高中化学 02 离子反应

陈一男学习网站[ ChenYinan.com ] - 中国化学学会 - 中国院士 - GeoGebra - 化学基础

电解质与非电解质

电解质：在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。常见的电解质包括酸、碱、盐等，如\(HCl\)、\(NaOH\)、\(NaCl\)等。电解质能够导电的原因是在水溶液中或熔融状态下能够电离出自由移动的离子。

非电解质：在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。例如，蔗糖、酒精等大多数有机物都是非电解质。

强电解质与弱电解质

强电解质：在水溶液中能够完全电离的电解质称为强电解质，包括强酸、强碱和大多数盐。如\(H_{2}SO_{4}\)、\(NaOH\)、\(NaCl\)等，它们在水溶液中完全以离子形式存在。

弱电解质：在水溶液中只能部分电离的电解质叫做弱电解质，包括弱酸、弱碱和水等。例如\(CH_{3}COOH\)、\(NH_{3}\cdot H_{2}O\)等，它们在水溶液中部分电离，存在电离平衡，既有离子形式，又有分子形式。

离子反应

离子反应的概念：有离子参加或生成的反应称为离子反应。其实质是反应物的某些离子浓度的减小。

离子反应发生的条件：

生成沉淀：例如\(AgNO_{3}\)溶液与\(NaCl\)溶液反应，\(Ag^{+}+Cl^{-}=\!=\!=AgCl\downarrow\)，生成了难溶性的\(AgCl\)沉淀。

生成气体：如\(Na_{2}CO_{3}\)溶液与稀盐酸反应，\(CO_{3}^{2-}+2H^{+}=\!=\!=H_{2}O + CO_{2}\uparrow\)，产生了\(CO_{2}\)气体。

生成弱电解质：像\(NaOH\)溶液与\(HCl\)溶液反应，\(H^{+}+OH^{-}=\!=\!=H_{2}O\)，生成了弱电解质\(H_{2}O\)。

离子方程式

离子方程式的书写步骤：

写：写出反应的化学方程式。例如，\(BaCl_{2}\)溶液与\(Na_{2}SO_{4}\)溶液反应的化学方程式为\(BaCl_{2}+Na_{2}SO_{4}=\!=\!=BaSO_{4}\downarrow+2NaCl\)。

拆：把易溶于水、易电离的物质写成离子形式，难溶物质、气体、水等仍用化学式表示。上述化学方程式可拆写成\(Ba^{2+}+2Cl^{-}+2Na^{+}+SO_{4}^{2-}=\!=\!=BaSO_{4}\downarrow+2Na^{+}+2Cl^{-}\)。

删：删去方程式两边不参加反应的离子。上式中两边的\(2Cl^{-}\)和\(2Na^{+}\)可以删去，得到离子方程式\(Ba^{2+}+SO_{4}^{2-}=\!=\!=BaSO_{4}\downarrow\)。

查：检查方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等。

离子方程式的意义：离子方程式不仅可以表示某一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。例如，\(H^{+}+OH^{-}=\!=\!=H_{2}O\)可以表示强酸与强碱发生中和反应生成可溶性盐和水的一类反应。

离子共存问题

离子在溶液中能否大量共存，取决于离子之间是否发生反应。若离子之间不发生反应，则可以大量共存；若发生反应，则不能大量共存。

常见的不能大量共存的离子组：

生成沉淀的离子不能大量共存，如\(Ag^{+}\)与\(Cl^{-}\)、\(Ba^{2+}\)与\(SO_{4}^{2-}\)、\(Ca^{2+}\)与\(CO_{3}^{2-}\)等。

生成气体的离子不能大量共存，如\(H^{+}\)与\(CO_{3}^{2-}\)、\(H^{+}\)与\(HCO_{3}^{-}\)等。

生成弱电解质的离子不能大量共存，如\(H^{+}\)与\(OH^{-}\)、\(H^{+}\)与\(CH_{3}COO^{-}\)、\(NH_{4}^{+}\)与\(OH^{-}\)等。

发生氧化还原反应的离子不能大量共存，如\(Fe^{3+}\)与\(I^{-}\)、\(NO_{3}^{-}\)（\(H^{+}\)）与\(Fe^{2+}\)等。

离子反应是高中化学中的重要内容，它贯穿于整个化学学习过程中，对于理解化学反应的本质、物质的性质以及解决化学实际问题都具有重要意义。

化学基础