離子共存題是高考的熱點和難點之一,相關知識主要依托離子的性質及離子間規(guī)律。由于離子間反應的多樣性和復雜性,導致這類試題的難度和錯誤率居高不下。高三復習時,若能抓住其中的一般規(guī)律和特殊性,注意認真審題,挖掘題干中隱含的信息,便能以較少的訓練,達到事半功倍的效果。
一、基本規(guī)律,熟練掌握
溶液中離子大量共存的實質是離子之間不能發(fā)生離子反應,能夠發(fā)生離子反應的離子就不能大量共存。在中學化學中,離子之間主要發(fā)生如下四種類型的反應而不能大量共存。
1.復分解反應
(1)離子之間因反應生成沉淀(難溶物或微溶物)而不能大量共存。如Ca2+與CO32—、Ba2+與SO32—、Ag+與Cl—、Fe2+與S2—、Mg2+與OH—、Fe3+與OH—、H+與SiO32—等,都是因能發(fā)生離子反應生成沉淀而不能大量共存。(2)離子之間因反應生成氣體物質而不能大量共存。如H+與CO32—、HCO3—、SO32—、HSO3—、S2—、HS—,OH—與NH4+等因可生成不穩(wěn)定酸或不穩(wěn)定堿而不能大量共存。(3)離子之間因反應生成弱電解質而不能大量共存。如H+與F—、CH3COO—、C6H5O—、ClO—、C2O42—、HC2O4—、PO43—、HPO42—、H2PO4—,OH—與NH4+(難溶性堿在規(guī)律1中已考慮)、H+等因可生成弱酸、弱堿或水不能大量共存。
2.雙水解反應
弱酸酸根陰離子與弱堿陽離子在水溶液中相互促進水解,如果水解產物為難溶于水的沉淀或氣體時,這些相互促進水解的反應能進行到底。
3.氧化還原反應
根據(jù)“左強右弱”規(guī)律,強氧化性離子與強還原性離子在水溶液中相遇時要發(fā)生氧化還原反應生成弱還原性離子(或分子)和弱氧化性離子(或分子)而不能大量共存。
4.絡合反應
離子之間相互結合成穩(wěn)定的絡離子而不能大量共存。如Fe3+與SCN—、C6H5OH;Ag+與NH4+、OH—等因發(fā)生絡合反應生成穩(wěn)定的絡離子而不能大量共存。
二、隱含信息,認識挖掘
在掌握了離子是否共存的基本規(guī)律之后,審題時還要特別注意題干中的限制條件,尤其弄清這些條件的內在含義。
1.題干限定“無色溶液”
若溶液無色透明時,溶液中肯定不含有色離子。如Cu2+(藍色)、Fe3+(黃色)、Fe2+(淺綠色)、MnO4—(紫紅色)、Cr2O72—(橙色)、CrO42—(黃色)、Cr3+(綠色)等離子都有顏色。若為無色溶液,說明這些離子不存在。
2.題干限定“溶液酸堿性”
要認真審清題干中所給溶液的酸堿性以及隱含的酸堿性描述。
三、小心辨析,警惕特殊
解決離子共存題,千萬不能忽視某些離子的特殊性,要特別注意一些特殊的離子反應。常見離子的特殊反應有:
1.陰、陽離子之間因生成微溶物不能大量共存
如Ca2+與OH—、Mg2+與CO32—、Ca2+與SO42—、Ag+與SO42—等因生成微溶物不能大量共存。
2.弱酸酸式根離子與強酸反應生成弱酸(或氣體物質),與強堿反應生成正鹽而不能大量共存
3.HS—與Cu2+、H2PO4—與PO43—、C6H5OH和CO32—、AlO2—與HCO3—等因發(fā)生復分解反應不能大量共存
4.NH4+與HCO3—、HSO3—、HS—、CH3COO—、PO43—等弱酸陰離子,Mg2+與HCO3—、HSO3—、H2PO4—等弱酸酸式根離子雖然存在雙水解,但因水解程度不大,故在溶液中仍可大量共存
四、總結經驗,注重方法
要想快速解答離子共存題,首先要能審清題干要求,挖掘隱含條件。解離子共存題的解題方法如下。
1.審題干
審題干時,要明確題目選出的是“能大量共存”還是“不能大量共存”,是“一定能”還是“可能”大量共存等。
2.審選項
審選項時,要明確各組給定離子間是否會發(fā)生反應,組內的每種離子和原溶液中已存在的離子或物質間是否會發(fā)生反應等。
3.找技巧
解題中,要提高解題速度和準確率,除了要求學生熟練掌握離子共存的一般規(guī)律和認真挖掘題干隱含信息外,還應要求學生注意積累一些解決這類問題的經驗和技巧,優(yōu)化解題過程。這些經驗在解題時可以加以利用,有利于提高解題速度。
4.排干擾
做離子共存選擇題常用的方法就是排除法,將明顯不符合題意的選項剔除,這樣,既能排除錯誤選項的干擾,還能提高做題的準確率,節(jié)省考試時間。
(作者單位 安徽省濉溪中學)