《离子反应思维导图高一》

I. 离子反应概念总览

• 定义： 有离子参加或产生的化学反应。
• 本质： 溶液中离子浓度的减少。
• 特点：
  • 反应物、生成物至少有一种是离子。
  • 离子浓度发生改变（浓度减少是关键）。
• 分类：
  • 复分解反应型离子反应： 酸碱中和、盐盐反应、盐碱反应等。
  • 氧化还原反应型离子反应： 金属与酸反应、金属与盐溶液反应、非金属与强碱反应等。
  • 其他型离子反应： 络合反应、水解反应等（高中阶段较少涉及）。

II. 离子反应发生的条件 (重点)

• 生成难溶物质： 形成沉淀，例如 BaSO₄、AgCl、CaCO₃ 等。
  • 记忆口诀： 银氯气钡硫酸钙氟镁沉淀（AgCl↓、BaSO₄↓、CaCO₃↓、CaF₂↓、Mg(OH)₂↓等常见难溶盐）。
• 生成难电离物质：
  • 弱酸： CH₃COOH、H₂CO₃、H₂S 等。
  • 弱碱： NH₃·H₂O、Fe(OH)₃、Cu(OH)₂ 等。
  • 水： H₂O。
• 生成气体： 形成挥发性物质，如 CO₂、SO₂、H₂S、NH₃ 等。
• 氧化还原反应：
  • 必须有氧化剂和还原剂。
  • 遵循氧化还原反应规律：得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒。
  • 氧化性强的物质氧化性强，还原性强的物质还原性强。

III. 离子方程式的书写规则 (关键)

• “写”： 写出正确的化学方程式。
• “拆”： 将易溶于水且易电离的物质拆成离子形式（重点对象：强酸、强碱、可溶性盐）。难溶物质、难电离物质、气体、氧化物、单质、络合物等仍用化学式表示。
  • 注意： 多原子离子的整体性，不能拆分。
  • 常见需要拆分的物质：
    • 强酸：HCl、H₂SO₄、HNO₃、HClO₄ 等。
    • 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)₂、Ca(OH)₂ 等（注意Ca(OH)₂微溶，但书写离子方程式时通常拆分）。
    • 可溶性盐：NaCl、K₂SO₄、CuSO₄、FeCl₃ 等。
• “删”： 删去方程式两边未参加反应的离子（即“旁观离子”）。
• “查”： 检查离子方程式两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等（遵循质量守恒和电荷守恒）。
  • 注意： 配平系数要保证电荷守恒和原子个数守恒。
• “标”： 标注必要的符号，如 “↑”（气体）、“↓”（沉淀）、“浓”、“稀”等，特别是反应条件（加热、光照等）。
• 特殊情况：
  • 多元弱酸的分步电离：离子方程式中通常只写第一步电离。例如，H₂S与NaOH反应，少量NaOH：H₂S + OH⁻ = HS⁻ + H₂O；过量NaOH：H₂S + 2OH⁻ = S²⁻ + 2H₂O。
  • 微溶物质：根据反应情况判断是否拆分。如果微溶物作为反应物溶解，则需要拆分；如果作为生成物析出，则不拆分。

IV. 离子方程式的正误判断

• 依据：

  • 客观事实： 离子反应是否真实发生，反应物和生成物是否正确。
  • 质量守恒： 原子个数是否守恒。
  • 电荷守恒： 离子方程式两边电荷总数是否相等。
  • “拆”的正确性： 是否正确拆分易溶于水且易电离的物质。
  • “删”的正确性： 是否正确删去未参加反应的离子。
  • 比例关系： 反应物的用量比例是否正确。

• 常见错误类型：

  • 不符合客观事实： 反应不能发生，却写出了离子方程式。
  • 化学式或离子符号错误： 例如，漏写电荷，错写化学式等。
  • 未拆分或错误拆分： 该拆分的未拆分，不该拆分的拆分了。
  • 电荷不守恒： 离子方程式两边的电荷总数不相等。
  • 配平错误： 原子个数不相等，或电荷不守恒导致系数错误。
  • 漏写沉淀、气体符号： 没有标注“↓”或“↑”。
  • 可逆反应用“=”代替“⇌”： 强电解质的电离用“=”，弱电解质的电离用“⇌”。离子反应的书写，若无特殊说明，均用“=”。
  • 忽略反应物用量比例： 不同比例的反应物，反应产物可能不同，导致离子方程式错误。

V. 离子共存问题

• 判断依据： 在同一溶液中，若离子间发生反应，则不能大量共存。
• 常见不能大量共存的情况：
  • 生成沉淀： 如 Ag⁺ 与 Cl⁻、SO₄²⁻ 与 Ba²⁺、Ca²⁺ 与 CO₃²⁻、Cu²⁺ 与 OH⁻ 等。
  • 生成气体： 如 H⁺ 与 CO₃²⁻、H⁺ 与 SO₃²⁻ 等。
  • 生成难电离物质（弱酸、弱碱、水）： 如 H⁺ 与 OH⁻、H⁺ 与 CH₃COO⁻、NH₄⁺ 与 OH⁻ 等。
  • 发生氧化还原反应： 如 Fe²⁺ 与 ClO⁻、Fe²⁺ 与 NO₃⁻ (酸性条件下)、S²⁻与Fe³⁺等。
  • 发生络合反应： 如 Fe³⁺ 与 SCN⁻ 等。 (高中阶段一般不涉及)
• 附加条件的影响：
  • 酸性条件： 注意H⁺的存在，考虑离子是否与H⁺反应。
  • 碱性条件： 注意OH⁻的存在，考虑离子是否与OH⁻反应。
  • 指定离子存在： 例如，有大量Cl⁻存在，则不能有Ag⁺；有大量H⁺存在，则不能有CO₃²⁻等。
• 隐含条件：
  • “无色透明溶液”： 排除了有色离子，如 Cu²⁺ (蓝色)、Fe²⁺ (浅绿色)、Fe³⁺ (黄色)、MnO₄⁻ (紫色)等。
  • “酸性溶液”： 说明有大量H⁺存在。
  • “碱性溶液”： 说明有大量OH⁻存在。

VI. 应用

• 定量计算： 利用离子方程式进行相关物质的量的计算。
• 实验方案设计： 利用离子反应的原理设计实验方案，例如，除杂、制备物质等。
• 解释现象： 运用离子反应原理分析和解释实验现象，例如，沉淀的溶解、气体的生成等。

此思维导图涵盖了高一阶段离子反应的主要内容，希望能够帮助理解和掌握相关知识点。