直接法书写与量有关的离子方程式

董 顺

摘要：离子间有竞争的反应，方程式往往与量有关。总结了与量有关的离子方程式书写的一种程序化方法——直接法。介绍了直接法书写与量有关的离子方程式的一般步骤及其应用案例。该方法书写与量有关的离子方程式模式固定，易于操作，准确度高。

关键词：直接法；与量有关；离子方程式书写；中学化学教学

文章编号：1005–6629（2016）7–0079–03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 由一道高考试题说起

例1 （2009全国Ⅱ）含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2过程中，溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是

A. x=0.4a，2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl

B. x=0.6a，2Br-+Cl2=Br2+2Cl

C. x=a，2Fe2++2Br-+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl

D. x=1.5a，2Fe2++4Br-+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

解析：由于还原性Fe2+>Br-，应Fe2+先被氧化，容易判断B选项不正确。

对于以上四个选项所对应的离子方程式怎样能通过一种固定的模式快速书写出来呢？

2 已有的与量有关的离子方程式的书写方法

目前高中化学教材中在涉及与量有关的离子反应时，只是指出反应物相对量不同、顺序不同，发生的离子反应也不同[1]，并没有给出该类离子方程式书写的具体方法。

而文献中出现了多种书写技巧——定1法、分段讨论法、借助数轴分析法、过程分析法、根据反应类型分类讨论法[2～11]等等，这里不再介绍。这些方法都有其各自的适用范围，其中定1法的应用范围最广，它适用于“少量”和“过量”两个极端时的方程式书写，但对于介于二者之间的情况并不适用。

3 直接法书写与量有关的离子方程式的尝试

对于例1中的各选项尝试用直接法书写。

A选项，x=0.4a，反应物直接书写如下：

aFe2++2aBr-+0.4aCl2

由于还原性Fe2+>Br-，0.4a mol Cl2，只能氧化0.8a mol的Fe2+，此时Br-尚未参与反应，上述反应方程式改写为：

0.8aFe2++0Br-+0.4aCl2=0.8aFe3++0.8aCl-

即：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

当x≤0.5a时（即Cl2少量），只氧化Fe2+，均为该方程式。

B选项，x=0.6a，反应物直接书写如下：

aFe2++2aBr-+0.6aCl2

由于还原性Fe2+>Br-，0.6a mol Cl2，首先将a mol Fe2+完全氧化，然后再氧化0.2a mol的Br-，上述反应方程式改写为：

aFe2++0.2aBr-+0.6aCl2=aFe3++0.1aBr2+1.2aCl-

系数同乘以10/a得：

10Fe2++2Br-+6Cl2=10Fe3++Br2+12Cl

C选项，x=a，反应物直接书写如下：

aFe2++2aBr-+aCl2

由于还原性Fe2+>Br-，amol Cl2，首先将amol Fe2+完全氧化，然后再氧化amol的Br-，上述反应方程式改写为：

aFe2++aBr-+aCl2=aFe3++0.5aBr2+2aCl-

系数同乘以2/a得：

2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl

D选项，x=1.5a，反应物直接书写如下：

aFe2++2aBr-+1.5aCl2

由于还原性Fe2+>Br-，1.5a mol Cl2，首先将a mol Fe2+完全氧化，然后再氧化2a mol的Br-，上述反应改写为：

aFe2++2aBr-+1.5aCl2=aFe3++aBr2+3aCl-

系数同乘以2/a得：

2Fe2++4Br-+3Cl2=2Fe3++2Br2+6Cl-

当x≥1.5a时（即Cl2过量），均为该方程式。

对于例1试题中，x取0.5a～1.5a之间的任意值均对应一个方程式。

比如，x=1.2a时，反应方程式如下：

aFe2++1.4aBr-+1.2aCl2=aFe3++0.7aBr2+2.4aCl-

即：10Fe2++14Br-+12Cl2=10Fe3++7Br2+24Cl-

4 直接法书写与量有关的离子方程式的一般步骤及示例

4.1 一般步骤

第一步：以物质的量为化学计量系数将反应物以离子形式（易溶于水的强电解质）或化学式直接书写出来，化学计量系数可以是整数或小数，也可以是含字母的代数式。

第二步：根据离子反应发生的先后顺序，结合各反应物的化学计量系数，确定生成物及其化学计量系数，并把等号两端相同的离子等量消去。

第三步：将各化学计量系数化为最简整数比。

4.2 具体示例

4.2.1 NH4Al（SO4）2与Ba（OH）2溶液的反应

例2 （2012·重庆、四川理综改）向10mL 0.1 mol·L-1 NH4Al（SO4）2溶液中，滴加等浓度Ba（OH）2溶液x mL。写出下列情况下反应的离子方程式：

A. x=10时，

B. x=20时，

C. x=30时，

解析：x=10时，为NH4Al（SO4）2与Ba（OH）2等物质的量反应：

5 结语

直接法书写与量有关的离子方程式以离子间反应的先后顺序及各离子间的定量关系为立足点，按固定的程序书写与量有关的离子方程式，原理简单、操作方便，更利于认识离子反应的本质。

参考文献：

[1]施华，王娟.华东师范大学第二附属中学创新班和理科班用·化学（高中下册）[M].上海：上海教育出版社，2012：57.

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