离子反应:写进水里的化学方程式
把盐酸滴进碳酸钠溶液,化学方程式写的是 ,但真正「动手打架」的只有 和 —— 和 只是站在旁边的观众。酸、碱、盐在水里的反应,本质是离子之间的反应。学会用离子的眼光看溶液,化学才算真正入门。
电解质:谁在水里「拆」了
- 电解质:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物——酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水;
- 非电解质:在水溶液和熔融状态下都不导电的化合物——蔗糖、酒精、、、 等。
电解质溶于水(或熔融)时离解成自由移动的离子,这个过程叫电离。电离不靠电流,通电前就已发生——电流只是让离子定向移动、形成回路。
电离方程式的写法:
完全电离的写 (强电解质),部分电离的写 (弱电解质)。强、弱电解质的常见成员:
| 类别 | 强电解质 | 弱电解质 |
| 酸 | 、、、 | 、、、、 |
| 碱 | 、、、 | 、、 |
| 盐 | 绝大多数盐(含难溶盐如 ) | 少数盐(如 ) |
易错点:① 导电的不一定是电解质(铜、石墨是单质,单质既不是电解质也不是非电解质);② 、、 的水溶液能导电,但导电的是它们与水反应的产物(、)——这些气体本身是非电解质;③ 电解质指化合物本身:「 溶液」是混合物,说电解质指的是 ;④ 难溶盐如 虽难溶,但溶解的那一点点完全电离,是强电解质。
离子反应及其发生条件
离子反应:电解质在溶液中的反应实质上是离子之间的反应。发生的条件——使溶液中某些离子的浓度减小:
- 生成沉淀:;
- 生成弱电解质:;;
- 生成挥发性物质:;
- 发生氧化还原反应:。
离子方程式:书写四步法
写(化学方程式)→ 拆(易溶、易电离的物质拆成离子)→ 删(删去两边未参加反应的离子)→ 查(质量守恒+电荷守恒)。
以盐酸与碳酸钙反应为例:
拆的规则是全章最容易翻车的地方,口诀「易溶易电离才拆」:
- 要拆:强酸、强碱、易溶盐;
- 不拆:沉淀(、、)、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)、氧化物(、)、单质;
- 微溶物(如 ):澄清稀溶液按离子写(、),出现浑浊或悬浊液按化学式写。
易错点:盐酸与澄清石灰水的中和,离子方程式是 ——不要画蛇添足写 ;但盐酸与石灰乳反应时 是悬浊液,不拆,要写化学式。
正误判断「五查」
判断离子方程式写没写对,按顺序过五遍:
- 查事实: 与稀盐酸只能生成 ; 投入 溶液是 先跟水反应,得不到 ;
- 查拆分:该拆没拆(漏拆强电解质)、不该拆乱拆(把弱电解质、沉淀拆了);
- 查守恒:质量守恒与电荷守恒(如 电荷才平);
- 查比例:阴、阳离子个数比要符合物质组成—— 与 反应必须写 ,把 删掉就错;
- 查符号: 与 用对,、、加热条件不漏。
进阶例:向 溶液中逐滴加入 溶液至恰好呈中性,写出离子方程式。
至中性意味着 与 恰好 反应,而 提供 2 个 ,故 只有「半份」参加中和, 也只沉淀一半的 :
若改成「 恰好完全沉淀」,则 与 为 , 过量,右端要补 。同一个体系,问法不同,写法不同——离子方程式的灵魂是「按实际参加反应的量写」。
离子共存与常见离子检验
判断离子能否大量共存,先看颜色(无色溶液先排除有色离子),再按三类冲突排查:
- 颜色排查: 紫红色、 蓝色、 黄色、 浅绿色;
- 强酸性溶液中(大量 )不共存:、弱酸根离子(、、、、)、、(会氧化 等还原性离子);
- 强碱性溶液中(大量 )不共存:、、、、、、;
- 相互反应不共存: 与 、 与 ; 与 、(氧化还原)。
常见离子的检验方法与现象:
| 离子 | 试剂与操作 | 现象与结论 |
| 先加稀 酸化,再加 溶液 | 白色沉淀,含 | |
| 先加足量稀盐酸(排除干扰),无现象,再加 溶液 | 白色沉淀,含 | |
| 滴稀盐酸,将气体通入澄清石灰水 | 产生无色气体,石灰水变浑浊 | |
| 加浓碱液加热,用湿润的红色石蕊试纸靠近管口 | 试纸变蓝,含 | |
| 滴加 溶液 | 溶液变血红色 | |
| 先滴 无现象,再加氯水 | 先不变红、后变红,含 |
例:检验某无色溶液中是否含有 ,正确操作是「先足量盐酸酸化,无沉淀,再加 溶液出现白色沉淀」。
为什么不用硝酸酸化?因为硝酸有强氧化性,会把溶液中的 氧化成 ,造成误判;也不先用 ,因为 、、 同样能产生白色沉淀。排除干扰在前,特征反应在后,是一切检验实验的通用逻辑。
离子反应这一章,考的从来不是记忆,而是「拆与不拆、量多量少、有无干扰」三件事。把这三件事想清楚,后面所有溶液中的化学——平衡、滴定、电化学——都有了一致的底层逻辑。