1、离子过量问题 第 1 页 共 3 页高考热点“离子反应过量问题”的探究摘要:离子反应过量的解题技要领关键词:离子反应 过量、少量 离子共存离子方程式的书写与离子共存是近年各省高考题中的热点及难点,几乎成为必考题型,如:(2007 全国卷 II)第八题, (2007 全国卷四川考题 )第八题, (2007 全国高考上海卷)第八题等(后面将评析这些题型) 。此类题型,看似容易,可得分率并不高,究其原因,多数失误体现在离子反应的过量问题,此为学生知识上盲点所在,如何解决离子反应中的过量问题,书本上并未涉及,教辅书上也缺乏相应的解题分析,学生往往知其然而不知其所以然,题型、考点一变化,又会失误。笔者对
2、此类问题经过认真探讨,仔细推敲,总结出一种行之有效的方法,以解决离子方程过量的问题。该法将离子方程的书写及离子共存两个问题结合在一起,思路简单清晰,学生易于掌握,教学效果十分显著。下面我们就来探讨这种解题方法,与大家共享:高中化学离子方程过量问题,在下列四组物质的反应中最为典型,即含了酸碱中和离子反应,又有生成沉淀的离子反应,如组,这类反应,过量不同,方程不同:NaHSO 4+Ba(OH)2NaHCO 3+Ca(OH)2Ca(HCO 3)2+NaOHHCl+Na 2CO3书写此类的反应的化学方程及离子方程,难点有二:(1)过量不同,方程左边系数不同,不好确定。(2)过量不同,右边产物不同,学生
3、无法确定右边产物。针对二个难点,我们提出一种方法来解决这两个难点:一、确定方程左边系数,方法,将不足量的一方系数定为 1,再据此确定过量一方的的系数,基本原则:它应遵循“保证供给但决不多给”的原则,如:NaHSO4+Ba(OH)2 反应1、Ba(OH) 2 滴入 NaHSO4(Ba(OH)2 不足量)确定方程左边系数:将不足量的 Ba(OH)2 的系数定为 1,对于过量的一方 NaHSO4 的系数定为 2,因为 1 个 Ba(OH)2电提供 2 个 OH-,故需 2 个 NaHSO4 才能将其反应掉,只有配 2 才能保证保证供给但决不多给,配 1 则 NaHSO4 不足量,配 3 则多余的一个
4、 NaHSO4 不反应,故只能配 2,所以左边系数为:2NaHSO4+Ba(OH)2同理,当 NaHSO4 滴入 Ba(OH)2 时(NaHSO 4 不足量) ,则 NaHSO4 系数为 1,一个 NaHSO4 只能提供一个 H+,只需 1 个 Ba(OH)2 提供的 OH-即已过量,配系数 2 或 3 自无必要。故有系数:NaHSO4+Ba(OH)2二、再确定方程右边产物:原则为离子共存。将左边的反应物拆成离子形式,讨论共存,如:Ba(OH) 2 滴入 NaHSO4(Ba(OH)2 不足量) 时,将左边 2NaHSO4+Ba(OH)2 拆成离子形式,2Na +2H+2SO42-+Ba2+2O
5、H-,这四种离子不能共存,其中2 个 2H与 2 个 2OH 反应,生成 2 个 H2O,1 个 SO42 与 1 个 Ba2+反应,生成 BaSO4 沉淀,余下未反应的 2 个 Na+与 1 个 SO42-,故产物中有 Na2SO4即:Ba(OH) 2+2NaHSO4= BaSO4+2H 2O+Na2SO4,将其拆成离子形式:2Na+2H+2SO42-+Ba2+2OH-= BaSO4+2H 2O+2Na+ SO42-,删去未反应的离子:有离子方程:2H + SO42- +Ba2+2OH-= BaSO4+2H 2O另:NaHSO 4 滴入 Ba(OH)2 时(NaHSO 4 不足量)时,有左边
6、系数:NaHSO 4+Ba(OH)2离子过量问题 第 2 页 共 3 页拆成离子形式, Na+H+SO42-+Ba2+2OH 其中 H+与 OH-反应生成 H2O,1 个 SO42-与 1 个 Ba2+反应,生成 BaSO4 沉淀,余下未反应的 1 个 Na+与 1 个 OH-,故有 NaOH,故化学方程:Ba(OH)2+NaHSO4= BaSO4+H 2O+NaOH再拆,删,有离子方程: H+ SO42- +Ba2+OH-= BaSO4+H 2O实际还可将离子共存确定产物的方法运用到非过量的离子方程上,比如:NaHSO4 与 NaHCO3 的反应,学生就不容易判断产物,若将其拆成离子形式,从
7、离子共存则较为简单,有:Na +H+SO42-+Na+HCO3-,这几种离子中, H+与 HCO32-反应生成 H2O 及 CO2,余下 2个 Na+与 SO42-,故产物中还有 Na2SO4.所以化学方程有:NaHCO3+NaHSO4=Na2SO4+H2O+CO2三、写完离子方程后还要“查”除了常规的原子守恒及电荷守恒上,离子方程过量的检查有其特别地方:即过量的一方,不遵守化学式的离子配比,不足量的一方一定要遵守化学式的离子配比。如:离子方程: H+ SO42- +Ba2+OH-= BaSO4+H 2O 由于 Ba(OH)2 过量,所以不遵守化学式要求的 Ba2+与 OH-2: 1 的配比,
8、而 Ba(OH)2 不足量时,2H + SO42- +Ba2+2OH-= BaSO4+2H 2O所以遵守化学式要求的 Ba2+与 OH- 2:1 的配比,运用是否遵守化学式的配比检查离子方程的过量,是十分方便而有效的。再来分析第组 NaHCO3 与 Ca(OH)2(1)少量 NaHCO3 的溶液滴入 Ca(OH)2 溶液中先确定方程左边系数:将反应物中不足量 NaHCO3 的系数首先设定为 1,再据此确定过量的 Ca(OH)2 系数为 1,因为只要 1 个 OH-便可将 NaHCO3 的 1 个 HCO3-反应掉。故有:NaHCO3+Ca(OH)2=再确定右边产物:离子共存为原则。上述物质电离
9、出以下离子:Na+HCO3- +Ca2+ +2OH-这些离子中,HCO 3-与 OH-生成 CO32-和水,接着 CO32-与 Ca2+生成 CaCO3,余下一个 OH-与 1 个Na+,故产物中有 NaOH。所以有方程:NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+H 2O+NaOH再拆,删(去除不反应的 Na+与 1 个 OH-) ,有离子方程:HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H 2O(2)少量的 Ca(OH)2 溶液滴入 NaHCO3 溶液中将反应物中不足量 Ca(OH)2 的系数首先设定为 1,再据此确定过量的 NaHCO3 系数为 2,因为只要 Ca(OH)2 的确个 OH-需
10、2 个 NaHCO3 提供的 2 个 HCO3-反应掉。故有:2NaHCO3+Ca(OH)2=再确定右边产物:离子共存为原则。上述物质电离出以下离子:2Na+2HCO3- +Ca2+ +2OH-这些离子中,2HCO 3-与 2OH-生成 2CO32-和 2H2O,接着其中 1 个 CO32-与 Ca2+生成 CaCO3,余下一个 CO32-与 2 个 Na+,故产物中有 Na2CO3。所以有方程:2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+2H 2O+Na2CO3再拆,删(去除不反应的 Na+与 1 个 OH-) ,有离子方程:2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+H2O+CO32-另第
11、三组Ca(HCO 3)2 与 NaOH 反应与刚才第二组完全相似,可自行分析得出结论:(1)少量 Ca(HCO3)的溶液滴入 NaOH 溶液中2HCO3-+Ca2+2OH-=CaCO3+H2O+CO32-(2)少量 NaOH 的溶液滴入 Ca(HCO3)2 溶液中离子过量问题 第 3 页 共 3 页HCO3-+Ca2+OH-=CaCO3+H2O同理第四组:HCl+Na 2CO3(1)少量的 HCl 溶液滴入 Na2CO3 溶液中有:H + + CO32-=HCO3-(2)少量的 Na2CO3 溶液滴入 HCl 溶液中有,2H+CO32-=H2O+CO2最后,我们来分析上述提及的三个高考题:1
12、(2007 全国卷 II)第八题8、能正确表示下列反应的离子方程式是A醋酸钠的水解反应 CH 3COO+H3O+CH 3COOH+ H2OB碳酸氢钙与过量的 NaOH 溶液反应Ca 2+2HCO3+2OHCaCO 3+ 2H 2O+ CO32C苯酚钠溶液与二氧化碳反应 C 6H5O+ CO2+ H2OC 6H5OH+CO32D稀硝酸与过量的铁屑反应 3Fe+8H +2NO33Fe 3+2NO+4 H2O解析:本题的关键点在于 B 选项 ,属于 刚才提及的第二组反应中的 NaOH 过量情况,故可判断 B正确,选 B2(2007 全国卷四川考题)第八题8、下列反应的离子方程式书写正确的是A浓烧减溶
13、液中加入铝片: Al + 2OH AlO 2 +H2 B以石墨作电极电解氯化铝溶液:2Cl +2H2O 电 解 2OH +H2+Cl 2 C硫酸亚铁溶液与稀硫酸、双氧水混合:2Fe 2+H2O2 +2H+2Fe 3+2H2O D硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:2H+SO42 +Ba2+2OH BaSO 4+2H 2O 解析:本题关键点在于 D 选项 的判断,属于第一组物质的反应,由于 Ba(OH)2过量,故可利用 过量的一方不遵从化学式配比,Ba 2+与 OH-为 1:1 的关系,现在是 1:2,故 错误。3(2007 全国高考上海卷)第八题8、下列反应的离子方程式正确的是A 氢氧化钠溶液中通入少量二氧化硫: SO2OH HSO 3B 碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:HCO 3 Ba 2 OH BaCO 3H 2OC 盐酸滴入氨水中:H OH H 2OD 碳酸钙溶解于稀硝酸中: CO32 2H CO 2H 2O解析:此题关键点在于 B 选项 ,B 选项与第二组物质反类似,由于 Ba(OH)2过量,故 Ba2+与 OH-不遵从 2:1 配比,为 1:1 配比,故选 B离子反应过量的题型还有类似的,如 Ba(OH)2 与 KAl(SO4)2 的反应,FeBr 2 与 Cl2 的反应等等,我们都可以用相同的原理去解决,这些问题就留给自已探讨吧。