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离子方程式的书写一直是高考热点,近几年此类考点的考查方式越来越灵活,除了选择题外,还大量出现在非选择题中,主要侧重新情景下离子方程式书写,对学生综合能力要求高,不仅要掌握离子方程式书写技巧,还要注意原理、规律等准确应用,不能顾此失彼.下面笔者结合教学实践,列举几个典型错例,分析出错的“症结”,希望对学生书写新情景下离子方程式有所启迪.
例1 写出在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式.
错析:许多学生根据题意写出该氧化还原反应的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,直接用化合价升降法配平,未考虑反应的介质酸碱性,错误写成:
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+
正析:题目强调了次氯酸钠与Fe(OH)3反应是在强碱溶液中进行,在用化合价升降法配平时,平衡电荷应用OH-不能用H+,所以正确的离子方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O.
例2 (2013年江苏)淡黄色固体S与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: .
错析:许多学生认为此题简单,根据题设条件——产物中元素最高价态为+4,推出生成物有SO2,再依据自己模糊记忆写出3S+4OH-△ 2S2-+SO2 ↑+2H2O;或S+4OH-△ SO2 ↑+2H2O或 S+6OH-△ SO2-3+3H2O等错误离子方程式.
正析:若考虑到命题者意图,注意氧化还原规律应用和NaOH溶液是碱性溶液这一事实,
产物中硫元素最高价态为+4,应为SO2-3而不是SO2,同时必定生成低于0价态的S2-,再不忘离子方程式书写要遵循元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒,则正确离子方程式为3S+6OH-△2S2-+SO2-3+3H2O.
例3 工业上制备二氧化氯:酸性条件下用ClO-3氧化黄铁矿(主要成分FeS2)来制备ClO2,其中FeS2中的硫元素氧化成SO2-4,写出制备二氧化氯的离子方程式: .
错析:许多学生只注意到ClO-3将FeS2中的硫元素氧化成SO2-4一种情况,未考虑到伴随+2价铁元素被氧化成+3价,而错误写成:
14ClO-3+FeS2+12H+=14ClO2 ↑+ Fe2++2SO2-4+6H2O
正析:依题意,酸性条件下ClO-3在氧化FeS2中的硫元素的同时,同时FeS2中的+2价铁元素也被氧化成+3价铁元素,所以正确的离子方程式为:15ClO-3+FeS2+14H+=15ClO2 ↑+ Fe3++7H2O+2SO2-4.
例4 碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4] 溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)2+4聚合离子.该水解反应的离子方程式为 .
错析:许多学生未弄清楚盐类水解的实质,错误写成
2Fe(OH)2++2OH-Fe2(OH)2+4.
正析:依据盐类水解的实质,Fe(OH)2+结合水电离出来的OH-,生成更弱的Fe2(OH)2+4聚合离子,再结合原子守恒及电荷守恒可以写出Fe(OH)2+水解生成Fe2(OH)2+4的离子方程式:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)2+4+2H+.
例5 写出将1 mol/L NaAlO2溶液和1.5 mol/L的HCl溶液等体积均匀混合的离子方程式.
错析:许多学生错误认为该题是写出往NaAlO2溶液滴加HCl溶液的离子方程式:AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓,OH-+ Al(OH)3=AlO-2+2H2O或AlO-2+4H+=Al3++2H2O,未考虑溶质量的限制条件——NaAlO2溶液和HCl溶液按照溶质物质的量2∶3进行.
正析:由题意知:n(NaAlO2)∶n(HCl)=2∶3,可以假设为:先加入2 mol H+与2 mol NaAlO2反应,会生成2 mol Al(OH)3,剩余的1 mol H+再与Al(OH)3反应,会溶解1/3 mol Al(OH)3,可写出示意方程式:2AlO-2+3H++H2O→5/3Al(OH)3↓+1/3Al3+,整理得正确答案: 6AlO-2+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+ .
例6 写出等物质的量浓度的FeBr2和CuCl2混合溶液用惰性电极电解最初发生总电解离子方程式.
错析:许多学生对混合溶液的电解最初哪一种离子先放电不清楚,常错误写成
Fe2+ + 2Cl-通电
Fe+Cl2↑或Cu2+ + 2Cl-通塌 Cu +Cl2↑.
正析:对混合溶液的电解问题,必须要知道阴极、阳极最初哪一种离子先放电,阴极:
得电子能力:Cu2+>Fe2+;阳极:失电子能力:Br->Cl-,根据离子放电顺序,则正确的总电解离子方程式:
Cu2+ + 2Br- 通电 Cu +Br2.
例1 写出在强碱溶液中次氯酸钠与Fe(OH)3反应生成Na2FeO4的离子方程式.
错析:许多学生根据题意写出该氧化还原反应的氧化剂和还原剂、氧化产物和还原产物,直接用化合价升降法配平,未考虑反应的介质酸碱性,错误写成:
3ClO-+2Fe(OH)3=2FeO2-4+3Cl-+H2O+4H+
正析:题目强调了次氯酸钠与Fe(OH)3反应是在强碱溶液中进行,在用化合价升降法配平时,平衡电荷应用OH-不能用H+,所以正确的离子方程式为:3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO2-4+3Cl-+5H2O.
例2 (2013年江苏)淡黄色固体S与热的NaOH溶液反应,产物中元素最高价态为+4,写出该反应的离子方程式: .
错析:许多学生认为此题简单,根据题设条件——产物中元素最高价态为+4,推出生成物有SO2,再依据自己模糊记忆写出3S+4OH-△ 2S2-+SO2 ↑+2H2O;或S+4OH-△ SO2 ↑+2H2O或 S+6OH-△ SO2-3+3H2O等错误离子方程式.
正析:若考虑到命题者意图,注意氧化还原规律应用和NaOH溶液是碱性溶液这一事实,
产物中硫元素最高价态为+4,应为SO2-3而不是SO2,同时必定生成低于0价态的S2-,再不忘离子方程式书写要遵循元素守恒、电荷守恒、得失电子守恒,则正确离子方程式为3S+6OH-△2S2-+SO2-3+3H2O.
例3 工业上制备二氧化氯:酸性条件下用ClO-3氧化黄铁矿(主要成分FeS2)来制备ClO2,其中FeS2中的硫元素氧化成SO2-4,写出制备二氧化氯的离子方程式: .
错析:许多学生只注意到ClO-3将FeS2中的硫元素氧化成SO2-4一种情况,未考虑到伴随+2价铁元素被氧化成+3价,而错误写成:
14ClO-3+FeS2+12H+=14ClO2 ↑+ Fe2++2SO2-4+6H2O
正析:依题意,酸性条件下ClO-3在氧化FeS2中的硫元素的同时,同时FeS2中的+2价铁元素也被氧化成+3价铁元素,所以正确的离子方程式为:15ClO-3+FeS2+14H+=15ClO2 ↑+ Fe3++7H2O+2SO2-4.
例4 碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4] 溶于水后产生的Fe(OH)2+离子,可部分水解生成Fe2(OH)2+4聚合离子.该水解反应的离子方程式为 .
错析:许多学生未弄清楚盐类水解的实质,错误写成
2Fe(OH)2++2OH-Fe2(OH)2+4.
正析:依据盐类水解的实质,Fe(OH)2+结合水电离出来的OH-,生成更弱的Fe2(OH)2+4聚合离子,再结合原子守恒及电荷守恒可以写出Fe(OH)2+水解生成Fe2(OH)2+4的离子方程式:2Fe(OH)2++2H2OFe2(OH)2+4+2H+.
例5 写出将1 mol/L NaAlO2溶液和1.5 mol/L的HCl溶液等体积均匀混合的离子方程式.
错析:许多学生错误认为该题是写出往NaAlO2溶液滴加HCl溶液的离子方程式:AlO-2+H++H2O=Al(OH)3↓,OH-+ Al(OH)3=AlO-2+2H2O或AlO-2+4H+=Al3++2H2O,未考虑溶质量的限制条件——NaAlO2溶液和HCl溶液按照溶质物质的量2∶3进行.
正析:由题意知:n(NaAlO2)∶n(HCl)=2∶3,可以假设为:先加入2 mol H+与2 mol NaAlO2反应,会生成2 mol Al(OH)3,剩余的1 mol H+再与Al(OH)3反应,会溶解1/3 mol Al(OH)3,可写出示意方程式:2AlO-2+3H++H2O→5/3Al(OH)3↓+1/3Al3+,整理得正确答案: 6AlO-2+9H++3H2O=5Al(OH)3↓+Al3+ .
例6 写出等物质的量浓度的FeBr2和CuCl2混合溶液用惰性电极电解最初发生总电解离子方程式.
错析:许多学生对混合溶液的电解最初哪一种离子先放电不清楚,常错误写成
Fe2+ + 2Cl-通电
Fe+Cl2↑或Cu2+ + 2Cl-通塌 Cu +Cl2↑.
正析:对混合溶液的电解问题,必须要知道阴极、阳极最初哪一种离子先放电,阴极:
得电子能力:Cu2+>Fe2+;阳极:失电子能力:Br->Cl-,根据离子放电顺序,则正确的总电解离子方程式:
Cu2+ + 2Br- 通电 Cu +Br2.