探析化學(xué)“離子共存”的幾個(gè)條件

◇ 江蘇 周 媛

(作者單位:江蘇省六合高級(jí)中學(xué))

“離子共存”是高中化學(xué)中十分經(jīng)典的一類問題,要求學(xué)生能夠?qū)σ恍┏Ｒ婋x子的性質(zhì)等熟練掌握,具有一定的難度,因此有些學(xué)生會(huì)對(duì)這類問題產(chǎn)生畏難情緒.教師可以在教學(xué)中帶領(lǐng)大家進(jìn)行分析,引導(dǎo)學(xué)生掌握一定的解題方法和技巧,幫助大家更好地解決這類問題.

1 “無色透明”,注意有無反應(yīng)

高中化學(xué)學(xué)習(xí)中,我們會(huì)接觸許多有色離子,而離子共存問題中往往會(huì)出現(xiàn)“無色透明”這樣的條件,因此,學(xué)生往往尋找題干中的有色離子,進(jìn)行排除.但是這并不是完全正確的,當(dāng)看到“無色透明”等條件時(shí),學(xué)生不僅要思考溶液中是否存在有色離子,同時(shí)還要判斷是否存在可以反應(yīng)生成沉淀的離子.因?yàn)槿芤褐幸坏┥沙恋?將不再呈現(xiàn)澄清透明狀態(tài).

例1判斷在無色透明的溶液中,以下幾組離子能夠?qū)崿F(xiàn)共存的是( ).

分析①中不存在有色離子,且離子之間不會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成沉淀.②中出現(xiàn)二價(jià)銅離子,它在溶液中會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)色,不符合“無色透明的溶液”,所以排除.③中出現(xiàn)Ag＋、I－,這兩種離子會(huì)產(chǎn)生AgI沉淀,所以不符合題意,正確答案為①.

2 “強(qiáng)酸強(qiáng)堿”,考慮環(huán)境條件

解決“離子共存”類問題,學(xué)生還要注意題目中是否給出其他條件.有些元素?zé)o法在強(qiáng)酸或者強(qiáng)堿條件下以離子形式存在.當(dāng)遇到這類條件時(shí),大家就需要考慮環(huán)境條件,將無法和H＋或者OH－共存的離子排除.因此需要學(xué)生熟練掌握常見元素的性質(zhì),大家可以通過練習(xí)不斷積累自己的做題經(jīng)驗(yàn),掌握離子共存問題中常見考查點(diǎn),提升解題效率.

例2判斷下列各組離子是否能夠大量共存.

分析首先分析①,該溶液的環(huán)境為pH＝13,說明是強(qiáng)堿性環(huán)境,因此我們要分析這些離子是否都能夠存在于強(qiáng)堿性環(huán)境,很顯然都可以.接著分析②,給出了H＋的濃度為0.1mol·L－1,說明環(huán)境為強(qiáng)酸性,那么不能存在,因?yàn)樗鼤?huì)和H＋生成S單質(zhì)和SO2氣體.

任何一種溶液都有自己的pH,學(xué)生在探析離子共存問題時(shí)應(yīng)關(guān)注題目所給的已知條件,結(jié)合已知條件進(jìn)行判斷.但是有些時(shí)候并不會(huì)直接將溶液環(huán)境給出,針對(duì)這種情況,大家就需要結(jié)合所給已知條件進(jìn)行分析.

3 “可酸可堿”,假設(shè)兩性情況

化學(xué)學(xué)習(xí)中存在著這樣一類離子,它們既能夠存在于酸性條件下,同時(shí)還能夠存在于堿性條件下,往往容易被用作題目的已知條件.在求離子共存問題時(shí)同學(xué)們應(yīng)格外關(guān)注.這類離子所在的溶液環(huán)境“可酸可堿”,學(xué)生就需要將兩種情況進(jìn)行假設(shè),只有都滿足條件,才能實(shí)現(xiàn)離子共存.

例3若已知某溶液能夠與Al反應(yīng)生成H2,請判斷以下離子是否可以在該溶液中大量共存

分析看到這個(gè)題目后大家首先需要做的是將題目條件進(jìn)行轉(zhuǎn)化,根據(jù)我們所學(xué)過的知識(shí),可以知道Al能夠與酸、堿反應(yīng),且都會(huì)產(chǎn)生氫氣,因此該溶液環(huán)境可酸可堿,學(xué)生需要將兩種情況都進(jìn)行考慮.首先分析酸性環(huán)境時(shí),這些離子都可以大量共存,緊接著分析堿性環(huán)境,可以發(fā)現(xiàn)Al3＋無法實(shí)現(xiàn)共存,因?yàn)樗鼤?huì)與OH－反應(yīng)生成Al(OH)3沉淀.

求解離子共存問題時(shí),學(xué)生往往會(huì)忽略已知條件,但是已知條件往往是我們分析的入口.大家應(yīng)該充分利用已知條件,將其轉(zhuǎn)化為對(duì)求解有幫助的條件進(jìn)行分析,提升判斷效率.

總而言之,離子共存問題是高中化學(xué)中十分重要的一類問題,也是學(xué)生容易出錯(cuò)的問題.它不僅需要大家對(duì)常見元素的離子性質(zhì)具有良好的掌握,同時(shí)還需要大家能夠關(guān)注已知條件,探尋溶液的環(huán)境條件.因此,教師應(yīng)當(dāng)通過教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣,從已知條件入手,有條理地進(jìn)行分析,熟練掌握這類問題,提升化學(xué)學(xué)習(xí)效率.