一、 離子反應的概念
離子反應是指有離子參加的反應。也就是説,反應物中有離子或生成物中有離子的反應,均為離子反應。由於中學階段涉及的問題多數是指水溶液中的變化,所以水溶液中電解質間的相互反應便成了離子反應的常見問題。但須注意的是,凡是離子化合物,就含有離子,有時固體狀態的物質之間(如實驗室判氨)或固體與氣體之間(如鹼石灰與氯化氫)發生的反應,也可以是離子反應,只是通常不書寫類似這樣過程的離子反應方程式。在水溶液中發生離子反應的條件即複分解反應的三個條件(有難電離、難溶及易揮發物質生成)和氧化還原反應(比如置換反應等)。
二、離子共存問題
凡是能發生反應的離子之間或在水溶液中水解相互促進的.離子之間不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量共存)。一般規律是:
1、凡相互結合生成難溶或微溶性鹽的離子(熟記常見的難溶、微溶鹽);
2、與H+不能大量共存的離子(生成水或弱)酸及酸式弱酸根離子:
1氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-
2氮族有:H2PO4-、HPO42-、PO43-
3鹵族有:F-、ClO-
4碳族有:CH3COO-、CO32-、HCO3-、SiO32-
5含金屬酸根離子:AlO2-
3、與OH-不能大量共存的離子有:
NH4+和HS-、HSO3-、HCO3-、H2PO4-、HPO42-等弱酸的酸式酸根離子以及弱鹼的簡單陽離子(比如:Cu2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等等)
4、能相互發生氧化還原反應的離子不能大量共存:
1常見還原性較強的離子有:Fe2+、S2-、I-、SO32-。
2氧化性較強的離子有:Fe3+、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-、此外,S2O32-與H+也不能共存(發生歧化反應)。
例1:下列各組離子:①I-、ClO-、NO3-、H+ ②+、NH4+、HCO3-、OH-
3SO32-、SO42-、Cl-、OH- ④Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl- ⑤H+、+、AlO2-、HSO3-
⑥Ca2+、Na+、SO42-、CO32- 在水溶液中能大量共存的是
A、① B、③ ④ C、② ⑤ D、① ④
[解題分析] 本題全面考查離子共存知識,在題給的六組離子中,第①組ClO-與H+、I-不能大量共存,第②組中NH4+與OH-、HCO3-與OH-不能大量共存,第③④組中各離子可以共存,第⑤組H+與AlO2-、HSO3-不能大量共存,第⑥組中Ca2+與CO32-甚至SO42-不能大量共存。因此,正確選項應為B。
例2:在pH=1的溶液中,可大量共存的離子組是
A、Fe3+、I-、S2-、Cl- B、Al3+、Mg2+、SO42-、Cl-
C、+、Na+、AlO2-、NO3- D、+、Na+、SO42-、S2O32-
[解題分析] 本題先明確了溶液的環境為PH=1的酸性條件下,因此不僅要判斷各離子組中離子能否共存,還要判斷它們能否與H+大量共存。A選項中Fe3+與I-、S2-因發生氧化還原反應不能大量共存,先排除;C選項中H+與AlO2-不能大量共存;D選項中H+與S2O32-不能大量共存;因此正確選項為B。
A、氯化鋁溶液加過量氨水:Al3++3OH-=Al(OH)3↓
B、CuSO4溶液加入過量氫氧化鋇溶液:Ba2++SO42-=BaSO4↓
C、往澄清石灰水通入過量二氧化碳氣體:CO2+OH-=HCO3-
D、碳酸氫鈣溶液加入過量氫氧化鈉溶液: Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
[解題分析] 選項A、B明顯錯誤,選項D中正確的應為Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,選項C,CO2(少量)通入石灰水:CO2+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O,CO2過量繼續反應:CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,總式(疊加得):CO2+ OH-=HCO3-。故選項C正確。
[小結]離子方程式正誤判一般進行“五查”:
1查及應是否符合客觀事實
②查難溶、難電離(弱酸、弱鹼)、易揮發氣體是否寫成化學式
③查來參與反應的離子是否等量消去
④查微粒總數及電荷數是否均配平
⑤查符號“↑”“↓”“=”“”是否寫對、寫齊。