离子反应的问与答
时间:2021-11-08 09:33 来源:未知 作者:王笃年 点击:次 所属专题: 离子反应
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1、为什么要学习离子反应?
构成化学物质的微粒有原子、分子、离子,物质的 性质就是这些粒子行为的集中表现,离中阶段,随着化学学习的深入,我们必须对离子(阳离子和阴离子) 这类构成物质的微观粒子的性质进行研究。
地球表面素有“三山六水一分田"之说,且在“山” 和“田”里也含有大量的水,故可以说地球是一个“水球”;水约占人体质量的65%,人体内的很多反应也是在水的作用下完成的。很多化合物(电解质)在水里会电离为离子,离子就是这些物质在水溶液里的实际存在形式。学习离子反应的根本目的是了解、熟悉、掌握各种离子的性质,比如初中化学里学习酸的性质时,知道盐酸、硫酸、硝酸在水里均能电离出氢离子 (H+),所以它们表现出很多共同的性质,如使酸碱指示剂变色、跟碱发生中和反应、溶解难溶性碳酸盐等,这就是为什么一个离子方程式可以表示很多不同物质间反应的原因。
学习离子反应的过程中,大家不仅要掌握把化学方程式改写为离子方程式的要领,更要注意总结和积累常见有关离子(如H+、OH- 、CO32-、Fe3+、…)的反应,以深入理解含有这些离子的化合物的性质。
2、为什么在离子方程式里,有的物质要写成离子形式而有的则要保留分子式?
可以这样理解,离子方程式就是用物质的实际存在形式表达反应过程的式子,由于只有可溶性的强电解质(强酸、强碱、大多数可溶性的盐)在反应前后是以离子形式存在的,而难溶性物质、可溶性弱电解质 (弱酸、弱碱、水)、单质、氧化物等,主要不是以离子形式存在,故要保留其原来的化学式。
3、从哪些角度认识离子的性质?
1) 离子是否具有氧化性、还原性?
如H+,它具有一定的氧化性,遇到还原性非常强的物质(如活泼金属单质)时,可被还原为再如 Fe3+,它在水溶液里也具有较强的氧化性,可以把I- 氧化为单质I2,MnO4-、Cr2O72-、NO3-等在酸性条件 下均具有非常强的氧化性;而I-、S2-、Fe2+、SO32-等 离子在水溶液里则具有较强的还原性。
单核离子的氧化性、还原性可分别根据金属活动顺序表、非金属活动顺序表总结如下:
氧化性逐渐増强:K+、Ca2+、Na+、Mg2+、Al3+、 Zn2+、Fe2+、Sn2+、Pb2+、( H+ )、 Cu2+、Hg2+、Ag+、 Pt2+、Au+ (注:Fe3+大于 Cu2+大于 Fe2+)
还原性逐渐増强:F-、O2- 、Cl-、Br-、I-、S2-
2) 离子在水里是否易跟带异性电荷的离子结合 形成挥发性物质(气体)、难溶性物质(沉淀)或者难电离物质(弱电解质)?
如 H+ 遇到 CO32-、 HCO3-、S2-、HS-、SO32-、 HSO3-等6种离子时,均可与之结合最终形成气体; 遇到其他弱酸根离子时,则会结合形成弱酸,这就是 所谓“强酸制弱酸原理”;而遇到SiO32-离子时则形成难溶性的硅酸沉淀。另外,还要考虑离子间是否会发生配位化学反应、互相促进水解的反应等,此处先不做详细描述,大家可在今后的学习中慢慢积累。
由于学习离子反应的最终目的是掌握离子的性质,故学习过程中我们要注意对离子的性质进行归纳,比如HCO3-首先是一个弱酸根离子,故能跟H+结合形成弱酸H2CO3(进而分解为H2O和CO2);其次,由于它能很微弱地电离产生H+和CO32-,而H+能跟OH-结合成H2O,故HCO3-也能跟强碱反应, 如果反应体系内同时存在Ca2+、Ba2+等,反应产生的 CO32-便会与之结合形成沉淀。再如,AlO2-的性质看似很复杂,有的同学觉得不好掌握,其实仔细分析可以发现,AlO2-作为弱酸根离子,只有1个性质,那就 是与H+相结合;如果提供H+的是强酸,那么要看酸是否过量,酸不足则只形成Al(OH)3,酸过量则 Al(OH)3继续跟酸反应生成Al3+;如果提供H+的是弱酸,比如CO2,由于碳酸酸性不足以溶解Al(OH)3, 故AlO2-的产物只有Al(OH)3这1种,但要考虑到 H2CO3是二元弱酸,CO2不足量时产物为CO32-,而 CO2过量时则生成HCO3-;如果提供H+的只是水,则发生的是AlO2-水解的反应,如果这时恰好体系内有水解的阳离子,则会跟AlO2-相互促进水解,使反应彻底。
4、如何判断一组离子能不能大量共存于同一溶液?
如果一组离子中,任何2种离子间均不能发生反 应,则该组离子可以大量共存于同一溶液。除了考虑组内离子同是否会发生,氧化还原反应(如Fe3+与I-),相互结合形成沉淀(如Ba2+与SO42-)、气体(如 H+与HS-)、弱电解质(如OH-与HCO3-),相互促 进水解(如Al3+与HCO3-),配位反应(如F3+与 SCN-)等因素外,还应该注意如下问题:
1) 在某特定pH的溶液里的情况:如强酸性溶液 里,要在给定的离子组中再添加H+加以考虑,强碱性溶液里,要在给淀的离了组中再添加OH-加以号虑。另外,在强酸性溶液里,NO3-具有强的氧化性,跟还原性离子如Fe2+、S2-等不能大量共存。
2) 对溶液顏色限制的情况:一般情况下无色溶液里不可能存在有色离子,常见的有色离子有MnO4-、 Cu2+、Fe3+、Fe2+等。
3) 一般认为,能结合形成微溶物的离子间也不能 大量共存,如Ca2+、Ag+与SO42-等。
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