高一化学离子反应及其发生条件知识点总结

高一化学离子反应及其发生条件知识点总结离子反应是指在水溶液中或熔融状态下，有离子参加或生成的化学反应。其本质是溶液中离子的种类或浓度发生改变，核心表现为部分离子相互结合，导致溶液中离子浓度降低。一、离子反应的发生条件离子反应主要分为两类：复分解型离子反应和氧化还原型离子反应，二者发生条件不同。1.复分解型离子反应（非氧化还原反应）此类反应发生的条件是生成沉淀、气体或弱电解质（如水、弱酸、弱碱），三者满足其一即可。生成沉淀：离子间结合形成难溶于水的物质。判断依据是物质的溶解性表，常见难溶物如BaSO₄（硫酸钡）、AgCl（氯化银）、CaCO₃（碳酸钙）、Cu(OH)₂（氢氧化铜）等。例如，AgNO₃溶液与NaCl溶液混合时，Ag⁺与Cl⁻结合生成AgCl沉淀，反应发生。生成气体：离子间结合形成易挥发的气体。常见气体如CO₂（二氧化碳，由H⁺与CO₃²⁻或HCO₃⁻反应生成）、NH₃（氨气，由OH⁻与NH₄⁺在加热条件下生成）、H₂S（硫化氢，由H⁺与S²⁻反应生成）等。例如，碳酸钠与盐酸反应时，CO₃²⁻与H⁺结合生成H₂CO₃，进一步分解为CO₂和H₂O，气体逸出导致反应进行。生成弱电解质：离子间结合形成难电离的物质，包括水、弱酸（如CH₃COOH醋酸、H₂CO₃碳酸、H₂S氢硫酸）、弱碱（如NH₃·H₂O一水合氨）。例如，NaOH溶液与盐酸中和时，H⁺与OH⁻结合生成H₂O（极弱电解质），反应发生；醋酸与氢氧化钠反应时，CH₃COOH（弱酸，难电离）与OH⁻结合生成CH₃COO⁻和H₂O，因生成弱电解质而反应。2.氧化还原型离子反应此类反应的条件是存在具有氧化性和还原性的离子，且满足“强氧化剂制弱氧化剂，强还原剂制弱还原剂”的规律。例如，Fe³⁺（氧化性）与I⁻（还原性）混合时，Fe³⁺可将I⁻氧化为I₂，自身被还原为Fe²⁻，反应为2Fe³⁺+2I⁻=2Fe²⁺+I₂；再如酸性条件下MnO₄⁻（强氧化性）与Fe²⁺（还原性）反应，MnO₄⁻将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，自身被还原为Mn²⁺。二、离子方程式的书写离子方程式是用实际参与反应的离子符号表示离子反应的式子，其书写需严格遵循“写、拆、删、查”四步：1.写：写出反应的化学方程式（必须配平）。例如，碳酸钙与盐酸反应：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑。2.拆：将易溶且易电离的物质拆分为离子，难溶物、弱电解质、气体、单质、氧化物等不拆。可拆物质：强酸（HCl、H₂SO₄、HNO₃等）、强碱（NaOH、KOH、Ba(OH)₂等）、可溶性盐（如NaCl、KNO₃、CuSO₄等，需根据溶解性表判断）。例如，HCl拆为H⁺+Cl⁻，NaOH拆为Na⁺+OH⁻，NaCl拆为Na⁺+Cl⁻。不可拆物质：难溶物（如CaCO₃、AgCl）、弱电解质（如H₂O、CH₃COOH、NH₃·H₂O）、气体（如CO₂、H₂）、单质（如Fe、Cu）、氧化物（如Na₂O、SiO₂）。例如，CaCO₃不拆，CH₃COOH不拆，CO₂不拆。3.删：删去方程式两边未参与反应的离子（即“旁观者离子”）。例如，上述碳酸钙与盐酸反应中，拆写后为CaCO₃+2H⁺+2Cl⁻=Ca²⁺+2Cl⁻+H₂O+CO₂↑，删去两边的2Cl⁻，得到CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+H₂O+CO₂↑。4.查：检查离子方程式是否符合原子守恒（反应前后各元素原子个数相等）、电荷守恒（反应前后离子所带电荷总数相等），以及是否符合反应事实（如物质拆分是否正确、是否遗漏条件）。例如，Fe与盐酸反应的离子方程式为Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，需检查电荷守恒：左边2个正电荷，右边2个正电荷（Fe²⁺带2+，H₂不带电），符合；原子守恒：Fe、H原子数均相等。三、离子共存问题离子共存的本质是离子间不发生反应（即不生成沉淀、气体、弱电解质，也不发生氧化还原反应）。判断时需注意以下情况：1.因生成沉淀而不能共存：如Ba²⁺与SO₄²⁻（生成BaSO₄）、Ag⁺与Cl⁻（生成AgCl）、Cu²⁺与OH⁻（生成Cu(OH)₂）等。2.因生成气体而不能共存：如H⁺与CO₃²⁻（生成CO₂）、H⁺与HCO₃⁻（生成CO₂）、OH⁻与NH₄⁺（加热生成NH₃）等。3.因生成弱电解质而不能共存：如H⁺与CH₃COO⁻（生成CH₃COOH）、H⁺与ClO⁻（生成HClO）、OH⁻与NH₄⁺（生成NH₃·H₂O）、H⁺与OH⁻（生成H₂O）等。4.因氧化还原反应而不能共存：如Fe³⁺与I⁻（Fe³⁺氧化I⁻）、MnO₄⁻（酸性条件）与Fe²⁺（MnO₄⁻氧化Fe²⁺）、NO₃⁻（酸性条件）与I⁻（NO₃⁻在H⁺存在下氧化I⁻）等。此外，需注意题目隐含条件：溶液酸碱性：若溶液pH<7（酸性），则含大量H⁺，不能共存的离子有OH⁻、CO₃²⁻、HCO₃⁻等；若pH>7（碱性），则含大量OH⁻，不能共存的离子有H⁺、NH₄⁺、Cu²⁺、Mg²⁺等。无色溶液：需排除有色离子，如Cu²⁺（蓝色）、Fe³⁺（黄色）、Fe²⁺（浅绿色）、MnO₄⁻（紫红色）等。四、特殊情况的处理1.微溶物的处理：微溶物（如Ca(OH)₂、Ag₂SO₄）在反应物中若为“溶液”（如澄清石灰水）则拆为离子（Ca²⁺+2OH⁻），若为“悬浊液”（如石灰乳）则不拆；在生成物中，微溶物视为沉淀，不拆（如Ca(OH)₂作为生成物时写化学式）。2.与“量”有关的离子反应：反应物的量不同（如少量、过量）会导致离子方程式不同。例如，CO₂通入NaOH溶液：少量CO₂：CO₂+2OH⁻=CO₃²⁻+H₂O；过量CO₂：CO₂+OH⁻=HCO₃⁻。