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高中化学离子方程式书写:深度研究 · 进阶版

高中化学离子方程式书写:深度研究 · 进阶版
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

图 1 Na⁺ 与 NO₃⁻ 全程保持自由离子状态,对反应毫无贡献——它们就是"不配出现在离子方程式里"的旁观离子。

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。

不能共存的原因
对应的离子反应
共存判断时的关键词
生成沉淀
Ag⁺ + Cl⁻ = AgCl↓Ba²⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓
检查 Ksp,看是否 < 10⁻⁵ 量级
生成气体
CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O
酸性条件下 HCO₃⁻、CO₃²⁻、SO₃²⁻ 均不能共存
生成弱电解质
CH₃COO⁻ + H⁺ = CH₃COOHH⁺ + OH⁻ = H₂O
弱酸根与 H⁺、弱碱阳离子与 OH⁻
发生氧化还原
2Fe³⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂
氧化性离子与还原性离子混在一起
发生双水解
Al³⁺ + 3HCO₃⁻ = Al(OH)₃↓ + 3CO₂↑
易水解的阳离子 + 易水解的阴离子
发生络合
Fe³⁺ + 3SCN⁻ = Fe(SCN)₃
Fe³⁺ 与 SCN⁻、Ag⁺ 与 NH₃ 等

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

物质类型
定量特征
结论
强酸(HCl、HNO₃、H₂SO₄ 一级)
Ka ≫ 1
,电离度接近 100%
拆
弱酸(CH₃COOH Ka=1.8×10⁻⁵)
Ka ≈ 10⁻⁴ ~ 10⁻⁵
,电离度约 1%
不拆
更弱的酸(HClO 3×10⁻⁸、苯酚 10⁻¹⁰)
Ka < 10⁻⁷
,电离度远小于 1%
不拆
难溶盐(AgCl Ksp=1.8×10⁻¹⁰)
溶液中离子浓度约 10⁻⁵ mol/L,比水还稀
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。

图 2 酸性阶梯。柱高对应 log Ka;一条虚线切开"能放出 CO₂"与"不能放出 CO₂"。

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。

吸收 CO₂ 的体系
CO₂ 少量
CO₂ 过量
判据
NaOH 溶液CO₂ + 2OH⁻ = CO₃²⁻ + H₂OCO₂ + OH⁻ = HCO₃⁻
OH⁻ 是强碱,能继续把 HCO₃⁻ 变成 CO₃²⁻
NaAlO₂ 溶液CO₂ + 2AlO₂⁻ + 3H₂O = 2Al(OH)₃↓ + CO₃²⁻CO₂ + AlO₂⁻ + 2H₂O = Al(OH)₃↓ + HCO₃⁻
Al(OH)₃ 不溶于碳酸,产物随 CO₂ 量变化
NaClO 溶液CO₂ + ClO⁻ + H₂O = HClO + HCO₃⁻
(少量、过量都一样)
HClO 酸性强于 HCO₃⁻,无法生成 CO₃²⁻
苯酚钠溶液CO₂ + C₆H₅O⁻ + H₂O = C₆H₅OH + HCO₃⁻
(少量、过量都一样)
苯酚酸性介于两级之间,只能走到 HCO₃⁻
Na₂CO₃ 溶液CO₂ + CO₃²⁻ + H₂O = 2HCO₃⁻
碳酸酸性强于 HCO₃⁻
Na₂SiO₃ 溶液CO₂ + SiO₃²⁻ + H₂O = H₂SiO₃↓ + CO₃²⁻2CO₂ + SiO₃²⁻ + 2H₂O = H₂SiO₃↓ + 2HCO₃⁻
硅酸酸性弱于碳酸,属连续型

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

图 3 微粒形态全谱。左侧一切以"是否几乎完全电离"为准;右侧五类无条件写化学式;下方四格是规则之外的例外。

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)

图 4 三层过滤,任一环节卡住就保留化学式。

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。

图 5 配平四步。顺序不可颠倒——先定电子得失,再补氢氧,最后查电荷。

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

反应
离子方程式
要点
Fe 投入稀硫酸
Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑
只生成 Fe²⁺
Fe 投入足量稀硝酸
Fe + 4H⁺ + NO₃⁻ = Fe³⁺ + NO↑ + 2H₂O
硝酸氧化性强
FeCl₃ 腐蚀铜板
2Fe³⁺ + Cu = 2Fe²⁺ + Cu²⁺
Fe³⁺ 的氧化性
氯气通入 FeCl₂
2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻
注意系数 2
氯气通入 KI
Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I₂
I₂ 不标 ↓
MnO₂ 与浓盐酸共热
MnO₂ + 4H⁺ + 2Cl⁻ = Mn²⁺ + Cl₂↑ + 2H₂O
浓盐酸、加热
铝与 NaOH 溶液
2Al + 2OH⁻ + 2H₂O = 2AlO₂⁻ + 3H₂↑
水参与反应
Na₂O₂ 与水
2Na₂O₂ + 2H₂O = 4Na⁺ + 4OH⁻ + O₂↑
Na₂O₂ 不拆

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 
CH₃COOH + OH⁻ = CH₃COO⁻ + H₂O、NH₃·H₂O + H⁺ = NH₄⁺ + H₂O。
  • 陷阱:稀 H₂SO₄ 与 Ba(OH)₂ 除了中和还要沉淀,必须写全 
2H⁺ + SO₄²⁻ + Ba²⁺ + 2OH⁻ = BaSO₄↓ + 2H₂O。

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。

转化过程
Ksp 变化
可行性
AgCl → AgI1.8×10⁻¹⁰ → 8.5×10⁻¹⁷
(减小)
容易
 加 KI 即可完成
AgI → Ag₂S8.5×10⁻¹⁷ → 6.3×10⁻⁵⁰
(减小)
极容易
BaSO₄ → BaCO₃1.1×10⁻¹⁰ → 2.6×10⁻⁹
(增大)
困难
 需饱和 Na₂CO₃ 反复处理
Mg(OH)₂ → Mg²⁺
(加 NH₄Cl)
消耗 OH⁻ 使 Q < Ksp
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 =

情形
写法
示例
单一离子水解
用 ⇌,不标 ↓↑,不平到底
Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺
双水解(相互促进)
用 =,要标 ↓↑,进行到底
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。

终点
离子方程式
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
与上一式相同——SO₄²⁻ 用尽后 Al(OH)₃ 继续溶解,但式子已不再变化

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)

操作
现象与原因
向 Na₂CO₃ 溶液中逐滴加入盐酸
开始无气泡(CO₃²⁻ + H⁺ = HCO₃⁻),盐酸过量后才冒泡(HCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O)
向盐酸中逐滴加入 Na₂CO₃ 溶液
立刻冒泡(CO₃²⁻ + 2H⁺ = CO₂↑ + H₂O),因为 H⁺ 始终过量
向 NaAlO₂ 溶液中逐滴加入盐酸
先生成白色沉淀(AlO₂⁻ + H⁺ + H₂O = Al(OH)₃↓),后沉淀溶解(Al(OH)₃ + 3H⁺ = Al³⁺ + 3H₂O)

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。

失分点
错例
正解与原因
电荷不守恒Fe²⁺ + Cl₂ = Fe³⁺ + 2Cl⁻2Fe²⁺ + Cl₂ = 2Fe³⁺ + 2Cl⁻
 左边 2+,右边 1+
违反客观事实2Fe + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂↑Fe + 2H⁺ = Fe²⁺ + H₂↑
 H⁺ 氧化性不足
忽略氧化还原Fe₂O₃ + 6H⁺ = 2Fe³⁺ + 3H₂O
(与 HI)
Fe₂O₃ + 6H⁺ + 2I⁻ = 2Fe²⁺ + I₂ + 3H₂O
该拆未拆Ca(HCO₃)₂ + 2H⁺ = Ca²⁺ + 2CO₂↑ + 2H₂OHCO₃⁻ + H⁺ = CO₂↑ + H₂O
 可溶盐要拆
不该拆乱拆
把 CaCO₃、BaSO₄ 拆成离子
难溶物一律写化学式
忽略定组成Ba²⁺ + OH⁻ + H⁺ + SO₄²⁻ = BaSO₄↓ + H₂O
Ba²⁺:OH⁻ 必须 1:2,正确式含 2H⁺、2OH⁻、2H₂O
浓硫酸误拆
把浓 H₂SO₄ 写成 2H⁺ + SO₄²⁻
写 H₂SO₄;浓盐酸、浓硝酸仍拆
微溶物状态误判
石灰乳中把 Ca(OH)₂ 拆开
浊液写化学式,澄清石灰水才拆
水解符号错Al³⁺ + 3H₂O = Al(OH)₃↓ + 3H⁺Al³⁺ + 3H₂O ⇌ Al(OH)₃ + 3H⁺
 可逆、不标 ↓
产物形态判错CO₂ + ClO⁻ + H₂O = CO₃²⁻ + HClO
(少量 CO₂)
CO₂ + ClO⁻ + H₂O = HCO₃⁻ + HClO
 由 Ka 决定
酸式盐拆错NaHCO₃ → Na⁺ + H⁺ + CO₃²⁻NaHCO₃ → Na⁺ + HCO₃⁻
 弱酸酸式根不继续拆
熔融态误判
熔融 NaHSO₄ 拆出 H⁺
熔融态:NaHSO₄ = Na⁺ + HSO₄⁻
第七部分 · 实战层

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
离子方程式书写 · 深度研究(进阶版)规则背后必有判据:拆分看电离程度,产物看 Ka,沉淀看 Ksp,配平看电子守恒。

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