一、 离子反应的概念
离子反应是指有离子参加的反应。也就是说,反应物中有离子或生成物中有离子的反应,均为离子反应。由于中学阶段涉及的问题多数是指水溶液中的变化,所以水溶液中电解质间的相互反应便成了离子反应的常见问题。但须注意的是,凡是离子化合物,就含有离子,有时固体状态的物质之间(如实验室判氨)或固体与气体之间(如碱石灰与氯化氢)发生的反应,也可以是离子反应,只是通常不书写类似这样过程的离子反应方程式。在水溶液中发生离子反应的条件即复分解反应的三个条件(有难电离、难溶及易挥发物质生成)和氧化还原反应(比如置换反应等)。
二、离子共存问题
凡是能发生反应的离子之间或在水溶液中水解相互促进的离子之间不能大量共存(注意不是完全不能共存,而是不能大量共存)。一般规律是:
1、凡相互结合生成难溶或微溶性盐的离子(熟记常见的难溶、微溶盐);
2、与H+不能大量共存的离子(生成水或弱)酸及酸式弱酸根离子:
1氧族有:OH-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-
2氮族有:H2PO4-、HPO42-、PO43-
3卤族有:F-、ClO-
4碳族有:CH3COO-、CO32-、HCO3-、SiO32-
5含金属酸根离子:AlO2-
3、与OH-不能大量共存的离子有:
NH4+和HS-、HSO3-、HCO3-、H2PO4-、HPO42-等弱酸的酸式酸根离子以及弱碱的简单阳离子(比如:Cu2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Mg2+等等)
4、能相互发生氧化还原反应的离子不能大量共存:
1常见还原性较强的离子有:Fe2+、S2-、I-、SO32-。
2氧化性较强的离子有:Fe3+、ClO-、MnO4-、Cr2O72-、NO3-、此外,S2O32-与H+也不能共存(发生歧化反应)。
例1:下列各组离子:①I-、ClO-、NO3-、H+ ②K+、NH4+、HCO3-、OH-
3SO32-、SO42-、Cl-、OH- ④Fe3+、Cu2+、SO42-、Cl- ⑤H+、K+、AlO2-、HSO3-
⑥Ca2+、Na+、SO42-、CO32- 在水溶液中能大量共存的是
A、① B、③ ④ C、② ⑤ D、① ④
[解题分析] 本题全面考查离子共存知识,在题给的六组离子中,第①组ClO-与H+、I-不能大量共存,第②组中NH4+与OH-、HCO3-与OH-不能大量共存,第③④组中各离子可以共存,第⑤组H+与AlO2-、HSO3-不能大量共存,第⑥组中Ca2+与CO32-甚至SO42-不能大量共存。因此,正确选项应为B。
例2:在pH=1的溶液中,可大量共存的离子组是
A、Fe3+、I-、S2-、Cl- B、Al3+、Mg2+、SO42-、Cl-
C、K+、Na+、AlO2-、NO3- D、K+、Na+、SO42-、S2O32-
[解题分析] 本题先明确了溶液的环境为PH=1的酸性条件下,因此不仅要判断各离子组中离子能否共存,还要判断它们能否与H+大量共存。A选项中Fe3+与I-、S2-因发生氧化还原反应不能大量共存,先排除;C选项中H+与AlO2-不能大量共存;D选项中H+与S2O32-不能大量共存;因此正确选项为B。
例3:加入铝粉产生氢气的溶液中,分别加入下列各组离子,可能大量共存的是
A、NH4+、NO3-、CO32-、Na+ B、Na+、Ba2+、Mg2+、HCO3-
C、NO3-、Cu2+、K+、Cl- D、NO3-、K+、AlO2-、OH-
[解题分析] 本题应先审明题干中“加铝粉产生氢气”的含义,酸性条件(H+)和碱性条件(OH-)下均符合题意。选项A中,由于NH4+与CO32-与酸碱性条件均有矛盾,先排除;选项B中HCO3-既不能在酸性条件下大量存在,也不能在碱性条件下大量存在(Mg2+也不能在碱性条件下大量存在),也排除;C选项中由于Cu2+的存在,因此排除碱性条件,但在酸性条件下,NO3-氧化性的原因不是产生氢气,而是NO,也排除;D选项明显是在碱性条件下,符合题意。所以本题正确答案是D。
类似的问题还有酸碱指示剂指示溶液的酸碱性条件下以及有色离子比如Fe3+、MnO4-等变型,原理大同小异,在此不再赘述。
三、离子方程式的书写与离子方程式正误判断
书写离子方程式按照“一写、二改、三消、四查”的步骤书写。