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“离子方程式”的常见考查方式赏析

2022-07-05赵维

中学化学 2022年6期
关键词:化合价方程式离子

赵维

“离子方程式”是中学化学的一个重要的知识点,也是高考考查的热点。现举例说明其常见的考查方式与解题思路,供参考。

一、考查离子方程式的书写

书写离子方程式,要首先弄清反应物与生成物,然后根据离子方程式的书写原则进行书写。

例1 将氨水和NH,HCO3溶液混合,可制得(NH4)2CO3溶液,其离子方程式为。

解析由题意可知,氨水和NH,HCO,溶液反应生成(NH4)2CO3和H2O,根据离子方程式的书写原则可得其离子方程式为:

HCO3+NH3·H2ONH+CO3-+H2O

例2 某同学预测FeCl,溶液中通入SO2,溶液颜色由棕黄色变成浅绿色。发生反应的离子方程式为。

解析由题意可知,FeCl,与SO2反应(H2O也参加反应)生成FeCl2、H2SO4和HC1,根据离子方程式的书写原则可得其离子方程式为:

2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO24-+4H* 二、考查离子方程式正误的判断

判断离子方程式的正误,要根据离子方程式的书写原则进行分析,凡符合离子方程式书写原则的,则是正确的;否则,则是错误的。

例3 下列离子方程式中,正确的是()。A.向NaOH溶液中加入少量Mg(HCO3)2溶液:

20H+Mg2+=Mg(OH)2↓

B.向足量NaHSO4溶液中逐渐滴入Ba(HCO3)2溶液:

2HCO3+Ba2++2H*+SO4-=BaSO4↓+2H2O+2CO2↑

C.酸性KMnO,溶液与H2O2反应:

2MnO+10H*+3H2O2=2Mn++302↑+8H20

D.向Fe(NO3),溶液中加入过量HI溶液:2Fe3++21==2Fe2++I2

解析 A项,错在漏写OH—与HCO,之间的离子反应,其正确的离子方程式为:

40H+Mg2++2HCO3=Mg(OH)2↓+2CO23-+2H2O

B项,足量NaHSO4与Ba(HCO3)2反应离子方程式书写正确;C项,错在电荷不守恒和得失电子不守恒,其正确的离子方程式为:

2MnO+6H*+5H2O2=2Mn2++502↑+8H20

D项,错在漏写H*、NO,与I之间的离子反应,向Fe(NO3)3溶液中加入过量HI溶液,在H+存在下NO,也能将I氧化(NO,被还原为NO),其正确的离子方程式为:

Fe3++3NO3+12H*+101=Fe2++5I2+3NO↑+6H20

答案为B。

例4下列离子方程式书写正确的是()。

A.少量碳酸氢钠溶液逐滴加入到氢氧化钙溶液中:

Ca2++OH+HCO3CaCO3↓+H2O

B.在溴化亚铁溶液中通入过量的氯气:Cl2+2Fe2++2Br2Fe3++2Cl+Br2

C.在NaHSO,溶液中滴入Ba(OH)2溶液至中性:

Ba2++OH+H++SO2-==BaSO4↓+H2O

D.少量二氧化硫通入漂白粉溶液中:

Ca2++2C1O+H2O+SO2=CaSO3↓+2HCIO

解析 A项,少量碳酸氫钠与氢氧化钙反应,生成CaCO3沉淀、水和NaOH,其离子方程式书写正确;B项,错在阴、阳离子的个数比不符合实际组成,氯气过量,Fe2+和Br完全被氧化,Fe2+和Br的个数比应为1:2,其正确的离子方程式为:3Cl2+2Fe2++4Br=2Fe3++6Cl+2Br2

C项,溶液至中性时,NaHSO,与Ba(OH)2的物质的量之比应为2:1,其正确的离子方程式为:

Ba2++20H+2H*+SO2=BaSO4↓+2H2O

D项,错在产物不符合客观事实,ClO—能将SO2氧化生成CaSO4,其正确的离子方程式为:Ca2++ClO+H2O+SO2=CaSO4↓+2H*+Cl

答案为A。

三、考查离子方程式的意义

求解此类试题的关键是要认真分析所给离子方程式所表示的意义或根据离子方程式的书写原则书写所给反应的离子方程式。

例5 能用H*+OH=H20来表示的化学反应是()。

A.氢氧化铁和稀盐酸反应

B.Ba(OH)2溶液滴入稀硫酸中

C.澄清石灰水和稀硝酸反应

D.醋酸和氢氧化钠溶液反应

解析离子方程式“H*+OH==H2O”可以表示强酸(或NaHSO4、KHSO4)溶液与强碱溶液生成可溶性盐和水的反应,A项的氢氧化铁是难溶性碱,B项生成的硫酸钡是难溶性盐,D项的醋酸是弱酸,只有C项符合题意。

四、考查根据离子方程式确定元素的化合价

离子方程式必须符合电荷守恒原则。求解此类试题的关键是要掌握电荷守恒原则和原子团中化合价的代数和原则。

例6 已知在碱性溶液中可发生如下反应:2X(OH)3+3ClO+40H

2XO2+3Cl+5H2O 则XO2—中X的化合价是()。

A.+3                           B.+4                           C.+5                     D.+6436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9

解析根据离子方程式两边电荷守恒原则得:(-1)x3+(-1)x4=(-n)x2+(-1)x 3,解得n=2;设XO2—中X的化合价为x,因0元素的化合价为—2,从而可得:x+(—2)x4=—2,解得x=+6。

答案为D。

五、考查根据离子方程式的计算

根据离子方程式的计算,实质是从定量的角度考查对离子方程式的理解。求解此类试题要抓住有关离子之间量的关系,通过判断何者过量,然后根据不足量进行计算。对于有关金属单质与H+和NO,反应的计算,能够抓住本质,避免出现错误。

例71L含Fe(NO3)3和H2SO4的混合溶液,其浓度分别为0.2 mol·L—和1.5mol·L—',现向该溶液中加入39.2g铁粉使其充分反应。下列有关说法正确的是()。

A.反应后溶液中Fe3+物质的量为0.8mol

B.反应后产生13.44LH2(标准状况)

C.反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 mol

D.由于氧化性Fe3+>H+,故反应中先没有气体产生后产生气体

解析由题意可知,n(H*)=1.5 mol·L—'x1Lx2=3 mol,n(NO3)=0.2 mol·L-1x1L x3=0.6 mol,n(Fe3+)=0.2 mol·L-x1L= 0.2 mol,n(Fe)=39.2g÷56g·mol-'=0.7 mol; 因氧化性“H++NO3”>Fe3+>H+,則发生反应的顺序依次为:

①Fe+4H*+NO3-Fe3++2H2O+NO↑②Fe+2Fe3+==3Fe2+

③Fe+2H+==Fe2++H2↑

A项,由反应①可知,Fe和H+过量、NO,不足,则0.6 mol NO,需消耗0.6 mol Fe和2.4 mol H*,生成0.6 mol Fe3*;由反应②可知,反应①剩余的0.1 mol Fe与0.2 mol Fe3+反应生成0.3 mol Fe2+;则反应后溶液中Fe3+物质的量为0.2mol+0.6 mol-0.2 mol=0.6 mol,A项错误;B项,由上述分析可知,在反应①、②中Fe已消耗完(事实上在反应②中Fe不足),没有发生反应③,则没有氢气产生,B项错误;C项,由上述分析可知,反应后溶液中Fe3+物质的量为0.6mol,反应②生成0.3 mol Fe2+,则反应后溶液中Fe2+和Fe3+物质的量之和为0.9 mol(即0.3 mol+0.6 mol= 0.9mol),C项正确;D项,由上述分析可知,由于铁不足而没有氢气产生,D项错误。

答案为C项。

(收稿日期:2022—04—10)436AAEEC-D956-4994-8FFF-0201B0F4F1A9

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