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高中化学离子方程式书写:深度研究 · 进阶版
离子方程式书写:从判据到实战的完整体系
入门版告诉你"怎么拆",进阶版回答"凭什么这样拆"。当你知道每一个规则背后都站着 Ka、Ksp 和电子守恒,离子方程式就从"要背的规则"变成"可推导的结论"。
Ka 判据微粒形态全谱氧化还原配平三大守恒沉淀转化 Ksp与量有关的三种机制16 题分层实战
导这份手册的四个层次
同一道离子方程式题,不同水平的解法差别不在"步骤",而在"你能看到多深"。
第一层认知层:它是什么
离子方程式描述的是微粒的变化,不是物质的变化。它与"离子共存"是同一件事的正反两面。
第二层判据层:凭什么这样拆
拆与不拆的分界线是电离程度,本质是 Ka、Kb、溶解度的大小。产物形态也由 Ka 决定。
第三层操作层:怎么保证不错
写拆删查是骨架;氧化还原缺项配平和三大守恒才是硬功夫。
第四层实战层:怎么拿分
分辨题型 → 选择机制 → 锁定终点。16 道分层真题式练习,每题附完整解析与易错提醒。
第一部分 · 认知层
1它到底是什么:从物质变化到微粒变化
化学方程式记录的是"什么物质变成了什么物质";离子方程式记录的是"什么微粒变成了什么微粒"。所以同一个离子方程式能代表一整类反应——H⁺ + OH⁻ = H₂O 背后站着成千上万个具体的酸碱中和。
1.1 微观过程:旁观离子是如何被筛掉的
1.2 与"离子共存"是同一件事的正反两面
这一点常被忽略:离子共存判断,本质上就是"这两个离子能不能写出一个离子方程式"。能反应 → 不能共存;不能反应 → 可以共存。两者互为逆运算,用同一套规则。
| Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ | ||
| CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O | ||
| CH₃COO⁻ + H⁺ = CH₃COOHH⁺ + OH⁻ = H₂O | ||
| 2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ | ||
| Al³⁺ + 3HCO₃⁻ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ | ||
| Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃ |
反过来看,很多题就变简单了题目问"某溶液中有哪些离子能大量共存",你不必背诵清单——只需要对每一对离子问一句"它们能写出离子方程式吗"。能写出来的,就不共存。
第二部分 · 判据层
2凭什么这样拆:把规则还原成数量级
所有"拆/不拆"的规则,根源只有一句:该物质在溶液中是不是几乎全部以离子形式存在。而"几乎全部"是有数量标准的。
2.1 强弱的分界线:Ka 的数量级
| Ka ≫ 1 | 拆 | |
| Ka ≈ 10⁻⁴ ~ 10⁻⁵ | 不拆 | |
| Ka < 10⁻⁷ | 不拆 | |
| 不拆 |
关键认知升级不拆的原因有两个,但它们完全不同:弱电解质是"电离程度小"(Ka 小),难溶物是"溶得少所以溶液里离子少"(Ksp 小)。BaSO₄ 是 100% 电离的强电解质,但它根本不溶,所以也不拆——这正是初学者最容易想不通的地方。
2.2 酸性阶梯:把 Ka 排成一条线,产物就自己浮出来了
把常见弱酸按 Ka 大小排成阶梯,就得到一件"预测工具":较左(较强)的酸,能把较右(较弱)的酸从其盐中挤出来——这就是"强酸制弱酸"。反过来,若某个酸比目标产物更弱,这个反应就写不出来。
2.3 用它直接判产物:CO₂ 通入六种体系的完整对照
这是高中化学最经典的"反直觉"考点。不要背结论,要看 Ka。CO₂ 通入不同溶液,产物是 CO₃²⁻ 还是 HCO₃⁻,完全由吸收剂的碱性强弱决定。
| NaOH 溶液 | CO₂ + 2OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O | CO₂ + OH⁻ = HCO₃⁻ | |
| NaAlO₂ 溶液 | CO₂ + 2AlO₂⁻ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻ | CO₂ + AlO₂⁻ + 2H₂O = Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻ | |
| NaClO 溶液 | CO₂ + ClO⁻ + H₂O = HClO + HCO₃⁻ | ||
| 苯酚钠溶液 | CO₂ + C₆H₅O⁻ + H₂O = C₆H₅OH + HCO₃⁻ | ||
| Na₂CO₃ 溶液 | CO₂ + CO₃²⁻ + H₂O = 2HCO₃⁻ | ||
| Na₂SiO₃ 溶液 | CO₂ + SiO₃²⁻ + H₂O = H₂SiO₃↓ + CO₃²⁻ | 2CO₂ + SiO₃²⁻ + 2H₂O = H₂SiO₃↓ + 2HCO₃⁻ |
为什么 NaClO 与 NaOH 的反应"不一样",而本质是同一个道理Ka₁(H₂CO₃)=4.3×10⁻⁷ > Ka(HClO)=3.0×10⁻⁸ > Ka₂(H₂CO₃)=5.6×10⁻¹¹
这条不等式说明:碳酸的一级电离比 HClO 强,二级电离比 HClO 弱。所以 CO₂ 能"送"出一个 H⁺ 给 ClO⁻(生成 HClO + HCO₃⁻),却送不出第二个(HCO₃⁻ 比 HClO 更弱,抢不走氢)。
而 OH⁻ 是没有"强弱"问题的强碱,只要 CO₂ 继续来,它就能把 HCO₃⁻ 继续变成 CO₃²⁻。
2.4 微粒形态全谱:一张图覆盖所有情况
2.5 四个灰色地带的成因
灰色 ①微溶物:看浓度,不看物质
Ca(OH)₂ 溶解度约 0.17 g/100 g 水。澄清石灰水里它已全部溶解并电离,故拆;石灰乳中绝大部分是未溶解的固体,故写化学式。判据不是"它是什么",而是"它此刻以什么形态存在"。
灰色 ②浓硫酸:它是特例中的特例
浓硫酸中水极少,H₂SO₄ 无法充分电离,主要以分子形式存在,所以写 H₂SO₄。而浓盐酸、浓硝酸即使很浓,H₂O 仍充足,依旧完全电离,照拆不误。
灰色 ③酸式盐:酸的强弱决定拆到哪一步
HSO₄⁻ 的 Ka₂ ≈ 1.2×10⁻²,属较强酸,所以在溶液中继续电离,NaHSO₄ 拆成三个离子。而 HCO₃⁻ 的 Ka₂ = 5.6×10⁻¹¹,几乎不再电离,只能整体保留。
灰色 ④熔融态:没有水,就没有"电离"这回事
电离必须在水(或熔融)中进行。NaHSO₄ 熔融时离子键先断,生成 Na⁺ 和 HSO₄⁻,而 HSO₄⁻ 内部的共价键不会断。所以熔融态下写 NaHSO₄ = Na⁺ + HSO₄⁻。
2.6 判定路径(做题时按此逐层过滤)
第三部分 · 操作层
3操作骨架:写拆删查
写 依客观事实写出并配平化学方程式,标好条件与 ↑↓。
拆 把易溶且几乎完全电离的强电解质拆成离子,其余保留化学式。
删 删掉两边完全相同的离子(含系数),剩下的就是真正参与反应的微粒。
查 查原子守恒、电荷守恒,化为最简整数比,核对符号。
这一步是入门内容,此处不再展开。真正容易失分的是下面的配平与守恒。
4氧化还原型离子方程式:缺项配平系统法
这类题目的难点是:题目只给部分物质,其余(H⁺、OH⁻、H₂O)要你自己补。系统化的四步可以覆盖全部情况。
4.1 三个完整示例
示例 A 酸性条件下 MnO₄⁻ 氧化 Fe²⁺
① 标变价:Mn 由 +7 → +2(得 5 e⁻);Fe 由 +2 → +3(失 1 e⁻)。
② 定系数:得失相等,1 个 MnO₄⁻ 配 5 个 Fe²⁺。MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ → Mn²⁺ + 5Fe³⁺
③ 补缺项:左边比右边多 4 个 O,酸性条件补 H⁺ 生成 H₂O → 补 8H⁺、生成 4H₂O。
④ 检查:左边电荷 −1 + 10 + 8 = +17,右边 +2 + 15 = +17。配平成功。
MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O
示例 B 酸性条件下 Cr₂O₇²⁻ 氧化 Fe²⁺
Cr 由 +6 → +3,2 个 Cr 共得 6 e⁻;需 6 个 Fe²⁺。左侧多 7 个 O,补 14H⁺、生成 7H₂O。
Cr₂O₇²⁻ + 6Fe²⁺ + 14H⁺ = 2Cr³⁺ + 6Fe³⁺ + 7H₂O
示例 C 酸性条件下 MnO₄⁻ 氧化 H₂O₂(H₂O₂ 作还原剂)
Mn +7 → +2 得 5 e⁻;H₂O₂ 中 O 为 −1,被氧化为 0 价 O₂,每分子失 2 e⁻。故 2 个 MnO₄⁻ 配 5 个 H₂O₂。
左边 O:8 + 10 = 18;右边 O₂ 有 10 个 O,故需 8 个 H₂O 补足 8 个 O;对应补 6H⁺(使 H 平衡:左边 10 + 6 = 16,右边 8×2 = 16)。
2MnO₄⁻ + 5H₂O₂ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 5O₂↑ + 8H₂O
补缺项的三条铁律酸性条件:多出的 O 用 H⁺ 结合成 H₂O(左边缺 H 补 H⁺)。
碱性条件:多出的 O 用 H₂O 提供,同时生成 OH⁻(不出现 H⁺)。
中性条件:左边补 H₂O,右边生成 H⁺ 或 OH⁻,视实际配平结果而定。
一句话:酸性环境里绝不允许出现 OH⁻,碱性环境里绝不允许出现 H⁺。
4.2 高频氧化还原离子反应速查
| Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ | ||
| Fe + 4H⁺ + NO₃⁻ = Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O | ||
| 2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺ | ||
| 2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ | ||
| Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I₂ | ||
| MnO₂ + 4H⁺ + 2Cl⁻ = Mn²⁺ + Cl₂↑ + 2H₂O | ||
| 2Al + 2OH⁻ + 2H₂O = 2AlO₂⁻ + 3H₂↑ | ||
| 2Na₂O₂ + 2H₂O = 4Na⁺ + 4OH⁻ + O₂↑ |
5三大守恒:检查式子与比较浓度的通用工具
离子方程式的"查"只用到电荷守恒和原子守恒,但电荷守恒只是三大守恒之一。理解完整体系,才能处理"粒子浓度大小比较"这一整类难题。
守恒 ①电荷守恒
溶液中阳离子所带正电荷总数 = 阴离子所带负电荷总数。
写法要点:浓度要乘以离子所带电荷数。这是离子方程式"查"环节的硬指标。
守恒 ②物料守恒
某元素进入溶液后,其各种存在形式的总量不变。
例:Na₂CO₃ 溶液中 Na 原子总数是 C 原子总数的 2 倍,无论 C 以 CO₃²⁻、HCO₃⁻ 还是 H₂CO₃ 存在。
守恒 ③质子守恒
得失质子的总量相等。
可理解为"得质子产物总量 = 失质子产物总量",也可由电荷守恒与物料守恒相减得到。
5.1 两个必会的模板
模板 ANa₂CO₃ 溶液
电荷:c(Na⁺) + c(H⁺) = 2c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(OH⁻)
物料:c(Na⁺) = 2[c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)]
质子:c(OH⁻) = c(H⁺) + c(HCO₃⁻) + 2c(H₂CO₃)
模板 BNaHCO₃ 溶液
电荷:c(Na⁺) + c(H⁺) = 2c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(OH⁻)
物料:c(Na⁺) = c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)
质子:c(H⁺) + c(H₂CO₃) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻)
不用死记,用"得质子 / 失质子"现场推以 NaHCO₃ 为例:溶液中只有 HCO₃⁻ 和 H₂O 两种能得失质子的微粒。
HCO₃⁻ 得 1 个质子 → H₂CO₃;HCO₃⁻ 失 1 个质子 → CO₃²⁻;H₂O 得质子 → H⁺;H₂O 失质子 → OH⁻。
于是 c(H⁺) + c(H₂CO₃) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻)。注意 HCO₃⁻ 接受 1 个质子,所以 H₂CO₃ 前系数为 1;而 CO₃²⁻ 同理为 1。
第四部分 · 模式层
6六大反应模式:每个都带上变式与陷阱
模式 1生成水
H⁺ + OH⁻ = H₂O
- 成立条件:强酸 + 强碱。只要都是强电解质,式子恒为此。
- 变式:酸或碱为弱电解质,则保留化学式,如
- 陷阱:稀 H₂SO₄ 与 Ba(OH)₂ 除了中和还要沉淀,必须写全
模式 2生成沉淀
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓ Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
- 定量本质:当 Q > Ksp时沉淀析出。
- 变式:Ca(HCO₃)₂ 与少量 NaOH → Ca²⁺ + HCO₃⁻ + OH⁻ = CaCO₃↓ + H₂O。
- 陷阱:反应物本身是固体的,生成物中的同种沉淀不重复标 ↓。
模式 3生成气体
CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O
- 变式:铵盐与碱溶液加热 → NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃↑ + H₂O;不加热则写 NH₃·H₂O。
- 陷阱:两个碳酸根式子只差一个 H⁺ 的系数,是最常见的抄错点。
模式 4生成弱电解质
CH₃COO⁻ + H⁺ = CH₃COOH
- 定量本质:K = 1/Ka,Ka 越小反应越彻底。
- 变式:弱酸 + 更弱的酸强酸盐,如 CH₃COOH + CO₃²⁻ = CH₃COO⁻ + HCO₃⁻(注意产物是 HCO₃⁻ 不是 CO₂)。
- 陷阱:盐类水解是可逆的,用 ⇌,且弱电解质不标 ↓↑。
模式 5酸式酸根的两副面孔
HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O
HCO₃⁻ + OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O
- 为什么两副面孔:HCO₃⁻ 既能给出 H⁺(显酸性),又能接受 H⁺(显碱性)。
- 变式:HSO₃⁻、HS⁻、H₂PO₄⁻ 同理。
- 陷阱:这是"与量有关"题目的高发区(见下一节)。
模式 6氧化还原型
2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺
- 第三种守恒:电子得失守恒。
- 方法:见本手册第 4 节的配平四步。
- 陷阱:Fe 与强氧化剂(硝酸、Cl₂、Fe³⁺)生成 Fe³⁺,与弱氧化剂(H⁺、Cu²⁺)生成 Fe²⁺。
6.1 沉淀的生成、溶解与转化(Ksp 视角)
这一块高考持续加码,但它的逻辑极其简单:沉淀往更"难溶"的方向转化容易,往更"易溶"的方向转化困难。
| AgCl → AgI | 1.8×10⁻¹⁰ → 8.5×10⁻¹⁷ | 容易 |
| AgI → Ag₂S | 8.5×10⁻¹⁷ → 6.3×10⁻⁵⁰ | 极容易 |
| BaSO₄ → BaCO₃ | 1.1×10⁻¹⁰ → 2.6×10⁻⁹ | 困难 |
| Mg(OH)₂ → Mg²⁺ | 可行Mg(OH)₂ + 2NH₄⁺ = Mg²⁺ + 2NH₃·H₂O |
BaSO₄ → BaCO₃ 为什么"难"却仍然被考平衡常数 K = Ksp(BaSO₄) / Ksp(BaCO₃) = 1.1×10⁻¹⁰ ÷ 2.6×10⁻⁹ ≈ 0.04,略小于 1。
这意味着:只要把 CO₃²⁻ 浓度提得足够高,平衡仍能被推过去。工业上用饱和 Na₂CO₃ 溶液多次浸泡 BaSO₄,就是利用"浓度换平衡"。这是"平衡移动"思想在沉淀转化中的典型应用。
6.2 双水解:什么时候用 ⇌,什么时候用 =
| Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺ | ||
| Al³⁺ + 3HCO₃⁻ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑ |
常见能"互相促进到底"的组合:Al³⁺ 与 HCO₃⁻ / CO₃²⁻ / AlO₂⁻ / S²⁻ / HS⁻;Fe³⁺ 与 CO₃²⁻ / HCO₃⁻ / AlO₂⁻;NH₄⁺ 与 AlO₂⁻。
6.3 络合反应(了解)
两种离子结合成难电离的复杂离子,不标 ↓:
Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃(血红色,检验 Fe³⁺) Ag⁺ + 2NH₃·H₂O = Ag(NH₃)₂⁺ + 2H₂O(银氨溶液) Cu²⁺ + 4NH₃·H₂O = Cu(NH₃)₄²⁺ + 4H₂O(深蓝色)
第五部分 · 定量层
7与量有关:三种机制,一个心法
同一个反应物,量变了式子就变,这件事背后只有三种机制。识别机制,就能选对方法。
机制 A连续型
生成物还能和过量反应物继续反应。
CO₂ + 2OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂O
CO₂ + OH⁻ = HCO₃⁻
方法:分步写,两步相加。
机制 B先后型
一种物质的两种离子都能反应,但顺序有先后。
少量 NaOH:H⁺ + OH⁻ = H₂O
足量 NaOH:NH₄⁺ + H⁺ + 2OH⁻ = NH₃·H₂O + H₂O
方法:先强后弱,排出反应顺序。
机制 C配比型
一种物质里有两个以上离子参与,比例"对不上"。
HCO₃⁻ 少量:HCO₃⁻ + Ca²⁺ + OH⁻= CaCO₃↓ + H₂O
方法:少定多变。
一个统一心法:先定终点,再定系数所有"与量有关"的题,第一步都不是算系数,而是问:题目要求的是什么终点?
"恰好呈中性" → OH⁻ 用完;"恰好沉淀完全" → 该离子用完;"X 少量" → X 用完。
终点一旦确定,参加反应的各离子物质的量比就唯一了,系数只是这个比例的书写形式。
7.1 经典对照:NaHSO₄ 与 Ba(OH)₂
终点一溶液恰好呈中性
OH⁻ 全部被中和 → 按 Ba(OH)₂ 的组成比 1:2 保留,需要 2 个 H⁺、2 个 SO₄²⁻ 中就 1 个 Ba²⁺。
2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O
终点二SO₄²⁻ 恰好沉淀完全
SO₄²⁻ 用完 → Ba²⁺ 与 SO₄²⁻ 1:1,此时 OH⁻ 只需 1 个,"多变"允许剩下一个不参与。
H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + OH⁻ = BaSO₄↓ + H₂O
7.2 进阶:多阶段体系(明矾 + Ba(OH)₂ 逐滴加入)
明矾 KAl(SO₄)₂ 在水中完全电离为 K⁺、Al³⁺、SO₄²⁻(比例 1:1:2)。加入 Ba(OH)₂ 后,Ba²⁺ 与 Al³⁺ 各自争抢 SO₄²⁻ 和 OH⁻,于是随用量出现三种截然不同的式子。
| Al³⁺ 恰好完全沉淀 按 2 mol 明矾计,加 3 mol Ba(OH)₂ | 2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3Ba²⁺ + 6OH⁻ = 2Al(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓ |
| SO₄²⁻ 恰好完全沉淀 按 1 mol 明矾计,加 2 mol Ba(OH)₂ | Al³⁺ + 2SO₄²⁻ + 2Ba²⁺ + 4OH⁻ = AlO₂⁻ + 2BaSO₄↓ + 2H₂O |
| Ba(OH)₂ 过量 |
验算第二式电荷:左边 +3 − 4 + 4 − 4 = −1,右边 −1 = −1,守恒成立。这说明"少定多变"出的式子不是凑出来的,是算出来的。
7.3 先后顺序:两种反应物谁先反应
案例FeBr₂ 溶液通入 Cl₂
- 少量 Cl₂:2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻
- 足量 Cl₂:2Fe²⁺ + 4Br⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Br₂ + 6Cl⁻
- 原因:还原性 Fe²⁺ > Br⁻,Cl₂ 先氧化 Fe²⁺。
案例FeI₂ 溶液通入足量 Cl₂
- 2Fe²⁺ + 4I⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2I₂ + 6Cl⁻
还原性 I⁻ > Fe²⁺,I⁻ 先被氧化,但足量时两者都被氧化。 - 电荷验算:左 0,右 +6 − 6 = 0。
7.4 滴加顺序决定实验现象(实用技巧)
第六部分 · 检验层
8判正误"六看"与十二个高频失分点
一看客观事实
产物是否真实存在、氧化还原方向是否正确。
二看拆分正误
该拆未拆、不该拆乱拆、灰色地带判错。
三看两守恒
原子守恒 + 电荷守恒(氧化还原加电子守恒)。
四看定组成
系数是否违反物质内部离子比例(如 1:2)。
五看符号
= 与 ⇌、↑ 与 ↓ 是否用对。
六看是否漏项
有无并行反应被漏掉,系数是否已化最简。
| 电荷不守恒 | Fe²⁺ + Cl₂ = Fe³⁺ + 2Cl⁻ | 2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻ |
| 违反客观事实 | 2Fe + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂↑ | Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑ |
| 忽略氧化还原 | Fe₂O₃ + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂O | Fe₂O₃ + 6H⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ + 3H₂O |
| 该拆未拆 | Ca(HCO₃)₂ + 2H⁺ = Ca²⁺ + 2CO₂↑ + 2H₂O | HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O |
| 不该拆乱拆 | ||
| 忽略定组成 | Ba²⁺ + OH⁻ + H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + H₂O | |
| 浓硫酸误拆 | ||
| 微溶物状态误判 | ||
| 水解符号错 | Al³⁺ + 3H₂O = Al(OH)₃↓ + 3H⁺ | Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺ |
| 产物形态判错 | CO₂ + ClO⁻ + H₂O = CO₃²⁻ + HClO | CO₂ + ClO⁻ + H₂O = HCO₃⁻ + HClO |
| 酸式盐拆错 | NaHCO₃ → Na⁺ + H⁺ + CO₃²⁻ | NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃⁻ |
| 熔融态误判 |
9分层精练:16 题带完整解析
A 组练定型,B 组练量与顺序,C 组练综合与守恒。建议先自己写,再展开答案对照解析中的"思路"部分。
A 组 · 基础定型
将氢氧化铁固体加入氢碘酸中,恰好完全溶解。
2Fe(OH)₃ + 6H⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ + 6H₂O
思路:Fe(OH)₃ 难溶写化学式;H⁺ 中和 OH⁻ 同时释放 Fe³⁺;Fe³⁺ 有氧化性,会氧化 I⁻。易错:只写中和忘记氧化还原,写成 Fe(OH)₃ + 3H⁺ = Fe³⁺ + 3H₂O。
向 NaClO 溶液中通入少量 CO₂。
CO₂ + ClO⁻ + H₂O = HClO + HCO₃⁻
思路:比较酸性 H₂CO₃ > HClO > HCO₃⁻。CO₂ 只能给 ClO⁻ 一个质子,生成 HCO₃⁻ 而非 CO₃²⁻。重点:通入过量 CO₂ 结果完全相同——这不是"少量过量"型题目。
向 NaHCO₃ 溶液中加入少量 Ca(OH)₂ 溶液。
2HCO₃⁻ + Ca²⁺ + 2OH⁻ = CaCO₃↓ + CO₃²⁻ + 2H₂O
思路:少定多变。把 Ca(OH)₂ 定为 1 mol → Ca²⁺ 1、OH⁻ 2,两个 OH⁻ 消耗两个 HCO₃⁻,生成 2 个 CO₃²⁻,其中 1 个与 Ca²⁺ 沉淀、剩下 1 个留在溶液中。易错:漏写产物中的 CO₃²⁻。
铝片投入 NaOH 溶液中。
2Al + 2OH⁻ + 2H₂O = 2AlO₂⁻ + 3H₂↑
思路:Al 与碱反应时,氧化剂是水而非碱,所以 H₂O 必须写进反应物。部分教材写作 [Al(OH)₄]⁻,两者等价。
用 FeCl₃ 溶液腐蚀铜制线路板。
2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺
思路:Fe³⁺ 氧化性足以氧化 Cu,自身被还原为 Fe²⁺。电荷验算:左 +6−0=+6,右 +4+2=+6。
向 NaHSO₄ 溶液中滴加 Ba(OH)₂ 溶液至溶液恰好呈中性。
2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O
思路:终点是"中性"→ OH⁻ 用完 → 按 Ba(OH)₂ 的 1:2 组成,OH⁻ 有 2 个就需要 2 个 H⁺。此时 SO₄²⁻ 只沉淀掉一半。
B 组 · 量与顺序
向 FeBr₂ 溶液中通入少量 Cl₂。
2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻
思路:还原性 Fe²⁺ > Br⁻,Cl₂ 量不足时只氧化 Fe²⁺。Br⁻ 完全不参与,是旁观离子。
向 FeBr₂ 溶液中通入足量 Cl₂。
2Fe²⁺ + 4Br⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Br₂ + 6Cl⁻
思路:以 2 mol FeBr₂ 为基准(2Fe²⁺ + 4Br⁻),共失 2 + 4 = 6 e⁻,需 3 mol Cl₂。易错:Br₂ 是液体,不标 ↑。
向明矾溶液中滴加 Ba(OH)₂ 溶液,至 Al³⁺ 恰好完全沉淀。
2Al³⁺ + 3SO₄²⁻ + 3Ba²⁺ + 6OH⁻ = 2Al(OH)₃↓ + 3BaSO₄↓
思路:以 2 mol 明矾为基准(2Al³⁺ + 4SO₄²⁻),Al³⁺ 完全沉淀需 6OH⁻ → 3 mol Ba(OH)₂ → 3 个 Ba²⁺ 沉淀掉 3 个 SO₄²⁻,余 1 个 SO₄²⁻ 留在溶液中。
向 NaAlO₂ 溶液中通入少量 CO₂。
CO₂ + 2AlO₂⁻ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻
思路:CO₂ 少量时 AlO₂⁻ 过量,产物为 CO₃²⁻。
向 NaAlO₂ 溶液中通入足量 CO₂。
CO₂ + AlO₂⁻ + 2H₂O = Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻
思路:CO₂ 过量时,生成的 CO₃²⁻ 会继续与 CO₂ 反应生成 HCO₃⁻,最终产物为 HCO₃⁻。对比:这正是 NaAlO₂ 与 NaClO 的关键区别——前者是"连续型",后者是"Ka 锁定型"。
向 FeI₂ 溶液中通入足量 Cl₂。
2Fe²⁺ + 4I⁻ + 3Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2I₂ + 6Cl⁻
思路:与 FeBr₂ 同理。还原性 I⁻ > Fe²⁺,足量 Cl₂ 下两者都被氧化。电荷:左 0,右 +6 − 6 = 0。
C 组 · 综合与守恒
向 Mg(OH)₂ 悬浊液中加入 NH₄Cl 溶液,沉淀逐渐溶解。
Mg(OH)₂ + 2NH₄⁺ = Mg²⁺ + 2NH₃·H₂O
思路:NH₄⁺ 水解显酸性,消耗 OH⁻ 使 Q < Ksp,Mg(OH)₂ 溶解。易错:写成 NH₄⁺ + OH⁻ = NH₃·H₂O——OH⁻ 来自难溶物,不能单独拆出来。
酸性条件下,用 MnO₄⁻ 溶液氧化 H₂O₂。
2MnO₄⁻ + 5H₂O₂ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 5O₂↑ + 8H₂O
思路:Mn +7→+2 得 5e⁻;O −1→0,每分子 H₂O₂ 失 2e⁻。故 2:5。补项时左边 O 共 18 个,右侧 5O₂ 占 10 个,余 8 个由 8H₂O 提供。易错:把 H₂O₂ 误当成还原产物,或忘记 H₂O₂ 是还原剂。
向明矾溶液中滴加 Ba(OH)₂ 溶液至过量,写出最终状态的离子方程式。
Al³⁺ + 2SO₄²⁻ + 2Ba²⁺ + 4OH⁻ = AlO₂⁻ + 2BaSO₄↓ + 2H₂O
思路:以 1 mol 明矾为基准。过量 Ba(OH)₂ 使 SO₄²⁻ 全部沉淀(需 2 Ba²⁺),同时 4OH⁻ 把 Al³⁺ 转化为 AlO₂⁻。电荷验算:左 +3 − 4 + 4 − 4 = −1,右 −1。✓
写出 0.1 mol/L NaHCO₃ 溶液中的电荷守恒、物料守恒与质子守恒式。
电荷:c(Na⁺) + c(H⁺) = 2c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(OH⁻)
物料:c(Na⁺) = c(CO₃²⁻) + c(HCO₃⁻) + c(H₂CO₃)
质子:c(H⁺) + c(H₂CO₃) = c(OH⁻) + c(CO₃²⁻)
思路:电荷守恒里 CO₃²⁻ 前必须乘 2;物料守恒里钠与碳 1:1;质子守恒按"HCO₃⁻ 与 H₂O 的得失质子"现场推。
✓一页速查卡
拆 与 不 拆
- 拆
:强酸 · 强碱 · 可溶盐 · 澄清石灰水 · NaHSO₄ - 不拆
:弱酸弱碱水 · 沉淀 · 气体 · 氧化物 · 单质 - 灰区
:石灰乳不拆;浓硫酸不拆;NaHCO₃ 只拆 Na⁺;熔融 NaHSO₄ 拆出 HSO₄⁻
三 条 守 恒
原子守恒 · 电荷守恒 · 电子守恒(氧化还原) 另有:物料守恒、质子守恒(浓度比较用)
Ka 判 产 物
H₂CO₃ > HClO > HCO₃⁻ → NaClO 只到 HCO₃⁻ H₂CO₃ > 苯酚 > HCO₃⁻ → 苯酚钠只到 HCO₃⁻ OH⁻ 是强碱 → 少量 CO₃²⁻,过量 HCO₃⁻ NaAlO₂ → 少量 CO₃²⁻,过量 HCO₃⁻
量 的 三 机 制
连续型 → 分步写 · 先后型 → 先强后弱 · 配比型 → 少定多变 心法:先定终点,再定系数