探析化学“离子共存”的几个条件

◇ 江苏 周 媛

(作者单位:江苏省六合高级中学)

“离子共存”是高中化学中十分经典的一类问题,要求学生能够对一些常见离子的性质等熟练掌握,具有一定的难度,因此有些学生会对这类问题产生畏难情绪.教师可以在教学中带领大家进行分析,引导学生掌握一定的解题方法和技巧,帮助大家更好地解决这类问题.

1 “无色透明”,注意有无反应

高中化学学习中,我们会接触许多有色离子,而离子共存问题中往往会出现“无色透明”这样的条件,因此,学生往往寻找题干中的有色离子,进行排除.但是这并不是完全正确的,当看到“无色透明”等条件时,学生不仅要思考溶液中是否存在有色离子,同时还要判断是否存在可以反应生成沉淀的离子.因为溶液中一旦生成沉淀,将不再呈现澄清透明状态.

例1判断在无色透明的溶液中,以下几组离子能够实现共存的是( ).

分析①中不存在有色离子,且离子之间不会发生反应生成沉淀.②中出现二价铜离子,它在溶液中会呈现蓝色,不符合“无色透明的溶液”,所以排除.③中出现Ag＋、I－,这两种离子会产生AgI沉淀,所以不符合题意,正确答案为①.

2 “强酸强碱”,考虑环境条件

解决“离子共存”类问题,学生还要注意题目中是否给出其他条件.有些元素无法在强酸或者强碱条件下以离子形式存在.当遇到这类条件时,大家就需要考虑环境条件,将无法和H＋或者OH－共存的离子排除.因此需要学生熟练掌握常见元素的性质,大家可以通过练习不断积累自己的做题经验,掌握离子共存问题中常见考查点,提升解题效率.

例2判断下列各组离子是否能够大量共存.

分析首先分析①,该溶液的环境为pH＝13,说明是强碱性环境,因此我们要分析这些离子是否都能够存在于强碱性环境,很显然都可以.接着分析②,给出了H＋的浓度为0.1mol·L－1,说明环境为强酸性,那么不能存在,因为它会和H＋生成S单质和SO2气体.

任何一种溶液都有自己的pH,学生在探析离子共存问题时应关注题目所给的已知条件,结合已知条件进行判断.但是有些时候并不会直接将溶液环境给出,针对这种情况,大家就需要结合所给已知条件进行分析.

3 “可酸可碱”,假设两性情况

化学学习中存在着这样一类离子,它们既能够存在于酸性条件下,同时还能够存在于碱性条件下,往往容易被用作题目的已知条件.在求离子共存问题时同学们应格外关注.这类离子所在的溶液环境“可酸可碱”,学生就需要将两种情况进行假设,只有都满足条件,才能实现离子共存.

例3若已知某溶液能够与Al反应生成H2,请判断以下离子是否可以在该溶液中大量共存

分析看到这个题目后大家首先需要做的是将题目条件进行转化,根据我们所学过的知识,可以知道Al能够与酸、碱反应,且都会产生氢气,因此该溶液环境可酸可碱,学生需要将两种情况都进行考虑.首先分析酸性环境时,这些离子都可以大量共存,紧接着分析碱性环境,可以发现Al3＋无法实现共存,因为它会与OH－反应生成Al(OH)3沉淀.

求解离子共存问题时,学生往往会忽略已知条件,但是已知条件往往是我们分析的入口.大家应该充分利用已知条件,将其转化为对求解有帮助的条件进行分析,提升判断效率.

总而言之,离子共存问题是高中化学中十分重要的一类问题,也是学生容易出错的问题.它不仅需要大家对常见元素的离子性质具有良好的掌握,同时还需要大家能够关注已知条件,探寻溶液的环境条件.因此,教师应当通过教学引导学生养成良好的解题习惯,从已知条件入手,有条理地进行分析,熟练掌握这类问题,提升化学学习效率.