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浅议高中化学中的离子共存问题
摘要:众所周知,离子在物质中占据重要的地位,是基本单元之一,而离子反应同样是化学反应的常见类型,并在高中化学理论体系中发挥着不可替代的作用。通过离子反应方程式,可以真实地反映出物质的反应。但需要注意的是,受离子带电问题与形成离子、原子,原子团与原子团反应的影响,使得溶液当中的离子难以有效共存。特别是高中化学离子化合物体系当中,离子共存的问题十分重要。作为高中生,在实际学习过程中,对离子共存的问题总结出以下结论,下文将重点阐述,希望为广大高中生化学学习提供有价值的参考依据。
关键词:高中化学;离子共存;问题
在高中化学课程教学过程中,离子共存问题始终是难点,而我们在学习的过程中,对于离子键的共存问题也很难有效分清。根据高考试题结构与分数值安排发现,离子共存问题出现几率相对较高。为此,只有对离子间反应的规律以及共存条件予以全面理解,才能够对所学知识予以灵活运用,对离子共存问题解决。 1高中化学离子共存试题的类型
在学习过程中,通过各种试题的训练与练习发现,离子共存问题的类型难度是中等层次且相对容易,然而在区分方面的跨度却很大。总体来讲,离子共存问题的解答难度并不难,但且得分和失分差距却很大。通过分析原因发现,我们在学习的时候,并未系统整理与离子共存知识内容,所以很难有序记忆并掌握知识内容,导致后期解题时出现知识点混乱与混淆的情况,难以正确认知物质反应的规律,所以解答试题的结果也就不正确。 2不能共存原因之一:离子之间发生复分解或氧化还原反应
在两种离子或者两种以上离子之间,处于溶液状态下的发生复分解或氧化还原反应而使其不能共存的具体情况分为三点: 2.1生成沉淀
在离子元素体系中,很多金属阳离子无法在碱性环境下独立存在或者遇到阴离子就会发生沉淀现象,只能在酸性溶液中保持良好的存在性。因此,从离子无法共存会生产难溶物或者微溶物即沉淀的离子组合有:Ag+与CI-、OH-与CU2+、SO42-与Ba2+和Ag+、Mg2+或Ba2+或Ca2+与CO32-或SO32-或PO43-等都无法大量共存。 2.2生成气体
针对很多离子来说,比如NH4+与OH-、H+与CO32-、HS-、S2-、HCO3-、SO32-以及OH-等这些带有弱酸性的阴性离子,在酸性环境下会发生反应,从而生成很多气体小分子,无法形成大量共存。因此,在酸性物质面前,以上这些离子不能共存,如若它们大量相遇会使很多离子消耗掉,生成气体挥发。 2.3生成弱电解质
生成难发生电解质的原理与生成沉淀的原理相似,生成弱电解质的离子也无法在溶液中大量共存。生成难以电离的物质是由于离子被成功消耗掉并且摆脱了所处溶液的体系之中。比如H+与醋酸根离子CH3COO-、CIO-、OH-、CO32-、HOO42-、SO32-、S2-等离子相处在同一
溶液中会生成弱酸;OH-与CU2+、NH4+、Fe3+、HPO42-、HS-、HSO3-以及H+等离子会生成出弱酸物质;H+与OH-相遇会生成水,因此以上这些物质无法大量共存。 2.4发生氧化还原反应
一般来说,带有氧化性质的离子与带有还原性质的离子之间无法在溶液中大量共存,会提升离子之间的氧化性。比如氧化性离子高锰酸根MnO4-、铁离子Fe3+、高氯酸根CIO-、硝酸根NO3-等离子与还原性离子硫离子S2-、溴离子Br-、碘离子I-、亚硫酸根SO32-、铁离子Fe2+等离子不能大量共存。还要注意的考点有:在有氢离子H+存在的状态时,会使得高锰酸根MnO4-、高氯酸根CIO-、硝酸根NO3-的氧化性大大增强;Fe3+与Fe2+可以在溶液中共存,因为不同价态铁离子之间不存在中间价态,并且,Fe3+不能够使氯离子CI-发生氧化反应。 3不能共存原因之二:离子之间发生水解或或络合反应
在同一溶液下,如果水解程度较大的阳离子与水解程度较大的阴离子相遇,则无法大量共存,会发生双水解现象,造成离子因发生水解反应大量消耗。比如Fe3+与HCO3-、CO32-、CIO-、ALO2-,AL3+与CO32-、S2-、HS-、CIO-、ALO2-等。并且,在溶液中发生络合反应的离子也无法共存,比如铁离子与SCN-不能在溶液中大量共存,结合在一起后会导致两种离子都按照挥发比例消耗掉。
4不能共存原因之三:其他因素导致离子不能共存
针对离子之间的共存问题,酸碱性平衡条件起到了非常大的影响。比如强酸无法与弱酸根共存、强碱不能与弱碱金属共存。例如在正常中性的或者碱性的条件下,Mn04-与CL-是可以大量共存的,但是在强酸的条件下,由于H+与Mn04-会形成高锰酸HMn04,CL-也会被氧化成CL2,因此二者无法在强酸的溶液中共存。 结论
综上所述,针对教材的教学任务和教学大纲要求,离子共存问题占据了很大部分,也是学习其他方面知识的理论基础,离子作为物质组成部分的最基本单元之一,在高中化学学习任务中占有关键地位,因此在高中化学的教学中需要对离子共存问题进行详细讲解和分析。本文以教材为例,针对离子共存问题的三个角度进行讲解和阐述,分析高中化学的离子共存问题,进一步指出学生的学习要点和高考复习重点。通过以上论述能够了解到,高中化学离子共存是非常重要且关键的知识点,在高考综合卷中占据了重要的分值比例。本文是对离子反应理解能力的进一步考察,也是对离子共存问题的详细讲解,望对高中生在学习这一部分知识时起到良好的促进和推动作用。 参考文献:
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