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“赋值反应法”巧写与“量”有关的离子方程式

2015-11-26洪云龙

中学生数理化·高一版 2015年9期
关键词:赋值过量方程式

洪云龙

一、深刻理解离子方程式的含义

只要认真细读离子方程式的概念(用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子),以及仔细分析离子方程式的特点,我们便会发现,离子方程式实际上包含了两个方面的含义:一是包含了对离子方面的要求;二是包含了对量方面的要求。对离子方面的要求,就是只允许列入实际参加反应的离子,不允许列入实际不参加反应的离子。对量方面的要求,就是离子方程式中各离子的化学计量数之比表示的是参加反应的离子的实际反应量及实际生成量之间的比例关系,并不表示参加反应的离子的实际给出量及生成量之间的比例关系,故化学计量数与实际参加反应的离子的剩余量没有直接的关系。

二、看清书写实质,提出有效方法

因为离子方程式包含了对离子方面的要求,所以我们在书写与“量”有关的离子方程式时,第一步必须搞清楚哪些离子参加了反应,以及它们究竟发生了怎样的反应(第一步概括为:搞清离子反应),这是书写与“量”有关的离子方程式的基础。因为离子方程式又包含了对量方面的要求,所以我们在书写与“量”有关的离子方程式时,第二步必须找出参加反应的离子的实际反应量及实际生成量,并由此确定离子方程式中各离子的化学计量数(第二步概括为:确定化学计量数),这是书写与“量”有关的离子方程式的关键。

综上所述,与“量”有关的离子方程式的书写,实际上就是在“搞清离子反应”的基础上“确定化学计量数”的过程。那么,如何在“搞清离子反应”的基础上“确定化学计量数”,从而得出离子方程式呢?笔者提出了一种简单易懂且不易出错的有效方法——“赋值反应法”,顺利地解决了很多类型的与“量”有关的离子方程式的书写问题。具体步骤如下:

1.按要求赋值,搞清离子反应。首先要弄清题目对各物质在量方面的要求,然后再根据这个要求灵活地赋予具体的值。虽然在理论上只要符合物质在量方面的要求便可随意赋值,但我们在实际赋值时,最好考虑什么值方便就赋予什么值。注意赋值的对象是物质(化学式),而非单独的某种离子。例如,已知OH来自于,如果需要,就不能直接赋的值为1 mol,只能通过赋的值为0.5 mol来实现。随后,必须彻底搞清哪些离子实际参加了反应及它们究竟发生了怎样的反应。

2.求出各反应方程式的实际反应量及实际生成量。写出所有实际参加反应的离子的各个反应方程式,在每个反应方程式中分别列出各反应离子的起始量,求出实际反应量及实际生成量。为便于深刻理解,可附带求出各反应离子的剩余量。

3.合并各反应方程式的实际反应量及实际生成量。将各个反应方程式的实际反应量及实际生成量相应地合并相加,以作为确定化学计量数的基础。

4.确定化学计量数,得出离子方程式。通过大、缩小、删除、约简等整理方法,以确定化学计量数,得出离子方程式。

三、与“量”有关的离子方程式的类型

1.过量型,如少量的与澄清石灰水反应。

2.定量型,如明矾与等物质的量的溶液反应。

3.目标型,如在明矾溶液中加入溶液至沉淀完全。

4.条件不同,相同反应物间的离子方程式不同。(l)反应物的滴加顺序不同,离子方程式不同,如把溶液逐滴加入到溶液中至过量和把NaOH溶液逐滴加入到溶液中至过量的离子方程式不同。(2)条件不同,离子方程式不同,如溶液与溶液混合,加热与不加热时的离子方程式不同。

四、“赋值反应法”的实例应用

例1 写出向溶液中加入过量澄清石灰水的离子方程式。

解析

此题属于酸式盐与碱反应的“过量型,,的离子方程式的书写,书写力,法常常概括为“少定多变法”。我们用“赋值反应法”亦可简单易懂地加以解决。

第一步,按要求赋值,搞清离子反应。由题目知不足,而过量。不足的物质在理论上可赋任意值(如lmol、2mol、3 mol等),但一般赋值为1 mol比较方便;而过量的物质因为在反应中能满足不足的物质在量方面的任何要求(由过量的物质能将不足的物质全部反应完且还有剩余推知),故其值可假设为无穷大,用∞表示。过量的和1 mol电离出的的量分别是∞、∞、2 mol。这些离子发生的反应是

第二步,求出各反应方程式的实际反应量、实际生成量:

第三步,合并①②式的实际反应量、实际生成量,得到

第四步,整理③式以确定化学计量数,得出离子方程式为

答案:

小结:如果此小题的条件变更为“向溶液中加入过量”,同理,其离子方程式可用“赋值反应法”书写为,与“向溶液中加入过量澄清石灰水”的离子方程式一样。一般来说,酸式盐与碱的反应,反应物的“量”不同其离子方程式亦不同。但的反应明显是个特例,离子方程式并不因为“量”的不同而有所不同。

侧2 向溶液中逐滴滴人溶液至混合溶液恰好呈中性,此时离子方程式是_____;继续向混合溶液中滴入几滴溶液,此时离子方程式是______。

解析

此题属于“目标型”的与“量”有关的离子方程式的书写。

第一步,按要求赋值,搞清离子反应。此小题要根据“滴入溶液至混合溶液恰好呈中性”来弄清赋值的要求。如何才使混合溶液恰好呈中性呢?显然只有滴人的溶液所电离出来的溶液里的恰好反应,才会使混合溶液呈中性,故推知赋值要求是:赋值后必须使中的数目与中的数目相等。所以,我们可赋的值为2 mol、的值为1 mol。2 mol电离出电离出。这些离子发生的反应是

第二步,求出各反应方程式的实际反应量、实际生成量:

第三步,合并①②式的实际反应量、实际生成量,得出

第四步,整理③式以确定化学计量数,得出离子方程式为

从②式的剩余量中得知,溶液中剩余,故向混合溶液中滴人几滴溶液后,离子方程式是。事实上,通过分析总离子方程式亦可判断离子的剩余情况。在应来自于应电离出。实际上消耗了,推知已全部反应完,但有剩余。同理,应来自于应电离出。实际上消耗了,故推知已全部反应完。综上得知,混合溶液中只剩余。

小结:如果离子方程式中有关离子的反应比例与其对应的化学式中阴、阳离子的组成比例相符合,说明有关离子已全部参与反应;如果离子的反应比例与其对应的化学式中阴、阳离子的组成比例不相符合,说明仍有离子未反应完。如在与的反应比例是2:1,不符合中与的组成比例I:l,说明有剩佘;与的反应比例是1:2,与与的组成比例相符合,说明已全部反应完。

答案:

感情与提高

向溶液中逐滴滴入 Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全,此时离子方程式是______;继续向混合溶液中滴入几滴盐酸,此时离子方程式是_____。

参考答案与提示:

提示:第一步,按要求赋值,搞清离子反应。根据“滴人Ba(OH)2溶液至恰好沉淀完全”,推知此小题的赋值要求是:赋值后必须使Ba(OH)2中的数目等于NaHSO4中的数目。故可赋的值分别为1 mol、1 mol。电离出电离出这些离子发生的反应是

第二步,求出各反应方程式的实际反应量、实际生成量:

第三步,合并①②式的实际反应量、实际生成量,得到

第四步,整理③式以确定化学计量数,得出离子方程式为

在的反应比例(1:1)与的组成比例(1:1)相符,而Ba2与OH的反应比例(1:1)与与的组成比例(1:2)不符,可推知混合溶液中剩余。

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