【文档】离子方程式的书写《离子反应》（化学人教必修1）.docx

离子方程式的书写及正误判断是中学化学的重点及难点，也是每年高考的热点。离子方程式的书写及正误判断经常涉及到关于一种物质的少量和过量问题，这就更增加了书写离子方程式的难度，常常使学生对这类型的题目望而生畏。现根据教学经验谈谈化学反应在什么条件下存在量的问题并分类讨论这类与量有关的离子方程式书写的技巧：一、中和类反应1.存在范围一般一元酸或碱与二元碱或酸反应时，酸碱用量的多少会使反应结果不同，离子方程式的书写也就不同。但一元与一元酸碱或二元与二元酸碱反应物之间一般按物质的量1：1反应，不存在量多量少的问题。如HCl溶液与NaOH溶液反应，H2SO4溶液与Ba(OH)2溶液反应与反应物的用量没关系，均按计量数1：1反应。2.书写技巧例1：CO2通入到NaOH溶液中（CO2在水溶液中可考虑为H2CO3）。若H2CO3少量：以H2CO3为基准，将H2CO3前面计量数定为1，让H2CO3尽可能充分参与反应，量多的NaOH根据H2CO3反应的需要将前面计量数确定为2，故反应方程式为CO2（少量）+2NaOH=Na2CO3+H2O；离子方程式为CO2（少量）+2OH-=CO32-+H2O；若H2CO3过量：以NaOH为基准，将NaOH前面计量数定为1，让NaOH尽可能充分参与反应，量多的H2CO3根据NaOH反应的需要将前面计量数确定为1，故反应方程式为CO2+NaOH（少量）=NaHCO3；离子方程式为CO2+OH-（少量）=HCO3-。根据此类反应的特点得出以下结论： CO2通入到碱性溶液中，CO2少量生成正盐，CO2过量则生成酸式盐。3.应用推广将SO2通入到澄清的Ca(OH)2溶液中（SO2作为酸性氧化物时性质类似于CO2）SO2（少量）+Ca2+2OH-=CaSO3+H2O；SO2（过量）+OH-=HSO3-。将CO2通入到Ca(ClO)2溶液中CO2（少量）+H2O+Ca2+2ClO-=CaCO3+2HClOCO2（过量）+H2O+ClO-=HCO3-+HClOHCl溶液与Na2CO3溶液反应酸碱质子理论认为，凡是给出质子（H+）的物质都是酸，能接受质子的物质都是碱。根据酸碱质子理论Na2CO3可认为是二元碱。因此得出以下离子方程式：H+（少量）+CO32-=HCO3-；2H+（过量）+CO32-=CO2+H2O二、沉淀类反应1.存在范围沉淀类离子方程式中存在量问题主要涉及到两性金属和一些过渡金属的盐与酸或碱的反应。在两性金属和一些过渡金属的盐中逐滴加入酸或碱时先生成沉淀，后沉淀溶解在过量的酸或碱中形成配合物，故酸碱用量的多少导致反应的不同。2.书写技巧整理出简单离子与配合物之间转换递变图，理清反应物之间量的关系，书写离子方程式时以少量的物质为基准，让量少的物质充分反应，量多的物质根据量少的物质进行确定。例2：Al3+、Al(OH)4-的相互转化递变图如下所示：Al3+ 3OH- Al(OH)3 1OH-Al(OH)4- Al(OH)4- 1H+ Al(OH)33H+Al3+AlCl3溶液与NaOH溶液反应Al3+3OH-（少）=Al(OH)3Al3+4OH-（过）=Al(OH)4-NaAl(OH)4溶液与HCl溶液反应Al(OH)4-+H+（少）=Al(OH)3+H2OAl(OH)4-+4H+（过）=Al3+4H2O3.应用推广锌盐与NaOH溶液反应NaOH溶液少量： Zn2+2OH-（少）=Zn(OH)2NaOH溶液过量：Zn2+4OH-（过）=Zn(OH)42-锌盐与氨水反应氨水少量：Zn2+2NH3H2O（少）=Zn(OH)2+2NH4+氨水过量：Zn2+4NH3H2O（过）=Zn(NH3)42+4H2O银盐与氨水反应氨水少量：Ag+NH3H2O（少）=AgOH+NH4+氨水过量：Ag+2NH3H2O（过）=Ag(NH3)2+2H2O铜盐与氨水反应氨水少量：Cu2+2NH3H2O（少）=Cu(OH)2+2NH4+氨水过量：Cu2+4NH3H2O（过）=Cu(NH3)42+4H2O三、中和与沉淀并行类反应1.存在范围这类反应同时进行着酸碱中和与沉淀反应，因此一般为酸式盐与碱反应，且酸碱中和后某一种阳离子可与中和掉的氢酸根结合生成沉淀。常见的酸式盐有NaHCO3、NaHSO4，我们可以把它们看作一元酸，把Ca(HCO3)2看作二元酸。此类反应之所以存在量的问题同中和类反应相似，即一元酸或碱与二元碱或酸反应时存在量的问题，而一元与一元酸碱或二元与二元酸碱反应时不存在量多量少的问题。如澄清Ca(OH)2溶液与Ca(HCO3)2溶液反应与量无关，无论Ca(HCO3)2溶液是少量还是过量两者均按1：1反应。2.书写技巧反应时酸碱中和优先考虑，然后再考虑生成沉淀，最后将剩余的离子自由组合，同时兼顾“以少定多”的原则。例3：Ca(OH)2溶液与NaHCO3溶液反应若NaHCO3少量：将NaHCO3计量数定为1，Na+在水溶液中不参与离子反应，1个HCO3-需1个OH-进行中和生成1个H2O，同时中和生成的1个CO32-与1个Ca2+结合生成1个CaCO3，故HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3+H2O若NaHCO3过量：将Ca(OH)2计量数定为1，1个Ca2+和2个OH-都参与离子反应，2个OH-需2个HCO3-中和生成2个H2O，中和后生成的2个CO32-其中1个与1Ca2+结合生成1个CaCO3，另一个保留在离子方程式，故Ca2+2OH-+2HCO3-=CaCO3+2H2O+CO32-3.应用推广NaOH溶液与Ca(HCO3)2溶液反应NaOH溶液少量：OH-+HCO3-+Ca2+=CaCO3+H2ONaOH溶液过量：Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+2H2O+CO32-Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应Ba(OH)2溶液少量：Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2OBa(OH)2溶液过量：H+SO42-+Ba2+OH-=BaSO4+H2OBa(OH)2溶液与NH4HSO4溶液反应Ba(OH)2溶液少量：Ba2+2OH-+2H+SO42-=BaSO4+2H2OBa(OH)2溶液过量：NH4+H+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4H2O+NH3H2O四、氧化还原反应类1.前提条件 同种氧化剂或还原剂可与溶液中的两种或两种以上具有还原性或氧化性的离子反应。2.书写技巧书写这类离子方程式时需熟练掌握氧化性和还原性的强弱顺序，较强离子或物质优先反应，较强的反应结束后再考虑较弱的离子或物质参与反应。例4：在FeI2溶液中通入一定量的Cl2（主要涉及到的强弱顺序为氧化性Cl2Br2Fe3+I2；还原性I-Fe2+Br-Cl-）若Cl2少量：由还原性顺序可知I-优先参加离子反应，将Cl2计量数定为1，根据得失电子总数相等确定I前计量数为2，故离子方程式为Cl2（少量）+2I-=2Cl-+I2。若Cl2过量：考虑Fe2+、I-都参与离子反应，将FeI2计量数定为1，根据得失电子总数相等确定Cl2前计量数为3/2，整理得离子方程式为2Fe2+4I-+3Cl2（过量）=2Fe3+2I2+6Cl-3.应用推广FeBr2溶液中通入一定量的Cl2Cl2少量：Cl2（少量）+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Cl2过量：2Fe2+4Br-+3Cl2（过量）=2Fe3+2Br2+6Cl-综上所述可得书写这类离子方程式的基本思路：首先应先判断反应物之间是否存在量的问题；若存在量的问题，应以量少的物质为基准，一般把量少的物质的前面计量数定为1，让量少物质中的每一个离子或分子尽可能充分参与反应，量多的根据量少的物质进行确定，即遵循“以少定多”的原则。高中化学计算题解题方法一、关系式法 关系式法是根据化学方程式计算的巧用，其解题的核心思想是化学反应中质量守恒，各反应物与生成物之间存在着最基本的比例（数量）关系。 例题1 某种H2和CO的混合气体，其密度为相同条件下 再通入过量O2，最后容器中固体质量增加了 A3.2 g B4.4 g C5.6 g D6.4 g 解析 固体增加的质量即为H2的质量。 固体增加的质量即为CO的质量。 所以，最后容器中固体质量增加了3.2g，应选A。二、方程或方程组法 根据质量守恒和比例关系，依据题设条件设立未知数，列方程或方程组求解，是化学计算中最常用的方法，其解题技能也是最重要的计算技能。 例题2 有某碱金属M及其相应氧化物的混合物共10 g，跟足量水充分反应后，小心地将溶液蒸干，得到14 g无水晶体。该碱金属M可能是 A锂 B钠 C钾 D铷 （锂、钠、钾、铷的原子量分别为：6.94、23、39、85.47） 设M的原子量为x ,解得 42.5x14.5 分析所给锂、钠、钾、铷的原子量，推断符合题意的正确答案是B、C。三、守恒法 化学方程式既然能够表示出反应物与生成物之间物质的量、质量、气体体积之间的数量关系，那么就必然能反映出化学反应前后原子个数、电荷数、得失电子数、总质量等都是守恒的。巧用守恒规律，常能简化解题步骤、准确快速将题解出，收到事半功倍的效果。 例题3 将5.21 g纯铁粉溶于适量稀H2SO4中，加热条件下，用2.53 g KNO3氧化Fe2+，充分反应后还需0.009 mol Cl2才能完全氧化Fe2+，则KNO3的还原产物氮元素的化合价为_。 解析：，0.0930.025x0.018，x3，532。应填：+2。 （得失电子守恒） 四、差量法 找出化学反应前后某种差量和造成这种差量的实质及其关系，列出比例式求解的方法，即为差量法。其差量可以是质量差、气体体积差、压强差等。 差量法的实质是根据化学方程式计算的巧用。它最大的优点是：只要找出差量，就可求出各反应物消耗的量或各生成物生成的量。 例题4 加热碳酸镁和氧化镁的混合物mg，使之完全反应，得剩余物ng，则原混合物中氧化镁的质量分数为 设MgCO3的质量为x ,MgCO3 MgO+CO2混合物质量减少 应选A。 五、平均值法 平均值法是巧解方法，它也是一种重要的解题思维和解题 断MA或MB的取值范围，从而巧妙而快速地解出答案。 例题5 由锌、铁、铝、镁四种金属中的两种组成的混合物10 g与足量的盐酸反应产生的氢气在标准状况下为11.2 L，则混合物中一定含有的金属是 A锌 B铁 C铝 D镁 各金属跟盐酸反应的关系式分别为： ZnH2 FeH2 2Al3H2 MgH2 若单独跟足量盐酸反应，生成11.2LH2（标准状况）需各金属质量分别为：Zn32.5g；Fe28 g；Al9g；Mg12g。其中只有铝的质量小于10g，其余均大于10g，说明必含有的金属是铝。应选C。 六、极值法 巧用数学极限知识进行化学计算的方法，即为极值法。 例题6 4个同学同时分析一个由KCl和KBr组成的混合物,他们各取2.00克样品配成水溶液,加入足够HNO3后再加入适量AgNO3溶液,待沉淀完全后过滤得到干燥的卤化银沉淀的质量如下列四个选项所示,其中数据合理的是 A.3.06g B.3.36g C.3.66g D.3.96 本题如按通常解法,混合物中含KCl和KBr,可以有无限多种组成方式,则求出的数据也有多种可能性,要验证数据是否合理,必须将四个选项代入,看是否有解,也就相当于要做四题的计算题,所花时间非常多.使用极限法,设2.00克全部为KCl,根据KCl-AgCl,每74.5克KCl可生成143.5克AgCl,则可得沉淀为(2.00/74.5)*143.5=3.852克,为最大值,同样可求得当混合物全部为KBr时,每119克的KBr可得沉淀188克,所以应得沉淀为(2.00/119)*188=3.160克,为最小值,则介于两者之间的数值就符合要求,故只能选B和C. 七、十字交叉法 若用A、B分别表示二元混合物两种组分的量，混合物总量为A+B（例如mol）。 若用xa、xb分别表示两组分的特性数量（例如分子量），x表示混合物的特性数量（例如平均分子量）则有： 十字交叉法是二元混合物（或组成）计算中的一种特殊方法，它由二元一次方程计算演变而成。若已知两组分量和这两个量的平均值，求这两个量的比例关系等，多可运用十字交叉法计算。 使用十字交叉法的关键是必须符合二元一次方程关系。它多用于哪些计算？ 明确运用十字交叉法计算的条件是能列出二元一次方程的，特别要注意避免不明化学涵义而滥用。 十字交叉法多用于： 有关两种同位素原子个数比的计算。 有关混合物组成及平均式量的计算。 有关混合烃组成的求算。(高二内容) 有关某组分质量分数或溶液稀释的计算等。 例题7 已知自然界中铱有两种质量数分别为191和193的同位素，而铱的平均原子量为192.22，这两种同位素的原子个数比应为 A3961 B6139 C11 D3911 此题可列二元一次方程求解，但运用十字交叉法最快捷：八、讨论法 讨论法是一种发现思维的方法。解计算题时，若题设条件充分，则可直接计算求解；若题设条件不充分，则需采用讨论的方法，计算加推理，将题解出。 例题8 在30mL量筒中充满NO2和O2的混合气体，倒立于水中使气体充分反应，最后剩余5mL气体，求原混合气中氧气的体积是多少毫升？ 最后5mL气体可能是O2，也可能是NO，此题需用讨论法解析。 解法（一）最后剩余5mL气体可能是O2；也可能是NO，若是NO，则说明NO2过量15mL。 设30mL原混合气中含NO2、O2的体积分别为x、y 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 原混合气体中氧气的体积可能是10mL或3mL。 解法（二）： 设原混合气中氧气的体积为y（mL） （1）设O2过量：根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3，则O2得电子数等于NO2失电子数。 （y-5）4=（30-y）1 解得y=10（mL） （2）若NO2过量： 4NO2+O2+2H2O=4HNO3 4y y 3NO2+H2O=2HNO3+NO 因为在全部（30-y）mLNO2中，有5mLNO2得电子转变为NO，其余（30-y-5）mLNO2都失电子转变为HNO3。 O2得电子数+（NO2NO）时得电子数等于（NO2HNO3）时失电子数。 【评价】解法（二）根据得失电子守恒，利用阿伏加德罗定律转化信息，将体积数转化为物质的量简化计算。凡氧化还原反应，一般均可利用电子得失守恒法进行计算。 无论解法（一）还是解法（二），由于题给条件不充分，均需结合讨论法进行求算。 4y+52=（30-y-5）1 解得y=3（mL） 原氧气体积可能为10mL或3mL 【小结】以上逐一介绍了一些主要的化学计算的技能技巧。解题没有一成不变的方法模式。但从解决化学问题的基本步骤看，考生应建立一定的基本思维模式。“题示信息十基础知识十逻辑思维”就是这样一种思维模式，它还反映了解题的基本能力要求，所以有人称之为解题的“能力公式”。希望同学们建立解题的基本思维模式，深化基础，活化思维，优化素质，跳起来摘取智慧的果实。 聆听并总结以下进行化学计算的基本步骤： （1）认真审题，挖掘题示信息。 （2）灵活组合，运用基础知识。 （3）充分思维，形成解题思路。 （4）选择方法，正确将题解出。 破高中化学计算题(解题方法和思路)上了高中许多的学生都会发觉化学越来越难了,尤其是化学中的计算题.正因为这样,他们一看到化学计算题就马上想到先放弃,先去做其他的,计算题最后做.几乎大部分的学生都认为化学计算题很难,也都坚持”先其他,后计算”的解题路线.其实这样的想法很盲目,太过于绝对了.我个人认为化学计算题是很简单的,关键是解题的人有没有把问题简单化,分析化,也可以说是”干脆点理解”吧.其实我们想想也知道,在化学的计算题目中,我们所需要的信息或者数据都不过是从那些长长的或者简短的句子中简化分析而来的.可能有人会问:”那为什么要把那些句子用这种方式表示出来呢,而不干脆点直接告诉我们?”在我看来,这也许就是一中老套的障眼法和耐力战吧,想用这或长或短句子把信息藏起来,也想用这些句子,让我们看得不耐烦了,把我们”打倒”.所以咯!狭路相逢,勇者胜!看你是不是勇者了!以下是我根据自己的一些经验所总结的解题方法,希望对同学们可以有一点帮助吧.一.列方程组求解:这是我认为最简单的解题方法,比如: 1.标准状况下,CO2和CO的混合气体15g.体积为10.08L,则此混合气体中的CO2和CO的物质的量各是多少?所谓求什么设什么,我们就设CO2的物质的量为X;CO的物质的量为Y(当然我们一定要在计算时熟知n(物质的量)M(摩尔质量)m(一般的质量)V(标况下的体积)之间的关系,一定要知道的)那么接下来就是找关系了,这道题目中的信息给得非常的全面了,直白点说就是单纯的初中数学题目-列方程组求解,不用我说都知道怎么列(根据”混合气体15g.体积为10.08L”)可以得到两个方程|44X+28Y=15|22.4(X+Y)=10.08这样就很快了解出来了,再看看这道题,题目给到了总质量,和总体积,都有牵涉到两个未知数,这样就可以列出等式,并解出来了.但是有时候为了方便,也可以先设两种物质的其他的量为未知数最后化成所求的量.还有一种更简练的题型,就像我的原创题目一样2.标况下SO2和SO3混合气体在不考虑化学变化时,其中含O的质量分数是60%,求SO2的含量 (质量分数).(我个人认为这道题目可以用“看似条件唯一,却蕴涵条件无数”来形容)这道题目如果也是用列方程组求解那么应该怎么做呢?从题目中可以知道要求的和已知的都和质量有关系,但是总质量不知道,乍看下最后所要的答案也没有总质量,这说明了总质量最后可以消去.于是我们就可以设总质量为100g,那么O的质量就是60gSO2的含量为XSO3的含量为Y就有X+Y=1也可以知道SO2,SO3的质量分别是100X,100Y这里又会用到”分子中各原子的质量分数”于是我们就可以很快找到O的质量的表示关系1/2*100X+3/5*100Y=60这样两个方程就都出来了,两个方程两个未知数,解决还有一种类型是牵涉到化学变化的,不过也是非常简单的3. KCl和KBr的混合物共3.87g全部溶解在水中,并加入过量的AgNO3溶液充分反应后,生成的氯化银和溴化银共6.63g,则原混合物中的氯化钾的质量是多少?这个看上去好像是和前面的不一样,但是实际上还是一样的.从这道题目中牵涉到的方程式,我们可以发现有多少物质的量的KCl和KBr就可以生成多少物质的量的氯化银和溴化银,也同样设两个为知数,设原混合物中的氯化钾的质量为X;原混合物中的溴化钾的质量为Y,可以得到:|X+Y=3.87|143.5/75.5X+188/120Y=6.63(这里用到了质量守恒定律)特别提醒:如果反应不是一份生成一份的关系,一定要认真判断,用化学守恒来求出相对应的量,比如这道题里的信息如果全是物质的量,反应不是一份生成一份的关系,则第二个方程一定要用物质的量守恒,求出生成物质的物质的量.然后列出方程,进行求解.这种方法经常用在一些混合物的题目中求解和判断简单的化学式中用到.二.列化学方程式求多解:这个方法也是挺简单的,但是要是化学方程式不熟练,我的建议是去背化学方程式,这个方法和上面一种都是很常用的方法,一定要懂得灵活运用:这里我就举一个简单的例子吧,比如:1.在硫酸工业中制造硫酸的一个步骤是在接触法装置中进行的,过程是将SO2转化为SO3,(全为标况下)接触室里为SO2和O2体积是VL,已知原来有SO2AL,反应开始30分钟后SO2的浓度变为Hmol/L.问SO2转化率多少?SO3的浓度,物质的量等等.这个看似很长的题目,其实废话太多,不信?我们把方程式写出来(并且把解题三步曲填好)2SO2+O2=2SO3(可逆)原来A/Vmol/L (V-A)/Vmol/L0mol/L变化(A/VH)mol/L 1/2(A/VH)mol/L (A/VH)mol/L现在Hmol/L(V-A)/V-1/2(A/VH)mol/L (A/VH)mol/L一旦把这些填完整,这类题目中的问题差不多都OVER了.从这道题目我们可以试想下,如果只是告诉了我们其中一个反应物的变化的量(可以是直接或者间接)我们就可以求出其他的变化的量,若是再告诉我们原来或者现在的,我们就可以求出所对应的初始量或者剩余量.当然,这个三步曲并不是只能用来解反应速率的问题,三个量还可以用物质的量,反应速率,浓度等表示,也就是说,只要是知道了变化的量,再给予我们时间,体积,等对应的数据,我们就可以求出很多的量.这个解法,最经常用在求反应速率,反应程度,总得来说只要是关于化学反应变化的我们几乎都可以用这个方法解.还有一种最基础的类型,就是写出方程式根据质量守恒求解.(高中不常用)三.最简比例计算1.种铁的氧化物A和B分别重0.4g,0.435g.加热下用足量的CO还原,并且把生成的CO2通入澄清石灰水中都得到0.75g沉淀.试判断A和B的化学式.这种判断化学式的方法主要是判断下标,此题目中所求的化学式其实就是求元素Fe和O的下标数值,更具体说是求下标的比值也就是找X和Y的关系,这样我们就可以设所求的化学式为FeXOY,则有 (因为铁氧化物中的一个氧原子失去就得到一个CO2分子,这也可以作为方程式配平的一个方法)0.4Y/(56X+16Y)=0.75/100-这个是A中下标的关系,B也是一样的方法列出关系式,求最简比例那为什么这样列呢?因为56X+16Y是A的摩尔质量,0.4/(56X+16Y)求出了0.4gA的物质的量,0.75/100求的是CaCO3的物质的量也可以是C或者CO2的物质的量,当然也就是CO的物质的量(这是元素或者原子数守恒的运用,下面也会介绍,这里是C守恒)这样就可以由CO转化成0.75/100实际也是0.4gA中氧的物质的量,因此就有上面的式子,B呢?也就一样的解法了.2.像这样的有关求比例的计算,还有的是求一种矿石的组成成分化学式(例如题目有时候会让我们求高岭石：Al2(Si2O5)(OH)4或(Al2O3.2SiO2.2H2O)的化学式,一般都是给予我们一些化学变化等实验过程得到的数据然后求出化学式为Al2O3.2SiO2.2H2O最后得到Al2(Si2O5)(OH)4)3.有关比例的还有很多,例少量的Na,Mg,Al和等量的HCl完全反应,生成的气体体积相等,求消耗的Na,Mg,Al的物质的量的比.从这里我们可以知道生成的气体肯定都是H2,而且根据它们的化学方程式可以得到下面的关系:Na-1/2H2Mg-1H2Al-3/2H2因为生成的H2是一样的,则由上述的关系可化成:2Na-H21Mg-H22/3Al-H2则这样就可以得到生成的H2相同的时候消耗的Na,Mg,Al的物质的量的比为6:3:2当然咯,如果把题目改成