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        復(fù)分解反應(yīng)的微觀理解與應(yīng)用探究

        2021-07-27 05:59:45高秉暉
        新課程·上旬 2021年50期
        關(guān)鍵詞:微觀雜質(zhì)選項(xiàng)

        高秉暉

        復(fù)分解反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)重要的類(lèi)型之一,掌握該反應(yīng)有利于構(gòu)建整個(gè)化學(xué)理論體系,關(guān)系到后續(xù)酸堿鹽的轉(zhuǎn)化規(guī)律及特征性質(zhì)的學(xué)習(xí),有必要對(duì)復(fù)分解反應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容加以剖析,下面對(duì)其微觀理解、離子共存、物質(zhì)提純和物質(zhì)鑒別開(kāi)展探究。

        探究一:從微觀視角來(lái)理解復(fù)分解反應(yīng)

        例1:校化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生想從微觀角度來(lái)深入理解復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì),根據(jù)實(shí)質(zhì)繪制了下圖所示的復(fù)分解反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)圖,圖中的直線表示兩兩結(jié)合可以發(fā)生反應(yīng),下列選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(? )。

        (A)復(fù)分解反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)是溶液中的離子結(jié)合生成沉淀、氣體和水的過(guò)程

        (B)上圖括號(hào)內(nèi)的A和B可以表示NH+4和Ca2+

        (C)NaOH與NH4Cl反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng),其化學(xué)反應(yīng)方程式為NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O

        (D)復(fù)分解反應(yīng)中物質(zhì)的化合價(jià)可能發(fā)生變化

        分析與解:上述屬于復(fù)分解反應(yīng)的微觀探究題,解題時(shí)需明確復(fù)分解反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)。根據(jù)微觀視角下反應(yīng)的條件可知選項(xiàng)(A)正確;括號(hào)中需要填寫(xiě)與OH-和CO2-3反應(yīng)生成水、氣體和沉淀的離子,而OH-與NH+4反應(yīng)可生成氣體,CO2-3與Ca2+反應(yīng)可生成沉淀,故選項(xiàng)(B)正確;NaOH與NH4Cl反應(yīng)有氣體NH3和H2O生成,顯然屬于復(fù)分解反應(yīng),故選項(xiàng)(C)正確;根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的概念可知,復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng),故其中一定不存在化合價(jià)的變化,故選項(xiàng)(D)錯(cuò)誤。

        綜上可知,答案為(D)。

        探究二:結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)來(lái)分析離子共存

        例2:下列各組物質(zhì)在pH=13的無(wú)色溶液中可以大量共存的是(? )。

        (A)NaNO3、NaCl、KNO3、(NH4)2SO4

        (B)H2SO4、HCl、AgNO3、Na2SO4

        (C)KMnO4、CuCl2、Fe2(SO4)3、NaNO3

        (D)K2SO4、NaCl、K2CO3、NaOH

        分析與解:本題目判斷物質(zhì)能否大量共存,實(shí)則也是離子共存問(wèn)題,需要拆解物質(zhì)中的離子即可,從復(fù)分解反應(yīng)來(lái)判斷同樣只需要根據(jù)其反應(yīng)實(shí)質(zhì)。解題時(shí)關(guān)注題目中的兩個(gè)關(guān)鍵信息:一是pH=13,溶液中含有大量的OH-;二是溶液為無(wú)色,故有色離子不可存在。(A)選項(xiàng)中的(NH4)2SO4會(huì)與OH-發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),會(huì)有NH3和H2O生成,故不可共存;(B)選項(xiàng)中的H2SO4、HCl均可以與OH-發(fā)生反應(yīng),同時(shí)HCl與AgNO3可以生成AgCl沉淀,且所涉反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng),故不可共存;(C)選項(xiàng)中的CuCl2、Fe2(SO4)3均可以與堿性溶液發(fā)生反應(yīng),生成對(duì)應(yīng)的沉淀,且Cu2+和Fe3+均為有色離子,故不可共存;(D)選項(xiàng)中的四種物質(zhì)均不會(huì)發(fā)生反應(yīng),在pH=13的溶液中可以大量共存,該選項(xiàng)的干擾點(diǎn)是CO2-3與OH-,需區(qū)別HCO-3與OH-,前者可以共存,后者會(huì)發(fā)生反應(yīng)。

        綜上可知,答案為(D)。

        探究三:運(yùn)用復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件進(jìn)行物質(zhì)提純

        例3:為除去下列選項(xiàng)物質(zhì)中混有的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)),設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案,其中不可行的是(? )。

        (A)NaCl(NaOH)——先加入過(guò)量的稀HCl,然后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶

        (B)KCl溶液(CaCl2溶液)——滴加Na2CO3溶液,恰好完全反應(yīng)時(shí)進(jìn)行過(guò)濾操作

        (C)CaCl2溶液(HCl溶液)——先加入過(guò)量的CaCO3,然后進(jìn)行過(guò)濾操作

        (D)H2(HCl氣體)——先通過(guò)足量的NaHCO3溶液,再加入足量的濃H2SO4

        分析與解:本題目為除雜提純題,根據(jù)物質(zhì)情形來(lái)分析方案設(shè)計(jì)得是否合理,結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件進(jìn)行分析就需要關(guān)注其中的雜質(zhì)離子,確保提純物質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。(A)選項(xiàng)中的雜質(zhì)離子是OH-,方案是采用生成H2O的思路來(lái)將其除去,而HCl具有揮發(fā)性,故可以通過(guò)蒸發(fā)來(lái)除去,方案可行;(B)選項(xiàng)中的雜質(zhì)是Ca2+,方案設(shè)計(jì)想通過(guò)生成CaCO3沉淀將其分離,但選用的Na2CO3溶液引入了雜質(zhì)Na+,合理方案是選用K2CO3,方案不可行;(C)選項(xiàng)中的雜質(zhì)為H+,方案采用H+與CaCO3反應(yīng)生成H2O和CO2,后續(xù)的過(guò)濾操作是為除去過(guò)量的CaCO3,方案可行;(D)選項(xiàng)中的雜質(zhì)是HCl氣體,方案設(shè)計(jì)中HCl可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2,但濃H2SO4不能吸收CO2,故所得氣體中還含有CO2雜質(zhì),方案不可行。

        綜上可知,答案為(B)、(D)。

        總之,復(fù)分解反應(yīng)是初中化學(xué)的重點(diǎn)知識(shí),需要明晰復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,掌握反應(yīng)的微觀本質(zhì),在此基礎(chǔ)上深入探究復(fù)分解反應(yīng)的應(yīng)用點(diǎn),靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來(lái)分析離子共存、進(jìn)行物質(zhì)提純和鑒別,重視知識(shí)總結(jié)。復(fù)分解反應(yīng)中存在一些較為特殊的規(guī)律,是酸堿鹽知識(shí)內(nèi)容的重要組成,探究時(shí)需要合理辨析,重點(diǎn)探究。

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