銅與1mol/L的稀硝酸反應,如果NO3-的濃度下降0。2mol/L 則洛液中H+的濃度下降了多少mol/L?

[解題思路]本題的關鍵是找出被還原的硝酸根和消耗的氫離子間的關係,由銅和硝酸反的離子方和式:

3Cu +2NO3-+8H+=Cu2++NO↑+4H2O 可看出NO3-∽4H+,所以H+濃度下降0。8mol/1

2利用離子反應方程式,抓住反應實質,進行復雜的討論計算

例2。在100mL混合液中,硝酸和硫酸的濃度分別為:0。4 mol/1、0。1mol/1,向該混合液中加入1。92g 銅粉,加熱待充分反應後,所得溶液中的Cu2+的物質的量濃度是多少?

[解題思路]本題涉及兩個反應:一是銅和硝酸的反應,二是硝酸銅中的硝酸根在硫酸的酸性環境中和銅繼續反應。但這兩反應的實質卻是相同的,都是硝酸根在酸性條件下氧化了銅,用離子方程式表示:

3Cu + 2NO3-+8H+=Cu2++NO↑+4H2O,再根據題中提供的Cu 、NO3-、H+

二者的物質的量和離子方程式中的係數,推出H+的量不足,按不足量求出Cu2+的物質的量,再根據溶液的體積求得其濃度為0。225mol/L。如果用化學方程式分步討論進行計算,那就很麻煩。

[小結]此類題目解題關鍵是寫出總離子方程式,判斷過量後再進行計算。

[練習]

1、在100mL溶液中有KNO3和H2SO4濃度分別為0。15mol/L、0。3mol/L,向該混合物中加入1。28g 銅粉,加熱充分反應後,所得溶液中的Cu2+的物質的最濃度?

2。把2。5mL0·1mol/L的Na2S浴液,1mL 0。1mol/L的Na2SO4溶液和7mL0。1 mol/L的HCI溶液相混合後,該分散系中硫元素以多種形式存在,排出其物質的量由多到少的順序是

答案(S>H2S>HS->S2-)

原作者:單瑩