【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經與如今迥異，因此不建議零基礎學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內容較新而且還又增添了25本大學基礎自學內容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。

第四章電離學說?

§4-6離子反應和離子方程式

離子反應

【01】在學習電離學說以前，我們對電解質在溶液里進行的某些化學反應，不能得到很好的解釋。例如，把不同銀鹽的溶液跟不同氯化物的溶液相混和時，都會產生氯化銀的白色沉淀。例如：

【02】在上面這三個化學反應里，所用的反應物的分子組成是各不相同的。但為什么它們都能生成同一種沉淀呢？如果說，這是因為在這些化合物里都含有銀元素和氯元素。那末，是不是含有銀元素的化合物和含有氯元素的化合物相遇時，總能生成氯化銀沉淀呢？我們知道，當硝酸銀溶液跟氯酸御溶液混和時，或者硝酸銀溶液跟四氯化碳相遇時【四氯化碳是一種無色液態(tài)的有機化合物】，都并沒有氯化銀沉淀生成。顯然，這些實驗事實是不能用分子論的觀點來解釋的。

【03】利用電離學說，就可以對電解質在水溶液里的相互反應作出本質的解釋。

【04】根據(jù)電離學說，在水溶液里，電解質（特別是強電解質）并不以分子狀態(tài)存在，而主要是以離子狀態(tài)存在的。因此，電解質在水溶液里的相互反應，實際上參加反應的并不是電解質的分子，而是由它電離生成的離子；反應結果也不決定于電解質分子的種類，而決定于它溶液里存在的離子的種類。這種反應，我們稱做離子反應。

【05】在硝酸銀溶液里，實際上并不存在著分子，主要存在著的只是離子和離子【因為是鹽類，是強電解質，它在溶液里幾乎能夠完全電離成為離子和離子】。同樣，在氯化鈉溶液里，實際上也不存在著分子，主要存在著的只是離子和離子。當這兩種溶液混和并發(fā)生化學反應時，實質上是這四種離子間的相互反應：離子跟離子結合成難溶解的氯化銀沉淀；離子跟離子結合后生成硝酸鈉，但由于硝酸鈉是容易溶解的強電解質，因此實際上它們并不結合成為硝酸鈉分子，主要仍以離子狀態(tài)存在于溶液中。因此，化學方程式(1)更加符合于真實情況的寫法應該是：

【06】同樣，化學方程式(2)，(3)也應該分別寫成：

【07】氯酸鉀在溶液里雖然也能電離，但電離結果生成離子和離子，并不生成離子，因此，當氯酸鉀溶液跟硝酸銀溶液相混和時，是不可能生成氯化銀沉淀的，四氯化碳是一種非電解質，它根本不能電離成離子。因此，四氯化碳跟硝酸銀溶液相遇時，也不可能會有氯化銀沉淀產生。

離子方程式

【08】如前所述，電解質（主要是堿、酸、鹽）在溶液里所起的反應，主要是它們離子間的反應。為了更加符合于真實情況，在表示這種反應的化學方程式里，應該用離子符號來代替溶液里的電解質的分子式（當然，反應里的非電解質，或主要以分子狀態(tài)存在的、電離度很小的弱電解質，仍應以分子式來表示)，象這樣的化學方程式，稱做離子方程式。例如上面(4)、(5)、(6)這幾個化學方程式，就是離子方程式（相對于離子方程式，一般完全用分子式表示的化學方程式，可以稱做“分子方程式”）。

【09】從上面這三個離子方程式還可看到，在這些化學反應里，有些離子實際上并沒有參加反應，如(4)式中，反應物和生成物中都有，；(5)式中，反應物和生成物中都有，；(6)式中反應物和生成物中都有，，我們可以把它們從化學方程式的兩邊消去。這樣，上面這三個離子方程式，最后將變成相同的形式，即

【山注，Ag^++Cl^-=AgCl↓】

【10】經過這樣簡化后的離子方程式，稱做簡化離子方程式。上面這個簡化離子方程式，清楚地表明了這三個化學反應的實質是完全相同的，它們都只是溶液里的離子和離子相互結合，成為難溶解的（因而也是難電離的）氯化銀分子。

【11】從這個簡化離子方程式還可進一步看出：任何含有離子的溶液跟任何含有離子的溶液相混和時，都將會有氯化銀沉淀生成。因此，我們可以用硝酸銀（或其他可溶性的銀鹽）溶液（其中含有離子）來檢驗鹽酸和一切可溶性的鹽酸鹽（其中含有離子），這在§1-5里已經介紹過了【山注，化2-1-05第15~18段，傳送門CV20936974】。

【12】由此可以看出，離子方程式更能表現(xiàn)出離子間相互反應的實質。

【13】現(xiàn)在我們再用電離學說的觀點來研究一下強酸（例如鹽酸）跟強堿（例如氫氧化鈉）在溶液里發(fā)生的中和反應的實質。

【14】鹽酸跟氫氧化鈉在溶液里發(fā)生中和反應生成氯化鈉（鹽）和水，這個反應的分子方程式是：

【15】寫成離子方程式是：

【16】簡化后得簡化離子方程式：

【17】從這個簡化離子方程式，可以看出這個化學反應的實質是：由鹽酸分子電離生成的氫離子，和由氫氧化鈉分子電離生成的氫氧根離子，相互結合成為難電離的水分子。當鹽酸和氫氧化鈉的用量適好完全反應時，溶液里既沒有氫離子（它使溶液顯現(xiàn)酸性反應)，也沒有氫氧根離子它使溶液顯現(xiàn)堿性反應)存在。因此，這時溶液呈現(xiàn)中性【應該指出，除強酸和強堿外，其他酸和堿完全中和時，溶液并不一定呈中性，這在§4-7“鹽類的水解”一節(jié)里還將詳細討論】。

【18】不僅鹽酸跟氫氧化鈉反應的實質是這樣的，其他任何強酸跟強堿的中和反應的實質也都是這樣的。例如硫酸跟氫氧化鉀的反應：

【19】又如硝酸跟氫氧化鋇的反應：

離子方程式的寫法

【20】我們學習了離子方程式和簡化離子方程式后，現(xiàn)在再把書寫離子方程式和簡化離子方程式的具體步驟概括如下：

【21】第一步：寫出反應的分子方程式

【22】第二步：把在溶液里主要以離子狀態(tài)存在的物質（即容易溶解的強電解質）改寫成離子形式，對那些在溶液里主要以分子狀態(tài)存在的物質（非電解質或弱電解質以及難溶解的沉淀或氣體)，仍保留它們的分子式。

【23】第三步：消去方程式兩邊相同的離子，得簡化離子方程式。

【24】下面再舉幾個例子，根據(jù)上述步藥來書寫離子方程式（簡化離子方程式）：

例1.在硫酸銅溶液里通入硫化氫生成黑色的硫化銅沉淀。

例2.鹽酸跟碳酸鈣（固體）發(fā)生反應放出二氧化碳氣體。

例3.醋酸溶液跟氫氧化鈉溶液中和后生成醋酸鈉和水。

【從這個簡化離子方程式可以看出，這個中和反應的實質和前述的強酸、強堿的中和反應的實質是有區(qū)別的】

電解質溶液里的復分解反應進行近乎完全的條件

【25】堿類、酸類、鹽類都是電解質，它們在溶液里的相互反應（一般是復分解反應)，主要也是離子間的反應。

【26】在第一冊§5-6【山注，化1-5-06第20~42段，傳送門CV20858264】里講到堿、酸、鹽在溶液里相互發(fā)生復分解反應進行近乎完全，至少必須具備下面三個條件中的一個：(1)生成難溶解的沉淀；(2)生成揮發(fā)性的氣體；(3)生成水。

【27】利用電離學說，可以很好地解釋堿、酸、鹽在溶液里相互間的復分解反應進行近乎完全的條件。?

【28】堿、酸、鹽在溶液里的復分解反應既是離子間的反應，那末，如果溶液里的某些離子，能夠結合成為難溶解的沉淀，從溶液析出；或結合成為容易揮發(fā)的氣體，從溶液逸出；或結合成為極難電離的物質（例如水），這些離子實際上就從溶液里分離了出來，不會再跟溶液里的其他離子相互反應。這樣，反應就朝著生成這些物質的方向進行到近乎完全。

【29】與此相反，電解質在溶液里的復分解反應，如果不具備上述的任何條件，反應就不能向一個方向進行近乎完全。例如，當把氯化鈉溶液跟硝酸鉀溶液相混和時，我們觀察不到有任何現(xiàn)象發(fā)生。這兩種物質如果能夠發(fā)生復分解反應，那將是：

【30】寫成離子方程式時是：

【31】從這個離子方程式可以看出，當這兩種溶液混和后，溶液里主要仍是四種離子。只有當把溶液蒸發(fā)時，溶液里的離子才有可能結合生成硝酸鈉和氯化鉀的分子；當然，同樣也有可能結合生成氯化鈉和硝酸鉀的分子，因此，當把溶液完全蒸干時，所得晶體將是硝酸鈉、氯化鉀、氯化鈉和硝酸鉀四種物質的混和物。由此可以看出，上述反應是不能向一個方向進行到近乎完全的。

習題4-6

1、把下列反應的化學方程式改寫成離子方程式：

【(1)解】是易溶于水的強電解質，可以寫成離子形式；是非電解質，仍保留分子形式。得離子方程式：

消去等號前后相同的離子，得簡化離子方程式：

2、舉出能被下列離子方程式所表示的分子方程式（各舉兩例）：

【(1)解】

以上這兩個分子方程式都可以用離子方程式來表示。

3、寫出用硝酸銀溶液檢驗鹽酸和鹽酸鹽的離子方程式。

4、寫出用氯化鋇溶液檢驗硫酸和硫酸鹽的離子方程式。