化学人教版高中必修1离子反应中少量过量问题解法探究.docx
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化学人教版高中必修1离子反应中少量过量问题解法探究.docx
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化学人教版高中必修1离子反应中少量过量问题解法探究
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离子反应中少量过量问题解法探究
摘要:
离子反应过量的解题技巧
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①②③组,这类反应,过量不同,方程不同:
①NaHSO
4+Ba(OH)2②NaHCO
3+Ca(OH)2③Ca(HCO
3)2+NaOH
2/17
④HCl+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“保证供给但绝不多给”的原则。
如:
NaHSO4+Ba(OH)2反应
a.Ba(OH)2滴入NaHSO4(Ba(OH)2不足量)
第一步:
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NaHSO
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4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NaHSO
4不足量,配3则多余的一个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NaHSO
4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:
“离子共存”原则。
将左边的反应物拆成离子形式,讨论共存,如:
Ba(OH)
4/17
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++2OH-,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SO
42与1个Ba2+反应,生成BaSO
4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+Na2SO
4,将其拆成离子形式:
5/17
2Na++2H+2SO
42-+Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H
2O+2Na++SO
42-,删去未反应的离子:
±有离子方程:
2H+SO42-+Ba2++2OH-====BaSO4↓+2H2O
另:
NaHSO4滴入Ba(OH)2时(NaHSO
4不足量)时,有左边系数:
NaHSO4+Ba(OH)2±
拆成离子形式,Na++H+SO
42-+Ba2++2OH其中H+与OH-反应生成H2O,1个SO
42-与1个Ba2+反应,生成BaSO
4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+NaHSO
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4===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NaHCO
3的反应,学生就不容易判断产物,若将其拆成离子形式,从离子共存则较为简单,有:
Na++H++SO
42-+Na++HCO
3-,这几种离子中,H+与HCO32-反应生成H2O及CO
2,余下2个Na+与SO42-,故产物中还有Na2SO
4.所以化学方程有:
-NaHCO3+NaHSO
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4======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,
±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。
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再来分析第②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。
上述物质电离出以下离子:
Na++HCO3-+Ca2++2OH-
9/17
这些离子中,HCO3-
与OH-生成CO32-
和水,接着CO32-与Ca2+生成CaCO
3,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:
HCO
3-+Ca2++OH-===CaCO3↓+H
2O
(2)少量的Ca(OH)
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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,2HCO3-与2OH-生成2CO32-
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和2H
2O,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Na2CO
3。
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:
2HCO
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3-+Ca2++2OH-===CaCO3+H2O+CO32-
另第三组③Ca(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(HCO
3)的溶液滴入NaOH溶液中
2HCO
3-+Ca2++2OH-===CaCO3+H2O+CO32-
(2)
(1)少量NaOH的溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中
HCO
3-+Ca2++OH-===CaCO3+H2O
同理第四组:
④HCl+Na
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2CO3
(1)少量的HCl溶液滴入Na2CO3溶液中
有:
H++CO32-===HCO3-
(2)少量的Na2CO
3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.(2007全国卷II)第八题
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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CH3COO+H3O+=CH3COOH+H2O
B.碳酸氢钙与过量的NaOH溶液反应
———
Ca2++2HCO3+2OH=CaCO3↓+2H
2O+CO32——
C.苯酚钠溶液与二氧化碳反应C6H5O+CO2+H2O=C6H
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5OH+CO32
D.稀硝酸与过量的铁屑反应3Fe+8H++2NO3—
=3Fe3++2NO↑+4H
2O
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B
2(2007全国卷四川考题
8.下列反应的离子方程式书写正确的是
--
A.浓烧减溶液中加入铝片:
Al+2OH=AlO2+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:
2Fe2++H
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2O
2+2H+=2Fe3++2H2O
D.硫酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:
--
2H++SO
42+Ba2++2OH=BaSO4↓+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,Ba2+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)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:
SO2+OH→HSO
3-+-
B碳酸氢钠溶液与足量氢氧化钡溶液混合:
HCO3+Ba2+OH→BaCO
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3↓+H2O+-
C盐酸滴入氨水中:
H+OH→H
2O-+
D碳酸钙溶解于稀硝酸中:
CO32+2H→CO
2↑+H2O
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,FeBr2与Cl
2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。
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