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例解“以少定一”法在定量离子反应方程式书写中的应用

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摘 要: 与量有关的离子方程式的书写是中学化学学习中的一个难点,如何快速而准确地写出来是学习离子方程式的书写的重要内容之一。作者在教学实践中发现用“以少定一”法可有效地解决这个难题。

关键词: 定量离子方程式 “以少定一”法 氧化还原反应 复分解反应

在中学化学里,有一类与“量”有关的离子反应方程式,称为定量离子反应方程式,其书写和正误判断是高考化学中经常出现的试题,也是考生较难掌握的内容[1]。笔者在教学实践中发现用“以少定一”法,可快速解决此类题。其主要原理是:将相对量较少的反应物定为1mol,另一种反应物要多少取多少。下面将经常涉及的与定量离子方程式有关的一些典型离子反应分类进行举例说明并用“以少定一”法解决。

一、氧化还原反应的情形

向同时存在多种还原性离子(或氧化性离子)的溶液中加入(通入)某强氧化(或还原)性物质时,要考虑离子氧化(还原)性顺序[2]。其规律是:当一种氧化剂遇到多种还原剂或一种还原剂遇到多种氧化剂时,“遇强先反应”。

情形一:只给出反应物中氧化剂和还原剂的量的相对多少的题型。

例1.(1)在FeBr■溶液中通入少量的Cl■。(2)在FeBr■溶液中通入足量的Cl■。请分别写出对应的离子反应方程式。

解析:溶液中Fe■、Br■均能被Cl■氧化,但还原性:Fe■>Br■,当氧化剂Cl■的量少时,只能氧化Fe■,若Cl■过量,则溶液中能被氧化的离子都将被氧化,亦即Fe■被氧化完之后才能氧化Br■。

(1)中Cl■为少量,将其定为1mol,FeBr■足量,则只有Fe■被氧化,离子方程式为:Cl■+2Fe■=2Fe■+2Cl■。

(2)中FeBr■少量,将其定为1mol,Cl■足量,则Fe■、Br■均完全被氧化,离子方程式为:Fe■+2Br■+3/2Cl■=Br■+Fe■+3Cl■。

情形二:给出反应物中氧化剂和还原剂的具体的比例关系的题型。

例2.(1)将Cl■通入FeBr■溶液,两者的物质的量之比为1:1。(2)将Cl■通入FeBr■溶液,两者的物质的量之比为5:4。请分别写出对应的离子反应方程式。

解析:(1)1molCl■除能氧化1molFe■外,还能氧化1molBr■,离子方程式为:Cl■+Fe■+Br■=2Cl■+Fe■+1/2Br■,即2Cl■+2Fe■+2Br■=4Cl■+2Fe■+Br■。

(2)5molCl■除能氧化4molFe■外,还能氧化6molBr■,离子方程式为:5Cl■+4Fe■+6Br■=10Cl■+4Fe■+3Br■。

二、复分解反应的情形

情形一:反应物之间有两个以上离子反应,其中一个离子反应的生成物是另一个离子反应的反应物之一的题型。

例1:(1)在Ca(HCO■)■溶液中加入少量NaOH溶液。(2)在Ca(HCO■)■溶液中加入足量NaOH溶液。请分别写出对应的离子反应方程式。

解析:在溶液中,Ca■与OH■不反应,故为OH■先与HCO■■反应,生成的CO■■与Ca■结合生成CaCO■。

(1)中NaOH为少量,将其定为1mol,则1molOH■只能与1molHCO■■反应生成1molH■O和1molCO■■,CO■■与Ca■结合生成CaCO■,离子方程式为:OH■+HCO■■+Ca■=H■O+CaCO■。

(2)中Ca(HCO■)■为少量,将其定为1mol,1molCa(HCO■)■中,Ca■为1mol,HCO■■为2mol,2HCO■■+2OH■=2H■O+2CO■■,离子方程式为:Ca■+2HCO■■+2OH■=CaCO■+CO■■+2H■O。

情形二:应物之间有两个以上离子反应,其中一个离子反应的还涉及量的多少,由此生成不同的产物的题型。

例2:(1)在KAl(SO■)■溶液中加入足量Ba(OH)■溶液。(2)在KAl(SO■)■溶液中加入少量Ba(OH)■溶液。请分别写出对应的离子反应方程式。

解析:SO■■与Ba■结合生成BaSO■,Al■与OH■反应,当OH■少时生成Al(OH)■,多时生成NaAlO■,K■不反应。

(1)KAl(SO■)■为少量,将其定为1mol,离子方程式为:Al■+2SO■■+4OH■+2Ba■=AlO■■+2H■O+2BaSO■。

(2)Ba(OH)■为少量,将其定为1mol,离子方程式为:Ba■+2OH■+2/3Al■+SO■■=BaSO■+2/3Al(OH)■。

情形三:反应物之间有几个离子反应,其中有两种离子能与同一种离子反应时,要考虑反应的先后顺序,生成更难溶或更难电离的物质的离子先反应的题型。

例3:(1)在NH■Al(SO■)■溶液中加入少量的Ba(OH)■溶液。(2)在NH■Al(SO■)■溶液中加入足量的Ba(OH)■溶液。请分别写出对应的离子反应方程式。

解析:NH■Al(SO■)■溶液与NaOH溶液混合,OH■与NH■■、Al■均能反应,但先与Al■生成更难溶的Al(OH)■后,才与NH■■反应,生成NH■.H■O,NH■■全部反应后Al(OH)■才会继续与OH■反应,溶液中SO■■+Ba■=BaSO■。

(1)中Ba(OH)■少量,将其定为1mol,NH■Al(SO■)■足量。则只有Al■与OH■反应生成Al(OH)■,NH■■不反应:故离子方程式:Ba■+2OH■+2/3Al■+SO■■=BaSO■+2/3Al(OH)■。

(2)中NH■Al(SO■)■少量,将其定为1mol,Ba(OH)■足量,反应时:NH■■+OH■=NH■.H■O,Al■+4OH■=AlO■■+2H■O,2SO■■+2Ba■=2BaSO■,离子方程式为:NH■■+Al■+2SO■■+5OH■+5Ba■=2BaSO■+NH■.H■O+AlO■■+2H■O。

总之,“以少定一”法适用于与量有关的离子方程式的书写,用这种方法书写离子反应方程式有利于突破难点,快速而准确地写出正确的离子方程式,并可据此判断离子反应方程式的正误。

参考文献:

[1]刘翠芳.用分类思想突破与量有关的离子方程式的书写[J].中学课程辅导.教学研究,2013,4:79.

[2]王开山.与量有关的离子方程式的书写技巧[J].高中数理化,2011,3:58.