浅谈与量有关的几类盐与碱反应离子方程式的书写技巧论文

 

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　　摘要:通过典型的举例,说明了近几年高考中,常考的几类与量有关的复分解型离子方程式的书写技巧,很好的体现了微粒观的学科素养,内容详实具体、可操作性强,能够举一反三、融会贯通.

　　关键词:书写技巧;盐与碱反应;离子方程式;高中化学

　　离子方程式的书写是高考考查的重要知识点,在这一内容中,酸式盐与碱、几种典型的复盐与碱反应的离子方程式相对比较难写,而近几年全国各地的高考试题中常有考查.许多同学不知从何下手,也很难保证准确无误.本文将近几年高考中,考查过的此类问题进行了比较全面的归纳总结,便于高考备考和有效的进行专题复习,并针对这类离子方程式的书写技巧,谈点粗浅的经验.

　　1　部分酸式盐与碱的反应

　　1.1　定量类

　　例1①Ca(HCO3)2溶液与足量NaOH溶液反应的离子方程式.

　　②Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应的离子方程式.

　　③等体积、等浓度的Ca(HCO3)2和NaOH溶液混合的离子方程式.

　　解析此类问题的书写技巧是:定“1”法,即将量相对少的物质定为1mol,另一物质溶液中的离子可取任意量,先中和,确定水分子的数目,然后让难溶物先结合,从而确定出生成物及其量.
　　
　　对于①而言,令Ca(HCO3)2为1mol,NaOH中的离子可取任意值,显然,1molCa(HCO3)2中的2molHCO3-完全被中和,需要2molNaOH,生成2molH2O,然后1molCa2+与1molCO-优先结合生成1molCaCO3,其余自然是1molNa2CO3,则
　
　　Ca(HCO3)2+2NaOH——2H2O+CaCO3↓+Na2CO3Ca2

　　++2HCO3-+2OH-——2H2O+CaCO3↓+CO-

 

　　对于②而言,令NaOH为1mol,Ca(HCO3)2中的离子可取任意值,显然,1molNaOH中的OH-完全被中和,只能消耗掉1mol的HCO3-,产生1molH2O,然后1molCa2+与1molCO-优先结合生成1molCaCO3,剩余的自然是1molNaHCO3,则

　　NaOH+Ca(HCO3)2——H2O+CaCO3↓+NaHCO3

　　OH-+Ca2++HCO3-——H2O+CaCO3↓

　　对于③而言,通过分析具体的量,显然与②的相同.

　　点拨此类常见的有Ca(HCO3)2[或Ca(HSO3)2、Ba(HCO3)2、Ba(HSO3)2]与NaOH或KOH的反应;另一大类是:NaHCO3(或KHCO3、NaHSO3、KHSO3、NH4HCO3)与Ca(OH)2或Ba(OH)2的反应.
 

　　1.2　限定条件类

　　例2向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液:

　　①使溶液刚好呈中性时反应的离子方程式_____: ;

　　②若逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO-恰好完全沉淀,此时反应的离子方程式:,溶液的pH 7(填“>”、“<”或“——”).
　
　　解析此类问题紧扣条件,用题干中条件限定的量来确定各物质反应的计量数,对①而言,要使溶液刚好呈中性,溶液中的H+和OH-需恰好完全反应,故应为2molNaHSO4与1molBa(OH)2反应,即

　　2NaHSO4+Ba(OH)2———2H2O+BaSO4↓+Na2SO4

　　2H++SO-+Ba2++2OH-——2H2O+BaSO4↓

 

　　对②而言,要使SO-恰好完全沉淀,溶液中的SO-和Ba2+应恰好完全反应无余,显然应为1molNaHSO4与1molBa(OH)2反应,即
　　
　　NaHSO4+Ba(OH)2——H2O+BaSO4↓+NaOH

　　H++SO-+Ba2++OH-——H2O+BaSO4↓

　　故OH-有余,溶液显碱性,pH>7.

　　2　部分复盐与碱的反应

　　2.1　KAl(SO4)2与Ba(OH)2的反应

　　这类书写的关键是:根据Ba(OH)2的量,分析出生成物中铝元素存在的微粒形式,以铝元素存在的微粒形式为突破口,来确定各物质的计量系数.

　　(1)当Ba(OH)2少量时,铝元素以Al(OH)3的形式存在,观察可知需3molBa(OH)2,将生成2molAl(OH)3,这样以来,其它物质的化学计量数也就确定了.即
　
　　3Ba(OH)2+2KAl(SO4)2——2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+K2SO4

　　3Ba2++6OH-+2Al3++3SO-———3BaSO4↓+2Al(OH)3↓

　　(2)当Ba(OH)2过量时,铝元素以AlO2-的形式存在,观察可知产生1molAlO2-需要2molBa(OH)2,同样,其它物质的化学计量数也就确定了.即:

　　2Ba(OH)2+KAl(SO4)2——KAlO2+2BaSO4↓+2H2O

　　2Ba2++4OH-+Al3++2SO-———2BaSO4↓+AlO2-+2H2O

　　点拨此类写法还适用于Ba(OH)2与Al2(SO4)3溶液的反应,即

　　①3Ba2++6OH-+2Al3++3SO-——3BaSO4↓+2Al(OH)3↓[Ba(OH)2少量]

　　②3Ba2++8OH-+2Al3++3SO-——3BaSO4↓+2AlO2-+4H2O[Ba(OH)2过量]
 

　　2.2　NH4Fe(SO4)2与Ba(OH)2的反应这类问题处理时,可采用假设法.

　　(1)当Ba(OH)2少量时,OH-是和Fe3+反应还是和NH4+反应呢?可以先假设OH-是和NH4+反应的,将生成NH3·H2O,但是,NH3·H2O又要和Fe3+反应,生成Fe(OH)3和NH4+,故假设与实际不符.故OH-只和Fe3+反应,即

　　2NH4Fe(SO4)2+3Ba(OH)2——2Fe(OH)3↓+3BaSO4↓+(NH4)2SO4

　　2Fe3++3SO-+3Ba2++6OH-——3BaSO4↓+2Fe(OH)3↓

　　(2)当Ba(OH)2过量时,OH-和Fe3+、NH4+均反应,分别生成Fe(OH)3和NH3·H2O,即

　　NH4Fe(SO4)2+2Ba(OH)2———Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O

　　NH4++Fe3++2SO-+2Ba2++4OH-——Fe(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O

　　点拨此类还有

　　(1)　(NH4)2Fe(SO4)2与Ba(OH)2的反应

　　①(NH4)2Fe(SO4)2+Ba(OH)2——Fe(OH)2↓+BaSO4↓+(NH4)2SO4[Ba(OH)2少量]

　　Fe2++SO-+Ba2++2OH-——Fe(OH)2↓+BaSO4↓

　　②(NH4)2Fe(SO4)2+2Ba(OH)2——Fe(OH)2↓+2BaSO4↓+2NH3·H2O[Ba(OH)2过量]

　　2NH4++Fe2++2SO-+2Ba2++4OH-——Fe(OH)2↓+2BaSO4↓+2NH3·H2O

　　(2)　NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2的反应

　　该反应的关键是:离子反应的先后顺序,OH-先与Al3+反应,Al3+沉淀完以后,OH-再与NH4+反应,最后,剩余的OH-再溶解Al(OH)3.

　　①2NH4Al(SO4)2+3Ba(OH)2——2Al(OH)3↓+3BaSO4↓+(NH4)2SO4[Ba(OH)2少量]

　　2Al3++3SO-+3Ba2++6OH-——2Al(OH)3↓+3BaSO4↓

　　②NH4Al(SO4)2+2Ba(OH)2——Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O[二者恰好1∶2时]

　　NH4++Al3++2SO-+2Ba2++4OH-——Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O

　　③NH4++Al3++2SO-+2Ba2++5OH-——AlO2-+2BaSO4↓+NH3·H2O+2H2O[Ba(OH)2过量]

　　附:(2012年重庆高考11题)向10mL0.1mol/LNH4Al(SO4)2溶液中,滴加等浓度

　　Ba(OH)2溶液xmL,下列叙述正确的是(　).

　　A.x=10时,溶液中有NH4+、Al3+、SO且c(NH4+)>c(Al3+)

　　B.x=10时,溶液中有NH4+、AlO2-、SO且c(NH4+)>c(SO-)

　　C.x=30时,溶液中有Ba2+、AlO2-、OH-,且c(OH-)
　　D.x=30时,溶液中有Ba2+、Al3+、OH-,且c(OH-)——c(Ba2+)

　　解析　本题答案为A.A、B项相当于1molNH4Al(SO4)2和1molBa(OH)2反应,1molSO-与1molBa2+反应后,剩余1molSO2molOH-先与2/3molAl3+反应,剩余1/3molAl3+,还有略小于1molNH4+[因NH4+的水解而略减],所以,溶液中的离子浓度大小顺序为:c(SO-)>c(NH4+)>c(Al3+),故A正确,B错误.C、D项相当于1molNH4Al(SO4)2和3molBa(OH)2反应,2molSO-与2molBa2+反应后,剩余1molBa2+,3molOH-先与1molAl3+反应,1molOH-再与1molNH4+反应生成NH3·H2O,剩余的OH-再和1molAl(OH)3生成1molAlO2-,最后还剩余1molOH-,故溶液中的离子浓度大小顺序为:c(OH-)>c(Ba2+)>c(AlO2-)[AlO2-的水解使AlO2-略减OH-略增].
综上,熟练掌握这几类反应的物质、离子组合以及离子间基本反应的比例关系,从存在微粒的角度理清各类反应的特点和准确分析有关量,是分析解决这类问题的金钥匙.

　　参考文献:

　　[1]张海波,王卫明.与量有关的离子方程式的书写[J].中学化学教学参考,2016(11):52.

　　[2]吴丹.“离子方程式书写”的教学实践与反思[J].中学化学教学参考,2021(1):26-28.