梁衛(wèi)東
摘 要:本文首先就高中化學(xué)當(dāng)中,常見的離子不能大量共存的情況進(jìn)行論述,并在此基礎(chǔ)上,憑借相關(guān)的真題實(shí)例,分析了高中化學(xué)當(dāng)中關(guān)于離子共存問題的常見考查方式,希望憑借此次經(jīng)驗(yàn)交流,能夠?yàn)檎谶M(jìn)行高中化學(xué)教學(xué)的教師們提供一定有價值的幫助。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué) 離子共存問題 例題分析
在高中化學(xué)中,離子共存問題是全國各地高考的熱點(diǎn),幾乎每年的高考考題當(dāng)中,都涉及有離子共存問題,但是就學(xué)生實(shí)際回答的效果來看,錯誤仍然層出不窮。因此本人認(rèn)為,高中化學(xué)教師,應(yīng)針對離子共存問題進(jìn)行全面的分析,幫助學(xué)生理清相關(guān)知識網(wǎng)絡(luò),只有這樣才能讓學(xué)生真正在離子共存問題的解答過程當(dāng)中減少錯誤的發(fā)生,并在高考當(dāng)中,取得更加優(yōu)異的成績。
一、高中化學(xué)當(dāng)中,離子無法大量共存的常見條件
1.水解反應(yīng)和絡(luò)合反應(yīng)使得離子無法大量共存
(1)離子產(chǎn)生水解反應(yīng),會在溶液當(dāng)中無法大量共存的,因?yàn)樗夥磻?yīng)會讓溶液當(dāng)中呈現(xiàn)酸性的陰離子與溶液之中呈現(xiàn)堿性的陽離子所進(jìn)行的反應(yīng)速率更快,這兩種離子在溶液所內(nèi)所進(jìn)行的水解反應(yīng)之下會進(jìn)行大量的消耗,所以導(dǎo)致它們無法在溶液之中大量共存。
(2)溶液之中所產(chǎn)生的絡(luò)合反應(yīng)同樣也不能讓離子大量共同。簡單地說,絡(luò)合反應(yīng)就是溶液當(dāng)中的離子或者分子和其中的金屬離子進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng),由此形成了新的一種離子。并且絡(luò)離子是通過一種離子與另外一種或者幾種分子、抑或者兩種或者兩種以上離子所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜的離子或者分析。例如,在高中化學(xué)學(xué)習(xí)當(dāng)中,較為常見的鐵離子、亞鐵離子和SCN-就是十分常見的因?yàn)樵谝黄饡a(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng)所以無法大量共存的離子。
2.由于復(fù)分解反應(yīng)致使溶液當(dāng)中離子無法大量共存
(1)產(chǎn)生弱電解質(zhì)
例如,氫離子和氫氧根離子經(jīng)過反應(yīng)生成水,氫離子和乙酸根離子經(jīng)過反應(yīng)生成乙酸,上述反應(yīng)當(dāng)中的生成物都是十分常見的弱電解質(zhì),弱電解質(zhì)的生成會讓溶液之中的離子濃度降低由此使得它們無法大量共存。類似的情況還有氫離子與次氯酸跟離子、氫離子和磷酸根離子以及氫氧根與部分酸式弱酸根離子(如氫硫酸根離子等)。
(2)生成氣體
離子與離子產(chǎn)生復(fù)分解反應(yīng),由此生成氣體,同樣會讓兩種離子不能夠大量共存。例如,氫離子和弱酸根離子便不能夠大量共存,如氫離子和氫硫酸根、氫離子和碳酸根等。
(3) 產(chǎn)生沉淀
因?yàn)殡x子當(dāng)中所發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)生成沉淀,會讓溶液當(dāng)中離子的濃度明顯降低,所以同樣也會使得離子無法大量共存。例如在堿性溶液之中,鐵離子、亞鐵離子、銅離子、鋅離子等會和氫氧根離子反應(yīng),從而產(chǎn)生大量的沉淀。另外,鉛離子和氯離子、鐵離子和硫離子等也會因?yàn)楫a(chǎn)生沉淀不等量共存。
3.因?yàn)檠趸€原反應(yīng)而無法大量共存的離子
擁有強(qiáng)氧化性的離子與擁有強(qiáng)還原性的離子是不能夠大量共存的,例如鐵離子是不能和硫離子在溶液當(dāng)中大量共存的。
再有就是在堿性環(huán)境或者酸性環(huán)境當(dāng)中,因?yàn)檠趸€原反應(yīng)的出現(xiàn)也會讓離子不能大量共存。如在堿性環(huán)境當(dāng)中。硫酸根離子和硫離子是能夠進(jìn)行大量共存的,但是在酸性環(huán)境之中,因?yàn)楫a(chǎn)生得了氧化換緣分性,就會產(chǎn)生水和沉淀,所以無法大量共存。
二、高中化學(xué)離子共存問題常見解決辦法和考核方式
1.關(guān)于離子共存問題的常見解決辦法
教師在針對離子共存問題進(jìn)行教學(xué)的過程當(dāng)中,要讓學(xué)生判定在某一溶液之中離子是否能夠大量共存,實(shí)際上就是要判定離子與離子之間是否產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)。因此,教師必須要讓學(xué)生針對問題當(dāng)中所給出的條件開展分析。
首先,學(xué)生在答題的過程當(dāng)中,必須要搞清楚條件是否定句還是肯定句,例如:可以大量共存與不能大量共存就是兩個截然不同的條件,一旦學(xué)生在題目解讀的過程中產(chǎn)生錯誤,便不可能在這道問題的回答中答對。再有就是,針對出題人對題目所進(jìn)行的限制必須要有充分的認(rèn)識,例如若出現(xiàn)藍(lán)色溶液,學(xué)生首先就需要考慮到銅離子、淺綠色就必須考慮到亞鐵離子。同時,教師還需要特別注意的是,無色和透明在本質(zhì)上是存在有差異的,應(yīng)讓學(xué)生給予區(qū)別對待。除此之外,出題人往往還會在問題當(dāng)中,就溶液的酸堿性進(jìn)行限定,如在pH=1的強(qiáng)堿性溶液當(dāng)中,教師需要提醒學(xué)生就氫離子的作用進(jìn)行思考,并且在這種環(huán)境的溶液當(dāng)中有弱酸性的離子與氫氧根離子都不能大量共存。
2.離子共存問題考察方式分析
在近幾年當(dāng)中,我國各地的高考化學(xué)考題,針對離子共存問題的考察十分常見,雖只是考察方式每年都會發(fā)生不同程度的改變,但是絕大多數(shù)問題仍舊是以選擇題的方式出現(xiàn)。就離子共存問題的考察規(guī)律進(jìn)行了解,能夠讓學(xué)生更加高效的針對這一類型問題進(jìn)行回答。
例如:在下列選項(xiàng)所示的各種溶液當(dāng)中,其中離子可以進(jìn)行大量共存的為()。
A.在含有大量Fe3+的溶液之中:氯離子、銨根離子、鈉離子、SCN-
B.在pH=1的溶液之中:鉀離子、亞鐵離子、氯離子、硝酸根離子
C.在pH=14的溶液當(dāng)中:鉀離子、鈉離子、偏鋁酸根離子、碳酸根離子
D.在氫離子濃度為10-13mol/L的溶液當(dāng)中:銨根離子 氯離子、硫酸根離子、硝酸根離子
分析:很明顯,在這道問題當(dāng)中,所針對的就是學(xué)生對于離子共存問題知識的掌握情況。首先針對A選項(xiàng)開展分析,可以非常清楚的看到,鐵離子會與SCN-發(fā)生絡(luò)合反應(yīng),并由此生成新的物質(zhì),因此A選項(xiàng)是錯誤的。而在B選項(xiàng)當(dāng)中,學(xué)生需要認(rèn)識到,在酸性環(huán)境之中,硝酸根離子擁有極強(qiáng)的氧化性,能夠把亞鐵離子氧化為鐵離子,所以B選項(xiàng)也是錯誤的。在D選項(xiàng)當(dāng)中,根據(jù)氫離子的濃度為10-13mol/L可以得到該溶液呈現(xiàn)堿性,而在堿性環(huán)境下,銨根離子與氫氧根離子是無法大量共存的,所以D選項(xiàng)也是錯誤的。因此,這道問題的正確答案為C
反思
在高中化學(xué)教學(xué)過程當(dāng)中,教師必須要向?qū)W生就離子共存問題的知識網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行梳理,使學(xué)生能夠從多方面就離子不能大量共存的原因進(jìn)行了解,并且通過相關(guān)的常見類型題練習(xí),讓學(xué)生在解答相關(guān)離子共存問題當(dāng)中有著較高的解題效率。這樣才能讓學(xué)生能夠在高考當(dāng)中,取得較為令人滿意的成績,真正實(shí)施化學(xué)素質(zhì)教育,全面提升學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn)
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