二、基本理论,(一)离子方程式正误的判断
1.看离子反应是否符合客观事实,不可主观臆造产物及反应,如Fe与盐酸的反应为Fe+2H+===Fe2++H2↑,不能写成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑。
2.看“===”“??”“↑”“↓”等是否正确。
3.看表示各物质的化学式是否正确。例如,HCO3不能写成CO23+H+,HSO4通常应写成SO24+H+等。
4.看是否漏掉离子反应。例如,Ba(OH)2溶液与CuSO4溶液反应,既要写Ba2+与SO24的离子反应,又要写Cu2+与OH-的离子反应。
5.看电荷是否守恒。例如,FeCl2溶液与Cl2反应,不能写成Fe3++Cl2===Fe2++2Cl-,而应写成2Fe2++Cl2===2Fe3++2Cl-,同时两边各元素原子数也应相等。
6.看反应物或产物的配比是否正确。例如,稀H2SO4与Ba(OH)2,溶液反应不能写成H++OH-+SO24+Ba2+===BaSO4↓+H2O,应写成2H++2OH-+SO24+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。
7.看是否符合题设条件及要求,如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”“任意量”以及滴加顺序等对反应方式或产物的影响。
8.看是否发生氧化还原反应。具有强氧化性的粒子与强还原性的粒子相遇时,首先要考虑氧化还原反应,不能只简单地考虑复分解反应。
(二)判断溶液中离子能否大量共存的几种方法
溶液中离子是否大量共存,归纳起来就是一句话,即:一色二性三特四反应。
1.“一色”:即溶液颜色。若限定溶液无色,则Cu2+、Fe3+、Fe2+、MnO4等有色离子不能存在。
2.“二性”:即溶液的酸性和碱性。在强酸性溶液中,OH-和弱酸根离子(CO23、SO23、S2-、CH3COO-等)不能大量共存;在强碱性溶液中,H+和弱碱阳离子(如NH4、Fe2+、Cu2+、Mg2+、Pb2+等)均不能大量共存;弱酸酸式根离子(HCO、HSO、HS-、H2PO4、HPO24等)在强酸性或强碱性溶液中均不能大量共存。
3.“三特”:指三种特殊情况。(1)AlO2与HCO3不能大量共存(AlO2+HCO3+H2O===Al(OH)3↓+CO23);(2)“NO3+H+”和“ClO-”等代表的是强氧化性,能与S2-、HS-、Fe2+、I-等发生氧化还原反应,所以不能大量共存;(3)NH4与CH3COO-、CO23,Mg2+与HCO等组合中,虽然存在弱的双水解,但因水解程度很小,在溶液中它们仍然可以大量共存。
4.“四反应”:指的是离子间通常进行的四种反应类型。复分解型离子反应,如Ag+和Cl-、Cu2+和OH-等不能大量共存;氧化还原型离子反应,如Fe3+与I-,H+、NO3与Fe2+等不能共存;双水解型离子反应,如Fe3+、Al3+与CO23、HCO3、S2-等不能共存;络合型离子反应,如Fe3+与SCN-等不能共存。
(三)元素的金属性和非金属性判断依据
1.元素的金属性强弱的判断
(1)与水或酸反应置换出氢的能力;
(2)最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱;
(3)相互之间置换反应;
(4)原电池中正负极判断,较活泼者为负极;
(5)金属阳离子的氧化性强弱。
2.元素非金属性判断
(1)单质与氢气化合难易,以及生成气态氢化物的稳定性;
(2)最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱;
(3)相互之间置换反应;
(4)非金属阴离子的还原性强弱。
(四)微粒半径大小比较
1.同周期元素的原子或最高价阳离子半径从左到右逐渐减小(稀有气体除外)
如:NaAlNa+Al3+。
2.同主族元素的原子或离子半径从上到下逐渐增大
如:LiOLi+K+;F-Br-。
3.电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数增加而减小
如:Na+、Mg2+、Al3+、F-、O2-的离子半径大小为O2-Na+Al3+(上一周期元素形成的阴离子与下一周期元素形成的阳离子有此规律)。
4.核电荷数相同(即同种元素)形成的粒子半径大小为:
阳离子中性原子阴离子,价态越高的粒子半径越小,如Fe3+Fe,ClCl-,H+H-。
(五)常见元素化合价的一般规律
1.金属元素无负价。因为金属元素最外层电子数目少,易失去电子变为稳定结构,故金属无负价,除零价外,在反应中只显正价。
2.氟无正价,氧无最高正价。氟、氧得电子能力特别强,尤其是氟元素,只能夺取电子而成为稳定结构,除零价外,只显负价。氧只跟氟结合时,才显正价,如在OF2中氧呈+2价。
3.在1~20号元素中,除O、F外,元素的最高正价等于最外层电子数;元素的最低负价与最高正价的关系为:最高正价+|最低负价|=8。
既有正价又有负价的元素一定是非金属元素;所有元素都有零价。
4.除个别元素外(如氮元素),原子序数为奇数的元素,其化合价也常见奇数价,原子序数为偶数的元素,其化合价也常呈偶数价,即价奇序奇,价偶序偶。
若原子的最外层电子数为奇数(m),则元素的正常化合价为一系列连续的奇数,从+1到+m,若出现偶数则为非正常化合价,其氧化物是不成盐氧化物,例如NO2、NO;若原子的最外层电子数为偶数(m),则正常化合价为一系列连续的偶数,从-2价到+m。例如:、、。
(六)分子极性的判断规律
1.只含有非极性键的单质分子是非极性分子。
2.含有极性键的双原子化合物分子都是极性分子。
3.含有极性键的多原子分子,空间结构对称的是非极性分子;空间结构不对称的为极性分子。
注意:判断ABn型分子可参考使用以下经验规律:①若中心原子A的化合价的绝对值等于该元素所在的主族序数,则为非极性分子,若不等则为极性分子;②若中心原子有孤对电子(未参与成键的电子对)则为极性分子,若无孤对电子则为非极性分子。
(七)等效平衡规律
1.在恒温、恒容条件下,对于反应前后气体分子数改变的可逆反应只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质的物质的量与原平衡相同,则两平衡等效。
2.在恒温恒容情况下,对于反应前后气体分子数不变的可逆反应,只改变起始时加入物质的物质的量,通过可逆反应的化学计量数比换算成同一半边的物质,只要物质的量的比值与原平衡相同,则两平衡等效。
3.在恒温恒压下,改变起始时加入物质的量,只要按化学计量数换算成同一半边的物质的物质的量之比与原平衡相同,则达平衡后与原平衡等效。
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