离子反应的本质和离子反应发生条件

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离子反应的本质和离子反应发生条件



一、离子反应的本质

离子反应是指有离子参加（或生成）的反应。

离子反应的本质是反应物的某些离子浓度的减小。 水溶液中的离子反应是指电解质溶解在水中，通过它们电离出来的离子的互换或结合而发生复分解反应以及它们的离子之间、离子与分子、离子与原子之间发生的氧化还原反应或离子与离子间、离子与分子间的络合反应、离子间的相互促进水解等。

从本质上说，如果反应物的某些离子间能反应生成新物质而使溶液中的这些离子浓度减小，就会发生离子反应。 二、离子反应发生的条件 研究离子反应发生的条件，实质上就是研究在什么条件下可以使反应物的某些离子浓度减小。总起来讲，具备下列条件之一就可以使反应物的某些离子浓度降低。 ⑴生成更难溶的物质

生成更难溶的物质可以使某些离子浓度减小，因此离子反应能够发生。 例如：

①向NaCl溶液中滴入硝酸酸化的AgNO3溶液，发生下列反应： Ag++Cl－=AgCl↓（可溶→难溶，使Cl-浓度降低）

②向Na2SO4溶液中加入酸化的AgNO3溶液也能生成白色沉淀（此时微溶物Ag2SO4为沉淀，使SO42-浓度降低），其离子反应式为： 2Ag++SO42- =Ag2SO4↓（可溶→微溶）

由微溶物生成难溶物的离子反应也能发生，如向澄清石灰水中通CO2气体则发生如下反应：Ca2++2OH－+CO2=CaCO3↓+H2O，如果向石灰乳中加入Na2CO3溶液，则发生反应为：Ca(OH)2+CO32- =CaCO3↓+2OH－。

常见的难溶物除了一些金属、非金属（如Fe、S、Si等）和氧化物（如Al2O3、SiO2等）外，主要还有两类：一类是难溶碱，而另一类是难溶盐。此外，H2SiO4也难溶于水。

微溶物在离子反应中的处理：

①当溶液呈浑浊或在生成物中出现时，一般将其视为沉淀物。如向CaCl2溶液中加入饱和Na2SO4溶液则发生：Ca2++SO42-=CaSO4↓。

②当以溶液形式出现在反应物中时，与普通易溶物一样处理。如向澄清石灰水中加入Na2CO3溶液，则写出反应方程式为：Ca2++CO32-=CaCO3↓。

③当以固体形式出现在反应物中时，则写成不溶物的形式，如向Ag2SO4沉淀中加盐酸，则发生反应：Ag2SO4+2Cl－=2AgCl↓+SO42- 。 ⑵生成更难电离的物质

生成更难电离的物质（如更弱的酸、更弱的碱或生成水等）可以降低某些离子的浓度，故能发生离子反应。 例如：

①向苯酚钠溶液中通入CO2气体：C6H5O－+H2O+CO2→C6H5OH+HCO3-，生成了比H2CO3更弱的酸──石炭酸（苯酚）。


②向氯化铵溶液中加入烧碱稀溶液：NH4+ +OH-=NH3·H2O 由强碱制得难电离的弱碱。

③盐酸和烧碱中和反应：H++OH-=H2O 生成难电离的水。 中学阶段常见的可溶的难电离物质：

H2O、NH3·H2O、H2CO3、CH3COOH、HCOOH、HNO2、H3PO4、H2S、H2SO3、HF、HClO、C6H5OH等。

难电离物质与沉淀和挥发性物质不同，比如说BaSO4为常见沉淀，但其在水中溶解的部分完全电离，当然在熔融状态下也完全电离；又如NH3为易挥发性的物质，但一水合氨NH3·H2O为难电离物质。因此所谓难电离物质一般指“弱电解质”。 ⑶生成挥发性的物质

若离子间能结合而生成气体，则可以降低某些离子的浓度，离子反应也就能够发生。一般来说判断依据是生成不稳定的酸（H2CO3、H2SO3等）、生成不稳定的碱（如NH3·H2O）和生成挥发性的酸（如H2S）等。 例如：

①盐酸与碳酸钠溶液反应：2H++CO32- =H2O+CO2↑

②为排除SO32-对SO42-检验干扰先加盐酸并搅动：SO32-+2H+=H2O+SO2↑ ③氯化铵溶液中加入浓烧碱液并加热：NH4++OH- NH3↑+H2O

生成挥发性的物质的反应，常见的多为先生成不稳定的或难电离的物质（如

H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2S等），然后难电离的物质分解产生气体或直接挥发。所以该反应条件与生成难电离的物质在本质上是相同的。 [问题讨论]

①实验室常用固态的铵盐和熟石灰共热来制备NH3，该反应可用NH4++OH- NH3↑+H2O表示。这种说法对吗

②工业制铝是将熔融的Al2O3电解。试问该反应原理是否为离子反应，如是，写出离子方程式。 [答案]

①该反应的实质虽然是离子间的互换反应，但一般不用离子方程式表示；如果是强碱与铵盐在溶液中反应并加热则可以用上式表示。

注意：固体反应及有关浓硫酸的反应，均不不用离子方程式表示。

②是离子反应，高温下熔融的Al2O3完全电离为Al3+和O2-，并在阴阳两极发生氧化还原反应，其反应式为：4Al3++6O2- 4Al+3O2↑。 ⑷发生氧化还原反应

离子间能否发生氧化还原反应取决于反应物的氧化性或还原性的强弱。一般地，氧化性强的物质能够制取氧化性弱的物质，还原性强的物质能够制取还原性弱的物质，具备上述条件的离子可以通过氧化还原反应使某些离子浓度降低而发生离子反应。例如：氧化性Cl2>Br2，还原性Br－>Cl－，故能够发生Cl2+2Br－=Br2+2Cl－。又如，氧化性Fe3+>I2，还原性：I－>Fe2+，因此能够发生反应2Fe3++2I－=I2+2Fe2+。 对下列常见物质的氧化还原能力的准确记忆有助于解决一些常见的氧化还原反应所引起的离子反应：

氧化性：F2>Cl2>Br2>Fe3+>I2>S 还原性：F－－－2+－2-

酸性高锰酸钾（H+、MnO4－）的氧化性强于Cl2，硝酸盐溶液中加酸会使溶液有强氧化性（NO3－、H+）。 ⑸电解反应、电极反应


例如：

①电解反应：2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑ 其离子方程式为：2Cl-+2H2O2OH-+Cl2↑+H2↑ ②电极反应：Fe-2e-=Fe2+

电解反应、电极反应均为氧化还原反应。 ⑹络合反应（中学少见）。 例如：

①Fe3+的检验：Fe3++3SCN－=Fe(SCN)3 （血红色），Fe(SCN)3是易溶于水而难电离的物质。

②配制银氨溶液：在1mL2%的AgNO3溶液中逐滴滴入2%的稀氨水，运载最初产生的沉淀恰好溶解为止，即得银氨溶液。 Ag+ +NH3·H2O= AgOH↓ + NH4+

+-AgOH +2 NH3·H2O=[Ag(NH3)2] +OH+ 2H2O

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