酸式盐反应的离子方程式书写是中学化学的重难点内容之一,一直以来也是学生书写的难点和误区,由于酸式盐的相对过量改变了反应产物,特别是不同价态酸式盐的反应,学生不易掌握,造成学生在书写离子方程式时,往往因产物判断错误而使离子方程式书写出现错误。其实,酸式盐反应的离子方程式也是有规律可循的,如果掌握了其规律,书写是很容易的。下面就常见酸式盐反应的离子方程式归纳如下:
一、酸式盐的电离
⒈ 强酸的酸式盐(如NaHSO4)的电离
⑴ 熔化状态下:
NaHSO4=Na++HSO4-
⑵ 水溶液中:
NaHSO4=Na++H++SO42-
⒉ 弱酸的酸式盐(如NaHCO3)的电离
⑴ 熔化状态下:
2NaHCO3(熔化)=Na2CO3+CO2↑
+H2O
⑵ 水溶液中:
NaHCO3=Na++HCO3-
二、强酸的酸式盐的反应
⒈ 强酸的酸式盐与碱反应
⑴NaHSO4溶液与NaOH溶液反应:
离子方程式为:
H++OH-=H2O
⑵ NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液
原理:中和反应
H++OH-=H2O
沉淀反应
Ba2++SO42-=BaSO4↓
反应有两个重要临界点:
恰好沉淀完全
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
溶液恰好呈中性
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
① 向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性:
若将NaHSO4溶液滴入Ba(OH)2溶液,沉淀1molSO42-只需要1molBa2+,而1molBa(OH)2尚有1molOH-,此时溶液显碱性。继续加NaHSO4溶液,实际上只是发生中和反应;
HSO4-+2OH-+Ba2+=BaSO4+H2O
② 向Ba(OH)2溶液中逐滴加入NaHSO4溶液至恰好不再生成沉淀时为止:
若将Ba(OH)2溶液滴入NaHSO4溶液,溶液先达到中性,接下来只是Ba2++SO42-=BaSO4的反应。也可以用化学方程式来记忆这组方程式,前者生成NaOH,后者生成Na2SO4。
NaHSO4+Ba(OH)2分别可电离出:
Na+、H+、SO42-、Ba2+、OH-(多)
离子方程式就写为:
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
当NaHSO4溶液过量时,就把少量的Ba(OH)2的系数定为1。
NaHSO4+Ba(OH)2
Na+、H+、SO42-(多)Ba2+、2OH-
离子方程式为:
2H++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
⒉ 强酸的酸式盐与盐反应
⑴ NaHSO4溶液与Na2CO3溶液反应
Na2CO3(少量):
2H++CO32-=CO2↑+H2O
Na2CO3(过量):
H++CO32-=HCO3-
⑵ NaHSO4溶液与NaHCO3溶液反应
H++HCO3-=CO2↑+H2O
⑶ NaHSO4溶液和Ba(HCO3)2溶液
原理:HCO3-+H+=H2O+CO2↑
沉淀反应Ba2++SO42-=BaSO4↓
若NaHSO4过量,则发生
Ba2++2HCO3-+2H++SO42-=BaSO4↓+2CO2↑+2H2O
若Ba(HCO3)2溶液过量,则发生
Ba2++HCO3-+H++SO42-=BaSO4↓+CO2↑+H2O
这组反应实际上只是把上一组的OH-换成了HCO3-,相应的反应也变成了产生CO2气体的反应,但反应的本质是大同小异的,离子方程式的形式也无太大差别。
三、弱酸的酸式盐与强酸和盐的反应
⒈ 弱酸的酸式盐与强酸反应
如NaHCO3溶液与稀盐酸反应:
H++HCO3-=CO2↑+H2O
⒉ 弱酸的酸式盐与盐反应
⑴ NaHCO3溶液与NaHSO4溶液反应
H++HCO3-=CO2↑+H2O
⑵ NaHCO3溶液与AlCl3溶液反应
3HCO3-+Al3+=Al(OH)3↓+3CO2↑
(HCO3-和Al3+双水解)
⑶ NaHCO3溶液与NaAlO2溶液反应
HCO3-+AlO2-+H2O=CO32-+Al(OH)3↓
(HCO3-体现酸的性质)
四、弱酸的酸式盐与碱溶液反应
酸式盐与碱反应首先可看作是碱与酸式盐中的氢发生中和反应,酸式盐变为正盐;其次金属阳离子与酸根(或OH-)可能生成难溶物的沉淀反应。
因此,酸式盐与碱充分反应生成正盐和水。
若碱中阳离子与酸式盐中阳离子相同,则正盐有一种;
若碱中阳离子与酸式盐中阳离子不相同,则正盐有两种。
反应中的过量问题应是建立在生成正盐和水的基础上,过量的反应物再与正盐反应生成新的产物。
㈠弱酸的酸式盐与含相同金属阳离子的碱反应
⒈NaHCO3溶液与NaOH溶液的反应
反应中
n[NaHCO3]:n[NaOH]=1:1,
该反应的化学方程式为:
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
离子方程式为:
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
⒉ Ca(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液的反应
反应中
n[Ca(HCO3)2]:n[Ca(OH)2]=1:1,
该反应的化学方程式为:
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3+2H2O
Ca(HCO3)2+Ca(OH)2分别电离出:
HCO3-、Ca2+(多)、OH-
因此我们可以得出离子方程式为:
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
当Ca(HCO3)2溶液少量时,就以少量的Ca(HCO3)2的量为准。
由此可得出离子方程式为:
2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+2H2O+CO32-
⒊ NaOH溶液与NaH2PO4溶液的反应.
⑴ 当NaOH溶液不足时,反应中
n[NaOH]:n[NaH2PO4]=1:1
该反应的化学方程式为:
NaOH+NaH2PO4=Na2HPO4+H2O
离子方程式为:
OH-+H2PO4-=HPO42-+H2O
⑵ 当NaOH溶液过量时,反应中
n[NaOH]:n[NaH2PO4]=2:1
该反应的化学方程式为:
2NaOH+NaH2PO4=Na3PO4+2H2O
离子方程式为:
2OH-+H2PO4-=PO43-+2H2O
㈡弱酸的酸式盐与不同金属阳离子的碱反应
⒈ NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液
原理:
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
沉淀反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓
⑴ 当NaHCO3溶液不足时
反应中
n[NaHCO3]:n[Ca(OH)2]=1:1,
该反应的化学方程式为:
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
离子方程式为:
HCO3-+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
⑵ 当NaHCO3溶液过量时
反应中
n[NaHCO3]:n[Ca(OH)2]=2:1,
该反应的化学方程式为:
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
离子方程式为:
2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
按化学方程式理解,后者HCO3-过量,还有未沉淀的CO32-,生成物有Na2CO3;前者Ca(OH)2过量,有未反应的OH-,生成物中有NaOH。
⒉ Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液
这组反应其实只是将上一组的阴、阳离子作了个调换而已,反应原理是一样的,离子方程式也相同。
原理:HCO3-+OH-=CO32-+H2O
沉淀反应Ca2++CO32-=CaCO3↓
⑴ 将少量的NaOH溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中
分析:NaOH是少量的,1molNaOH电离出1molOH-,1molOH-只能与1molHCO3-反应生成1molH2O和1molCO32-。
该反应的化学方程式为:
Ca(HCO3)2+NaOH(少量)=CaCO3+NaHCO3+H2O
Ca(HCO3)2过量,则发生
Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
⑵ 将足量的NaOH溶液滴入Ca(HCO3)2溶液中
分析:Ca(HCO3)2是少量的,1molCa(HCO3)2能电离出2molHCO3-,而1molHCO3-与1molOH-反应,所以应有2molOH-参加反应。
该反应的化学方程式为:
Ca(HCO3)2+2NaOH(过量)=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
其离子方程式为:
NaOH过量,则发生
Ca2++2HCO3-+2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O
⒊ NaHCO3溶液加入到Ba(OH)2溶液
⑴ 向NaHCO3溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液
由于Ba(OH)2的量少,1molBa(OH)2电离出1molBa2+、2molOH-,2molOH-与2molHCO3-反应。所以其离子方程式为:
OH-+HCO3-=H2O+CO32-.....①
CO32-+Ba2+=BaCO3↓...........②
上述两个式子加和可以得到总的离子方程式
2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
⑵ 向NaHCO3溶液中滴加过量的Ba(OH)2溶液
1molNaHCO3能电离出1molHCO3-,而1molHCO3-与1molOH-反应,尽管1molBa(OH)2电离出2molOH-,但实际上只有1molOH-参加反应。所以此反应的离子方程式为:
OH-+HCO3-=H2O+CO32-①
CO32-+Ba2+=BaCO3↓ .....②
上述两个式子加和可以得到总的离子方程式
HCO3-+Ba2++OH-=BaCO3↓+H2O
⒋ Ba(HCO3)2溶液与NaOH溶液的反应.
⑴ 当NaOH溶液不足时
反应中
n[NaOH]:n[Ba(HCO3)2]=1:1,
该反应的化学方程式为:
Ba(HCO3)2+NaOH=BaCO3↓+NaHCO3+H2O
离子方程式为:
Ba2++HCO3-+OH-=BaCO3↓+H2O
⑵ 当NaOH溶液过量时
反应中
n[NaOH]:n[Ba(HCO3)2]=2:1,
该反应的化学方程式为:
Ba(HCO3)2+2NaOH=BaCO3↓+Na2CO3+2H2O
离子方程式为:
Ba2++2HCO3-+2OH-=BaCO3↓+CO32-+2H2O
⒌ Mg(HCO3)2溶液与Ca(OH)2溶液的反应
反应中
n[Mg(HCO3)2]:n[Ca(OH)2]=1:1,
该反应的化学方程式为:
Mg(HCO3)2+Ca(OH)2=CaCO3↓+MgCO3↓+2H2O
当Ca(OH)2过量时,由于溶解性Mg(OH)2<MgCO3,所以产物是Mg(OH)2。
离子方程式:
Mg2++2HCO3-+Ca2++4OH-=CaCO3↓+Mg(OH)2↓+2H2O
⒍ NH4HCO3与NaOH反应
NH4HCO3过量:
2NH4HCO3+2NaOH=(NH4)2CO3+Na2CO3+2H2O
HCO3-+OH-=H2O+CO32-
NaOH过量:
NH4HCO3+2NaOH=Na2CO3+NH3.H2O+H2O)
NH4++HCO3-+2OH-=CO32-+NH3.H2O+H2O
⒎ NH4HCO3与Ca(OH)2反应Ca(OH)2过量:
NH4HCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NH3↑+H2O
⒏ NaH2PO4溶液与Ca(OH)2溶液的反应
反应中
n[NaH2PO4]:n[Ca(OH)2]=1:1
该反应的化学方程式为:
3NaH2PO4+3Ca(OH)2=Ca3(PO4)2+Na3PO4+6H2O
离子方程式为:
H2PO4-+2OH-=PO43-+2H2O
⒐ NaH2PO4溶液与的Ba(OH)2溶液的反应
⑴ NaH2PO4溶液与少量的Ba(OH)2溶液的反应
分析:1molBa(OH)2电离出1molBa2+和2molOH-,2molOH-与1molH2PO4-反应生成2molH2O和1molPO43-,而1molPO43-结合3molBa2+,3molBa2+需3molBa(OH)2。所以离子方程式为:
3H2PO4-+3Ba2++6OH-=Ba3(PO4)2↓+PO43-+6H2O
⑵ NaH2PO4溶液与足量的Ba(OH)2溶液的反应
分析:1molH2PO4-与2molOH-反应生成2molH2O和1molPO43-,而2molPO43-结合3molBa2+生成1molBa3(PO4)2。所以其离子方程式为:
2H2PO4-+3Ba2++4OH-=Ba3(PO4)2↓+4H2O
⒑ 多元弱酸的正盐与酸的反应
若HxA为x元弱酸(x>1),当n(H+)<n(Ax-)=x:1时,将生成酸式盐。
Na2S溶液与少量盐酸反应:H++S2-=HS-
Na2S溶液与过量盐酸反应:2H++S2-=H2S
总之,当阴离子的元数相等的强碱与酸式盐反应时,离子方程式就一个,与谁过量无关;当阴离子的元数不相等的强碱与酸式盐反应,反应物的量不同,离子方程式不同,写离子方程式时以不足的反应物的量来推断生成物。因此在写离子方程式时,要注意量的问题。
练习题:
⒈(2004上海卷)下列离子方程式中正确的是( )
A、硫化亚铁放入盐酸中
S2-+2H+→H2S↑
B、硫酸铜溶液中通入硫化氢
Cu2++H2S→CuS↓+2H+
C、氯化铝溶液中加入过量氨水
Al3++4NH3·H2O→AlO2-+4NH4++2H2O
D、碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液
HCO3-+OH-→CO32-+H2O
⒉(2003年上海卷)下列离子方程式中正确的是( )
A、过量的NaHSO4与Ba(OH)2溶液反应
Ba2++2OH-+2H++SO42-→BaSO4↓+2H2O
B、NH4HCO3溶液与过量NaOH溶液反应
NH4++OH-→NH3↑+H2O
C、苯酚钠溶液中通入少量CO2
C6H5-O-+CO2+H2O→C6H5-OH+HCO3-
D、FeBr2溶液中通入过量Cl2
2Fe2++2Br-+2Cl2→2Fe3++Br2+4Cl-
⒊(2002年上海卷)下列离子方程式书写正确的是( )
A、FeCl2溶液中通入Cl2:
Fe2++Cl2→Fe3++2Cl-
B、澄清石灰水与少量小苏打溶液混合:
Ca2+十OH-+HCO3-→CaCO3↓+H2O
C、FeS固体放入稀硝酸溶液中:
FeS+2H+→Fe2++H2S↑
D、AlCl3溶液中加入过量氨水:
Al3++4OH-→AlO2-+2H2O
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