怎样学好化学中的离子共存问题?

怎样学好化学中的离子共存问题?

我从化学老师的角度来分享一下经验。

作为一名扎根教学多年的一线教师,所带班级均分高达87+,90分以上人数占比接近50%,稳居年级第一。

离子共存作为离子反应这一章节中的常见题型之一,在各省份的高考试题中占有一席之地,基本都是选择题的形式。其中,在2020-2022年共3年的各地真题中,离子共存题型的考察情况如下:

在高中阶段,离子间可能发生的反应主要包括下列四种:

01复分解反应

两者结合生成沉淀、气体、弱电解质(弱酸、弱碱、水)。

常见的离子组合包括:

02氧化还原反应

一般同时存在强氧化性或强还原性的离子时才可以反应。

常考的离子包括:

03双水解

两种易水解的阳离子和阴离子互相促进彼此的水解,使得水解程度较大。

常见组合包括:

04络合反应

两种离子结合形成络合物。

常见组合包括:

到这里为止,很多老师可能会要求学生记住上述反应,似乎只要记住就可以保证此类题型的正确率。

但是,这一方法实施时存在两个问题:

因此,为了提高该题型的准确率,需要建立简洁而高效的解题模型,即以清晰、有效的思路进行解题,而不能每次只是依赖直觉。基于之前的教学经验,我提出下列解题模型:

接下来我将逐步讲解:

在此类题目中,题干或选项中常常提供了限定条件,如“无色溶液”、“澄清溶液”、“该溶液可以使酚酞溶液变红”等,因此第一步应该仔细审题,将题中涉及的此类信息进行提炼和转化,从而“翻译”得到溶液的相关信息。

例如,当题目提到“无色溶液”时,则Cu²⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、MnO₄⁻、Cr₂O₇²⁻等有色离子不能出现在该溶液中,否则该选项错误。

类似的,当题目出现下列条件时,也需要进行相应转化。

需要强调的是,“澄清透明”并不等于无色,因此澄清透明的溶液中可能存在有色离子。

在完成条件的提炼后,已经确定了溶液的环境,第二步就是在限定条件下判断离子能否共存,这也是解题中最关键的环节。

由于阳离子和阳离子、阴离子和阴离子间绝大部分情况下并不反应。因此,离子间的反应基本是阳离子和阴离子反应。一般每个选项包含四个离子,两个阳离子和两个阴离子。因此,我们不妨以阳离子为参考系,将两种阳离子看作特征离子,再进一步判断另外两个阴离子是否与其反应即可。如果可以反应则该阴离子为相悖离子,不能共存,否则可以共存。

这样一来不仅减少了任务量,而且最大程度地避免了遗漏,从而提高了解题速度及准确率。

按照上述思路,我整理了常见的主要离子和相悖离子:

注:

1) 所有可反应的离子组合仅列举一次,不重复列举

2) Na⁺、K⁺在溶液中和其他离子均不反应,因此遇到时可直接排除

3) NO₃⁻等离子一般默认酸性条件下才具有强氧化性,因此中性、碱性环境下NO₃⁻不具有强氧化性,可以与Fe²⁺共存

为了最大程度的减少因失误造成的失分,在第2步逐一判断了四个选项的正误后,只有满足“3对1错”或“3错1对”的情况,才能放心地填写答案。如果在逐一判断后仍然面临“2选1”的纠结,则需要再仔细分析相应选项中是否仍有被忽略的反应,争取做到“3对1错”或“3错1对”,进而保证答案的可靠性。

下面结合2022年湖北的一道真题进行分析:

在本题中,各选项均包含了一定的限定条件,因此需要先分析每个选项中的条件的隐含信息,然后找出其特征离子,判断阴离子中是否存在“相悖离子”,即可完成各个选项的判断,各选项的具体分析如下图所示:

相信经过上述模型和例题的讲解,你已经初步认识到了这一解题模型的简洁和高效,只要你熟记常见的特征离子及其相悖离子,并在后续的练习中加熟练应用这一模型,即可实现在离子共存题型上的较高准确率。

原文链接:

欢迎关注公众号:化学提分社,获取更多精品资料和干货。