朱雨軒 湖南省寧鄉(xiāng)縣第一高級中學
化學課程當中的離子共存問題,一直以來都是化學課程中的重點和難點所在。這就變相的要求,在具體的學習過程當中,要從化學的基本概念和相應的理論角度出發(fā),切實思考清楚離子的反應以及共存問題的條件,如此才能真正的學好這一方面的知識。從另一方面來講,化學離子共存問題同樣是考試的熱點之一,考試中將會把離子的共存問題具體的分為三個部分,也就是復分解氧化還原反應、水解以及其他因素導致的不能共存問題,這些都是需要著重進行學習的。
復分解氧化還原反應將會嚴重的制約離子之間的共存,其表現(xiàn)是方方面面的,首先來講的就是,氣體的生成。對于很多具有弱酸性的離子而言,就比如說CO32-、S2-、HS-等弱酸性離子,其可以在酸性氣體下,反應生成氣體小分子,正是因為如此,酸性物質(zhì)就與這些離子不能共存。主要是因為一旦強行對兩者進行共存,就會造成離子的大量消耗。
第二,需要說明的就是沉淀的生成。一般來說,大多數(shù)的金屬離子只能在酸性的溶液當中存在,遇到了酸性溶液,一部分的陰離子就會形成大量的沉淀物,這些沉淀物同樣會對離子造成大量的消耗,離子被消耗之后,就不可能出現(xiàn)共存的現(xiàn)象。舉個例子進行說明,就比如說Ba2+、Ca2+等就不能與SO42-等酸性溶液大量共存,這是因為當兩者處在一起的時候,就會互相以1:1的狀態(tài)進行消耗,因此并不能發(fā)生離子的共存。
首先來討論水解的反應。需要明白的是,水解程度大的陽離子與水解程度大的陰離子不可能在同一個環(huán)境下進行共存,這是因為兩者都會互相消耗掉。比如說AI3+與HCO3-、CO32-等不能大量共存,因為AI3+在水中發(fā)生水解反應后呈現(xiàn)的是酸性的屬性,AI3++3H2O=AI(OH)3,可以明確知道的是,CO32-在水中的反應是呈現(xiàn)堿性的,如果一旦兩種離子大量共存,就會呈現(xiàn)出酸堿中和的性質(zhì),從而水解的化學反應將會加劇,兩者離子也就在水解的反應當中被大量的消耗掉了。但是比較的特殊的現(xiàn)象也是存在的,就比如說NH4+與HCO3-、NH4+與 C卻能在同一環(huán)境之中,發(fā)生離子共存的現(xiàn)象,通過這個特殊的例子,可以清楚的明白的是,學習化學離子共存知識的時候,很有必要對一些特殊的例子加深記憶,以免在考試當中出現(xiàn)相關(guān)問題后,不知道如何進行正確解題。
另一個需要注重的就是絡(luò)合反應。與水解反應一樣,一旦發(fā)生絡(luò)合反應,離子間的共存現(xiàn)象也會出現(xiàn)不能共存的問題。比如說Fe2+、Fe3+與SCN-就不能有效的共存,這是因為Fe3+與SCN-在溶液中會發(fā)生絡(luò)合反應,而結(jié)合在一起,它們的化學方程式主要是這樣表現(xiàn)的,F(xiàn)e3++nSCN-=[Fe(SCN)n]3-n,這樣的化學方程式就透露出一種信息,那就是兩種離子將會按照一定的比例進行相應的消耗。從而也就不可能出現(xiàn)離子的共存問題。
除了上面所說的兩種因素之外,還存在著其他的因素,影響著化學離子的共存。比如說酸堿性條件就會制約離子的共存.舉個例子說明,就比如說Fe2+與NO3-在一般條件下可以產(chǎn)生離子共存現(xiàn)象,但是一旦出現(xiàn)在酸堿性的溶液當中,就會立馬發(fā)生消耗反應,離子共存的現(xiàn)象會立即消失。這是因為在強酸作用的條件下,H+與N形成HNO3,從而之前的二價鐵離子被氧化形成了三價鐵離子,從具體的觀察中,將會很清楚發(fā)現(xiàn),溶液的顏色發(fā)生了明顯的變化。還有個特殊的例子,Mn與CI-其離子在中性、堿性以及弱酸性下,都可以發(fā)生共存現(xiàn)象,但是一旦到了強酸性的溶液當中,H+與Mn將會形成高錳酸HMnO4,從而使得CI-被氧化成了CI2,所以得出相關(guān)結(jié)論,二者在強酸條件下是不可能進行有效的離子共存的。所以在日常的化學離子學習當中,要弄清楚每一道化學試題的意圖所在,也就是說分清楚題目中所問的到底是“共存”還是說“大量共存”,這兩者的結(jié)果是不一樣的。同時還需要注意的就是PH值,也就是酸堿中和度的問題,這一點對于化學離子能否共存也是非常重要的一個因素。
高中化學的課程學習當中,離子的共存問題是一個非常重要的知識點,因為這個知識點關(guān)系著方方面面,它是對離子反應能力的考察,同時也是對離子反應問題的相關(guān)復習。因為在歷屆的高考試卷中,都出現(xiàn)了有關(guān)離子共存的題目設(shè)計,也就充分展現(xiàn)出了其重要的程度,如果真正有效的掌握到了這部分的知識的話,就一定可以在整體上把握住化學反應的相關(guān)條件,自身的分析問題,解決問題的能力也能得到全面的培養(yǎng)。