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特殊物质电离方程式的书写规则与实例

电离方程式是表征物质在水溶液或熔融态电离过程的化学用语,常规强电解质(如 NaCl、H₂SO₄)的电离方程式书写相对简单,但特殊物质(如酸式盐、两性氢氧化物、络合物等)因电离程度、电离分步性或结构特殊性,需遵循特定规则。以下结合物质特性,系统梳理特殊电离方程式的书写要点,搭配典型实例与易错分析,帮助规范书写逻辑。

一、酸式盐的特殊电离方程式(按酸根强弱分类)

酸式盐的电离核心差异在于 “酸根是否为强酸的酸根”,需区分 “水溶液” 与 “熔融态” 环境,二者电离产物不同,是电离方程式书写的高频考点。

1. 强酸的酸式盐(以 NaHSO₄为例)

电离特点

水溶液中:强酸的酸式根(如 HSO₄⁻)完全电离,生成金属阳离子、H⁺和强酸根离子,电离不可逆(用 “===”);

熔融态下:离子键断裂但共价键(H-O 键)不断裂,仅电离出金属阳离子和酸式根离子,酸式根不进一步电离。

典型示例与书写

环境

电离方程式

关键说明

水溶液

NaHSO4===Na+ H+ SO42

HSO₄⁻在水中完全电离为 H⁺和 SO₄²⁻,体现强酸的酸式盐特性

熔融态

NaHSO4===Na+ HSO4

仅离子键断裂,HSO₄⁻作为整体存在,不电离出 H⁺

易错提醒

避免混淆 “水溶液” 与 “熔融态” 的电离产物,如误将熔融态 NaHSO₄的电离写为NaHSO4===Na+ H+ SO42,忽略 “熔融态下共价键不断裂” 的本质。

2. 弱酸的酸式盐(以 NaHCO₃、NaHSO₃为例)

电离特点

水溶液中,弱酸的酸式盐(如 HCO₃⁻、HSO₃⁻)先发生 “第一步电离”,生成金属阳离子与酸式根离子,电离方程式中用 “=” 表示,酸式根的进一步电离(如 HCO₃⁻⇌H⁺+CO₃²⁻)因电离程度极低(属于弱电解质的电离),需单独书写,且用 “⇌” 表示可逆。

典型示例与书写

物质

第一步电离(完全电离,水溶液)

第二步电离

(部分电离,仅水溶液)

关键说明

NaHCO₃

NaHCO3===Na+ HCO3

HCO3⇌H+ CO32

HCO₃⁻是弱酸酸式根,第二步电离可逆,电离程度<1%

NaHSO₃

NaHSO3===Na+ HsO3

HsO3⇌H+ SO32

同理,HSO₃⁻的第二步电离可逆,不可用 “===”

易错提醒

不可将弱酸的酸式盐的电离合并写为 “NaHCO3===Na+ H+ CO32”,需明确 “第一步完全电离、第二步部分电离” 的分步特征,且第二步电离需单独体现。

二、两性氢氧化物的特殊电离方程式(以 Al (OH)₃为例)

电离特点

两性氢氧化物(如 Al (OH)₃)存在 “酸式电离” 和 “碱式电离” 两种形式,均为部分电离(弱电解质),用 “⇌” 表示,且电离程度极低,溶液中主要以 Al (OH)₃分子形式存在。

碱式电离:体现碱性,电离出 Al³⁺和 OH⁻;

酸式电离:体现酸性,电离出 H⁺和 [Al (OH)₄]⁻。

典型示例与书写

电离类型

电离方程式

适用场景

碱式电离

Al(OH)3⇌Al3++ 3OH

与酸反应时,体现碱性,按碱式电离方向进行

酸式电离

Al(OH)3+H2O⇌[Al(OH)4]+ H

与强碱反应时,体现酸性,按酸式电离方向进行

易错提醒

不可将 Al (OH)₃的电离写为 “Al(OH)3===Al3++ 3OH”,忽略其弱电解质属性,需用 “⇌”;

酸式电离中,H⁺的来源是 Al (OH)₃与水分子共同作用,需注意方程式中 H₂O 的配平(如酸式电离式中需保留 H₂O,确保原子守恒)。

三、络合物的特殊电离方程式(按电离程度分类)

络合物的电离差异在于 “络离子的稳定性”:稳定的络离子(如 [Ag (NH₃)₂]⁺)在溶液中完全电离,不稳定的络离子(如 Fe (SCN)₃)仅部分电离,需结合稳定性判断电离可逆性。

1. 易电离的络合物(以 Ag (NH₃)₂OH 为例,银氨溶液主要成分)

电离特点

络合物由 “络阳离子”(如 [Ag (NH₃)₂]⁺)和 “简单阴离子”(如 OH⁻)构成,在水溶液中完全电离为络阳离子和简单阴离子,络阳离子本身结构稳定,不进一步拆分为金属阳离子和配体(如 NH₃)。

典型示例与书写

电离方程式:[Ag(NH3)2]OH=== [Ag(NH3)2]+ OH

关键说明:[Ag (NH₃)₂]⁺是稳定络离子,完全电离,不可拆为 “Ag⁺ + 2NH₃”,体现络合物的电离特殊性。

2. 难电离的络合物(以 Fe (SCN)₃为例)

电离特点

由金属阳离子(如 Fe³⁺)与配体(如 SCN⁻)直接形成的络合物,在溶液中仅部分电离,存在 “络合物分子” 与 “金属阳离子、配体” 的平衡,用 “⇌” 表示可逆。

典型示例与书写

电离方程式:Fe(SCN)3⇌Fe3++ 3SCN

关键说明:Fe (SCN)₃是弱电解质,电离程度低,溶液中同时存在 Fe (SCN)₃分子、Fe³⁺和 SCN⁻,不可写为 “Fe(SCN)3===Fe3++ 3SCN”。

四、弱电解质的特殊电离方程式(以多元弱酸、水为例)

弱电解质的电离均为部分电离(可逆),多元弱酸需 “分步书写电离方程式”,不可合并;水作为极弱电解质,电离方程式需体现其极低的电离程度。多元弱碱本质上虽然也是分步电离,但是高中阶段为了简便,书写时一步书写即可(如Fe(OH)3⇌Fe3++3OH)。

1. 多元弱酸(以 H₂CO₃、H₃PO₄为例)

电离特点

多元弱酸的电离 “分步进行”,每一步仅电离出 1 个 H⁺,且电离程度逐级减弱(第一步电离程度>第二步>第三步),书写时需分步体现,每一步均用 “⇌”。

典型示例与书写

物质

第一步电离

(主要电离)

第二步电离

(次要电离)

第三步电离(极微弱,可省略)

H₂CO₃

H2CO3⇌H+ HCO3

HCO3⇌H+ CO32

H₃PO₄

H3PO4⇌H+ H2PO4

H2PO4⇌H+ HPO42

HPO42⇌H+ PO43

易错提醒

不可将多元弱酸的电离合并写为 “H2CO3⇌2H+ CO32”,需明确 “分步电离” 的本质,且第二步及以后电离因程度极低,在离子方程式书写中通常不体现(除非涉及特定反应)。

2. 水(极弱电解质)

电离特点

水的电离程度极低(25℃时,纯水中 C (H⁺)=C (OH⁻)=1×10⁻⁷mol/L),存在 “水分子” 与 “H⁺、OH⁻” 的平衡,可写成两种形式(均正确),均用 “⇌”。

典型示例与书写

电离方程式:H2O⇌H+ OH或 2H2O⇌H3O+ OH(H₃O⁺为水合氢离子,更贴近实际电离过程)

关键说明:不可将水的电离写为 “H2O===H+ OH”,需体现其极弱电解质属性,用 “⇌” 表示可逆。

五、特殊电离方程式书写的核心原则

判断电离程度:强电解质(如强酸的酸式盐、易电离的络合物)用 “===”,弱电解质(如弱酸的酸式根、两性氢氧化物、水)用 “⇌”;

区分电离环境:酸式盐需明确 “水溶液” 与 “熔融态”,避免混淆产物(如 NaHSO₄的电离差异);

遵循分步规则:多元弱酸、弱酸的酸式盐需分步书写电离方程式,不可合并;

关注结构稳定性:络合物电离需结合络离子稳定性,稳定络离子(如 [Ag (NH₃)₂]⁺)不拆分,不稳定络离子(如 Fe (SCN)₃)部分电离。

掌握以上原则,结合特殊物质的电离特性,即可准确书写各类特殊电离方程式,同时为离子方程式书写中 “物质拆与不拆” 提供理论依据。

(责任编辑:化学自习室)
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