易錯離子方程式歸類分析

狄振山

離子方程式的正誤判斷題是近年來高考的熱點，這類題目看起來簡單易答，但學(xué)生卻屢屢出錯。究其原因，是命題者設(shè)置了一些隱含信息，具有較強的迷惑性，使一些思維片面、敏捷性較差的同學(xué)不能走出誤區(qū)?，F(xiàn)以近幾年的高考試題為例歸類分析如下。

一、氧化還原反應(yīng)

1.反應(yīng)物中有還原性不同的多種離子

例1（2009年全國卷Ⅱ第13題）含有a mol FeBr2的溶液中，通入x mol Cl2。下列各項為通Cl2過程中，溶液內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式，其中不正確的是（）。

A.x=0.4a，2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-

B.x=0.6a，2Br-+Cl2Br2+2Cl-

C.x=a，2Fe2++2Br-+2Cl2Br2+2

Fe3++4Cl-

D.x=1.5a，

2Fe2++4Br-+3Cl22Br2+2Fe3++6Cl-

解析此題中Fe2+和Br-均可被Cl2氧化，且Fe2+的還原性強于Br-，故Cl2先氧化Fe2+，然后再氧化Br-。既先發(fā)生2Fe2++Cl22Fe3++2Cl-反應(yīng)，再發(fā)生2Br-+Cl2Br2+2Cl-反應(yīng)，當(dāng)x=0.4a時，Cl2得電子0.8 a mol ，僅氧化Fe2+，A正確；當(dāng)x=0.6a時，Cl2得電子1.2 a mol，不僅Fe2+被氧化，還有部分Br-被氧化，B 錯；當(dāng)x=a時，被氧化的Fe2+與Br-為1∶1，C正確；當(dāng)x=1.5a時，F(xiàn)e2+與Br-完全被氧化，D正確。答案為B。

啟示這類離子方程式的書寫，首先要分析還原劑中各種離子的還原性強弱，然后再依據(jù)得失電子守恒確定參加反應(yīng)的離子及其化學(xué)計量數(shù)。類似的反應(yīng)如FeI2與Cl2、Br2等。

2.反應(yīng)物中有氧化性不同的多種離子

例2（2007年江蘇卷第9題B項）：

Fe（NO3）3溶液中加入過量的HI溶液：2Fe3++2I-2Fe2++I2

分析由于HI溶液呈酸性，所以Fe3+和NO-3都能將I-氧化，而且NO-3的氧化性大于Fe3+。因此，題中所給離子方程式是錯誤的，正確的寫法應(yīng)為：Fe3++3NO-3+12H++10I-Fe2+

得猜想一；2.氫氧化鈣過量得猜想二；3.碳酸鈉過量得猜想三；因為碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)，猜想四顯然是不合理的，方程式并不難寫；實驗一：取濾液，向其中滴入少量碳酸鈉溶液，如果有氫氧化鈣會產(chǎn)生碳酸鈣沉淀，而題給無明顯現(xiàn)象，故猜想二不成立；實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸，鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng)無明顯現(xiàn)象，與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w會有氣泡，因稀鹽酸優(yōu)先與氫氧化鈉反應(yīng)故而觀察到先無變化后產(chǎn)生氣泡的現(xiàn)象，說明濾液中含有氫氧化鈉和碳酸鈉，即猜想三成立；若向NH4Cl的溶液中加一定量CaH2，充分反應(yīng)，可認(rèn)為首先氫化鈣與水先反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈣與氫氣，之后氫氧化鈣再與氯化銨反應(yīng)生成氯化鈣、水和氨氣，因此氣體為氫氣、氨氣；因為氫氣為可燃性氣體，體積大難壓縮，因此攜帶不方便，而氫化鈣為固體，與水反應(yīng)很容易提供氫氣，所以其優(yōu)點很顯然是攜帶安全，使用方便。

本題解題關(guān)鍵是不要為題給陌生信息所嚇倒，要保持清醒，考試一定是考學(xué)過的知識，或用學(xué)過的知識遷移模仿能夠解決的，要學(xué)會撥開迷霧主動遷移、應(yīng)用已學(xué)知識解決問題。

答案：【猜想與假設(shè)】Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH；【實驗驗證】二；先無變化后產(chǎn)生氣泡；【反思與拓展】氫氣、氨氣；攜帶安全。

通過以上幾例可以初步了解實驗探究題通常通過以下兩種手段創(chuàng)設(shè)情境：

1.通過改進(jìn)原有實驗或設(shè)計新的實驗方案來創(chuàng)設(shè)情境。

2.通過生產(chǎn)生活實際中蘊含的化學(xué)知識創(chuàng)設(shè)情境。

（收稿日期：2015-04-25）

+3NO↑+6H2O+5I2

啟示這類離子方程式的書寫要細(xì)心觀察反應(yīng)物中是否有隱含的具有氧化性的離子，以及各種離子的氧化性強弱。類似的情況如酸性條件下Fe（NO3）3與H2S的反應(yīng)。

3.反應(yīng)物的用量不同氧化產(chǎn)物不同

例3（2007年全國卷Ⅱ第8題D項）：稀硝酸與過量的鐵屑反應(yīng)

3Fe+8H++2NO-33Fe3++2NO↑+4H2O

分析當(dāng)硝酸過量時，氧化產(chǎn)物為Fe3+，當(dāng)Fe過量時，F(xiàn)e3+可與過量的Fe繼續(xù)反應(yīng)，氧化產(chǎn)物為Fe2+。因此，題中所給離子方程式是錯誤的，正確的寫法應(yīng)為：

3Fe+2NO-3+8H+3Fe2++2NO↑+4H2O

啟示對于氧化產(chǎn)物有多種的離子反應(yīng)，要特別注意相對量的多少，以及對應(yīng)的氧化產(chǎn)物。如S2-在不同的條件下可能被氧化成S、SO2、SO2-4等不同的產(chǎn)物。

4.反應(yīng)物的濃度不同還原產(chǎn)物不同 例4（2009年廣東卷第12題C項）：銅溶于稀硝酸：

3Cu+8H++2NO-33Cu2++2NO↑+4H2O

分析當(dāng)Cu與濃硝酸反應(yīng)時，還原產(chǎn)物為NO2，離子方程式為：

Cu+4H++2NO-3Cu2++2NO2↑+2H2O。

若為稀硝酸，還原產(chǎn)物為NO，因此，題中所給離子方程式是正確的。

啟示若反應(yīng)物中含有濃度不同其氧化性不同的物質(zhì)，要特別注意濃、稀等前提條件以及對應(yīng)的還原產(chǎn)物。類似的情況如濃硫酸與稀硫酸。

5.反應(yīng)條件不同產(chǎn)物不同

例5（2008年海南卷第6題B項）

Cl2+6OH-△ClO-3+5Cl-+3H2O

分析當(dāng)Cl2通入強堿溶液時，若不加熱產(chǎn)物為ClO-和Cl-，離子方程式為：Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O。若加熱產(chǎn)物為ClO-3和Cl-，離子方程式為：3Cl2+6OH-△ClO-3+5Cl-+3H2O。原題中的離子方程式產(chǎn)物正確，但化學(xué)計量數(shù)有誤，故仍是錯誤的。

啟示這類離子方程式的書寫要注意反應(yīng)產(chǎn)物是否與條件有關(guān)，以及不同條件下對應(yīng)的產(chǎn)物。類似的情況如NH4Cl與NaOH溶液反應(yīng)時，在濃溶液且加熱條件下寫成NH3↑，否則寫成NH3·H2O。

二、 非氧化還原反應(yīng)

1.反應(yīng)物的用量不同產(chǎn)物不同

例6（2011年江蘇卷第6題D項）：向

NaAlO2溶液中通入過量CO2：2AlO-2+CO2+3H2O2A（OH）3+CO2-3

分析向NaAlO2溶液中通入過量CO2時，其產(chǎn)物是Al（OH）3↓和HCO-3，正確的離子方程式應(yīng)為：AlO-2+CO2+2H2OAl（OH）3↓+HCO-3

啟示當(dāng)CO2、SO2等氣體通入NaOH等強堿溶液時，若氣體過量生成酸式鹽，否則生成正鹽。

2.操作順序不同產(chǎn)物不同

例7（2008年上海卷第20題D項）向

Ba（OH）2溶液中加入少量

NaHSO3溶液：2HSO-3+Ba2++2OH-BaSO3↓+SO2-3+2H2O

分析當(dāng)向Ba（OH）2溶液中加入少量

NaHSO3溶液時，意味著Ba（OH）2過量，所以HSO-3只與Ba（OH）2中的部分OH-反應(yīng)，不會有SO2-3剩余，正確的離子方程式應(yīng)為：HSO-3+Ba2++OH-BaSO3↓+H2O。

啟示對于這類離子反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物與操作順序有關(guān)，上例如果改為向NaHSO3溶液中加入少量的Ba（OH）2溶液，就意味著NaHSO3過量，Ba（OH）2中的OH-就會完全反應(yīng)，SO2-3也會有剩余。正確的離子方程式應(yīng)為：2HSO-3+Ba2++2OH-BaSO3↓+SO2-3+2H2O。類似的反應(yīng)如NaOH與AlCl3、NaAlO2與HCl、Na2CO3與HCl等。

3.反應(yīng)物中有多個能反應(yīng)的不同離子

例8（2011上海第21題）在復(fù)鹽NH4Fe（

SO4）2溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液，可能發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式是（）。

A. Fe2++SO2-4+Ba2++2OH-BaSO4↓+Fe（OH）2↓

B.NH+4+Fe3++2SO2-4+2Ba2++4OH-2BaSO4↓+Fe（OH）3↓+NH3·H2O

C.2Fe3++ 3SO2-4+3Ba2++6OH-3BaSO4↓+2Fe（OH）3↓

D.3NH+4+Fe3++3SO2-4+3Ba2++ 6OH-3BaSO4↓+Fe（OH）3↓+3NH3·H2O

解析在復(fù)鹽中Fe的化合價是+3價，故溶液中含有NH+4、Fe3+、SO2-4等離子且物質(zhì)的量之比為1∶1∶2，選項A中生成Fe（OH）2↓不正確；當(dāng)加入的Ba（OH）2與復(fù)鹽NH4Fe（SO4）2的物質(zhì)的量之比為2∶1時，所有離子按照物質(zhì)組成比例恰好完全反應(yīng)，故B正確；又因為當(dāng)加入Ba（OH）2時，OH-先與Fe3+結(jié)合，后與NH+4結(jié)合，因此當(dāng)Ba（OH）2不足時選項C也有可能發(fā)生。答案為BC。

啟示這類離子方程式的書寫，要細(xì)心觀察反應(yīng)物中有幾種能反應(yīng)的離子，它們的反應(yīng)順序如何，物質(zhì)的量之比為多少，產(chǎn)物是什么。類似的反應(yīng)如NH4HCO3與NaOH、NaHCO3與Ba（OH）2、Ca（HCO3）2與NaOH等。

4.含有多種價態(tài)的同種金屬離子的反應(yīng)

例9（2010年全國卷Ⅰ第8題B項）：將磁性氧化鐵溶于鹽酸：

Fe3O4+8H+3Fe3++4H2O

分析 Fe3O4中的Fe有兩種價態(tài)，由于鹽酸不能將亞鐵離子氧化，故溶液中既有Fe3+又有Fe2+。因此，題中所給離子方程式是錯誤的，正確的寫法應(yīng)為：

Fe3O4+8H+2Fe3++Fe2++4H2O

啟示含有不同價態(tài)金屬的氧化物溶于非氧化性酸時，金屬離子的化合價不變，要分別予以表示。

5.有微溶物質(zhì)參加的反應(yīng)

例10（2008年天津卷第11題A項）石灰乳與Na2CO3溶液混合：Ca2++CO2-3CaCO3

分析 Ca（OH）2為微溶性物質(zhì)，只有在澄清溶液中才能寫成離子的形式，而石灰乳不是溶液，Ca（OH）2應(yīng)寫成分子的形式。故題中所給離子方程式是錯誤的，正確的寫法應(yīng)為：Ca（OH）2+CO2-3CaCO3 ↓ +2OH-

啟示對于微溶物的處理要注意以下三種情況：①在生成物里有固體析出時微溶物用化學(xué)式表示。如Na2SO4溶液中加入AgNO3溶液：2Ag++SO2-4Ag2SO4↓

②當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于溶液狀態(tài)（稀溶液）時，應(yīng)寫成離子的形式。如CO2氣體通入澄清石灰水中：

CO2+Ca2++2OH-CaCO3↓+H2O

③當(dāng)反應(yīng)物里有微溶物處于濁液或固態(tài)時，應(yīng)用化學(xué)式表示。如上例。

三、 既有氧化還原又有復(fù)分解的反應(yīng)

1.氧化性酸與含變價金屬的堿反應(yīng)

例11（2010年四川卷第9題B項）：向氫氧化亞鐵中加入足量的稀硝酸：Fe（OH）2+2H+Fe2++2H2O

分析HNO3具有較強的氧化性，不僅能將Fe（OH）2溶解而且能將Fe2+氧化，故題中所給離子方程式是錯誤的，正確的寫法應(yīng)為：3Fe（OH）2+10H++NO-33Fe3++NO↑+8H2O

2.氧化性酸與含變價金屬的鹽反應(yīng)

例12（2011年全國新課標(biāo)卷12題A項）硫化亞鐵溶于稀硝酸中：

FeS+2H+Fe2++H2S

分析稀硝酸具有較強的氧化性，不僅能將FeS溶解而且能將其氧化，因此產(chǎn)物應(yīng)該是硝酸鐵、硫酸（有時生成S或SO2）和一氧化氮。正確的離子方程式應(yīng)為：

FeS+4H++3NO-3

Fe3++3NO↑+ SO2-4+2H2O

3.氧化性酸與含變價金屬的氧化物反應(yīng)

例13（2010年全國新課標(biāo)卷第13題A項）Fe3O4與稀硝酸反應(yīng)：

2Fe3O4+18H+6 Fe3++H2+8H2O

分析因為反應(yīng)物中既有低價金屬又有氧化性酸，所以此反應(yīng)既有復(fù)分解反應(yīng)又有氧化還原反應(yīng)，稀硝酸是氧化劑，其還原產(chǎn)物為NO，正確的離子方程式應(yīng)為：

3Fe3O4+28H++NO-3

9Fe3++NO↑+14H2O

啟示對于上述三類離子方程式的書寫，許多同學(xué)往往只顧難溶物的溶解而忽視氧化還原反應(yīng)的發(fā)生。因此，在書寫及判斷正誤時要特別注意難溶物中是否有還原性金屬離子，其氧化產(chǎn)物是什么；酸是否有氧化性，其還原產(chǎn)物是什么，