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浅析《离子反应》在高考复习中的难点和技巧

2017-04-02杨跃龙

都市家教·上半月 2017年2期
关键词:离子反应高考复习

杨跃龙

【摘 要】离子反应是每年高考的必考点,也是考生必须了解和熟练掌握的基本知识点。本文从历年高考离子反应的常见题型和易错点、难点出发,探讨了该内容的复习要点和解题思路方法,希望能让学生从根源上认识了解离子反应,进而提高学生的解题能力和思维能力。

【关键词】离子反应;高考复习;难点与技巧

一、离子反应在高考中的地位

在高中阶段,离子反应始终贯穿于化学教学之中,是基本的概念理论知识,也是化学教学的要点与难点之一,在高考化学试卷中占有极其重要的地位。以某地历年高考化学考核知识为例,离子反应每年必考,而且占据比重较大。2008年,高考化学中离子反应考查15分,总分100分,比重达15个百分点,2009年更甚,考查分值23分,比重高达23个百分点。因此,对于高中的化学教学来说,必须给予离子反应足够的重视。

二、高考对离子反应的考点分布

1.离子方程式书写

离子方程式书写很少单独考查,通常与物质推断或者离子判断题一起进行综合考查。从近些年高考试题出题方式来看,考查内容除了教材涉及的重要离子反应外,逐渐侧重于知识的迁移运用能力。这就要求学生不仅要熟练掌握课本的重要离子反应,还要举一反三,能够正确运用课本知识解决课外问题。离子方程式的书写一般遵守几个原则,一是“两易”,即易溶、易电离的化学物质(又称强电解质)需要以离子符号表示;二是“两等”,即离子方程式要求两边原子个数和电荷总数必须相等;三是“两查”,即初步完成书写后检查是否存在公约数可以进一步化简,是否漏写离子反应条件;四是“五不”,非溶液反应不得写成离子反应、固体化学物与浓硫酸反应时不得写成离子反应、微溶物在浊态和做生成物时不得拆写成离子形式、弱酸的酸根离子不得拆开书写、反应物用量不同产物不同时应根据反应物用量加以区分。

2.離子方程式正误判断

离子方程式的正误判断一般涉及的知识面较广,较为考查学生的基本知识。在日常教学和复习过程中我们总结了做题的七个步骤:一是注意离子反应是否与实际相符,是否属于主观臆造;二是注意产物符号的使用,“=”“↑”“↓”等符号的使用是否正确;三是注意各物质的化学式是否书写正确,如离子反应中弱酸离子是不可拆写的,HCO3-不可拆写成CO32-;四是注意离子反应是否写全、是否漏写,以硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液的反应为例,不仅要考虑钡离子和硫酸根离子的反应,还应考虑铜离子与氢氧根离子的反应;五是注意两边原子个数和电荷总数是否相等;六是注意反应物与产物配比是否正确;七是注意离子反应是否符合题目条件与要求,比如容易出错的点为未注意题中的“过量”、“少量”等字眼,以及反应物添加顺序有时也会对产物产生影响。

3.离子溶液共存性判断

离子溶液的共存判断实质是考察离子之间是否会发生反应,溶液中若离子之间并不能发生相互反应,且任一离子与题目要求不发生矛盾,则可以大量共存。常见的不能共存的情况有以下几种:一是离子间反应生成难溶物、难电离物质、挥发性物质的,不可以大量共存;二是离子间能够发生氧化还原反应或相互促进发生水解反应的,不可以大量共存;三是弱酸的酸式酸根离子与氢离子和氢氧根离子不可以共存;四是弱酸的酸根阴离子和氢离子不可以大量共存;五是弱碱的阳离子和氢氧根离子不可以大量共存;六是题干要求是无色溶液时需要考虑离子的颜色,有颜色的离子需要排除;七是题干中注明溶液的酸碱性时,需要注意溶液中的氢离子和氢氧根离子。

三、离子反应复习中的几个难点

1.氧化还原反应

在离子反应中,出题者比较注重对氧化还原反应的考查,一是可以考查学生对离子反应的基本概念的掌握与知识储备情况,二是可以考查学生的个人推理能力和解决问题的能力。氧化还原反应中,通常先考虑小范围内离子得失电子的守恒,其次是考虑电荷守恒,然后是考虑离子的质量守恒。因此,在进行氧化还原反应的配平时应先进行电子守恒配平,再进行电荷守恒配平,最后进行质量守恒配平。具体步骤如下:

(1)首先确定离子反应的主要反应物和产物,根据化合价升降守恒进行初步配平。先确定氧化还原反应离子方程式的氧化剂与还原剂,根据题目条件确定反应的氧化产物与还原产物,然后将其列于方程式两侧,利用得失电子守恒进行初步配平。下面以2015高考理综全国卷I中的一道试题为例进行详细讲解。

试题一:氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。CuCl难溶于醇和水,可溶于氯离子浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜(主要成分是Cu和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl的工艺过程如下(图略)。

写出步骤③中主要反应的离子方程式___________。

解析:解题第一步我们要做的是确定反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,本题步骤③为铜离子和亚硫酸铵反应,其中铜离子被亚硫酸铵还原,可得初步结果:

Cu2++SO32-+Cl-—CuCl↓+SO42-

第二步利用得失电子守恒进行初步配平得:

2Cu2++SO32-+2Cl-—2CuCl↓+SO42-

(2)根据溶液的酸碱性环境判断是否添加氢离子或氢氧根离子。在完成初步配平之后,我们还需要根据题目条件判断出溶液的酸碱性及是否需要添加氢离子或氢氧根离子。需要注意的是,并不是酸性或碱性条件下氢离子或氢氧根离子就一定出现在反应物一侧,也有可能出现在生成物一侧,需要通过电荷守恒定律进行判别,如在碱性条件下,左侧负电荷比较多,则需要在右侧添加氢氧根离子而左侧添加水,最后依据质量守恒完成配平。如在上文的试题一中,硫酸铜溶液属于酸性溶液,则应添加氢离子,初步配平结果来看左边多出两个正电荷,则应在右侧添加两个氢离子,然后依据元素的质量守恒在右侧添加一个水分子,进而完成最后的配平:

2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O—2CuCl↓+SO42-+2H+

2.电极反应

离子反应容易出错,教学难点在于原电池电极反应式的书写,很多学生分不清概念,导致此类题型错误率极高。这类题型实质考察的是氧化还原反应的离子反应式,只不过是将氧化剂的还原反应和还原剂的氧化反应单独书写出来。原电池的负极(正极)、电解池的阳极(阴极),失(得)电子,化学价升高(降低),发生氧化(还原)反应,只是书写时需要注意电解质的酸碱环境。

以甲烷燃料电池为例,其电解质溶液为氢氧化钾,请写出该电池的负极电极反应式。

第一步要做的是参考氧化还原反应的步骤,找出该反应的还原剂和氧化产物,但需要注意的是电解质溶液为氢氧化钾,所以氧化产物不是二氧化碳而是碳酸根离子。所以有CH4-e-—CO32-;第二步利用得失电子守恒进行配平,CH4-8e-—CO32-;第三步利用电荷总数和质量守恒进行最后配平,10OH-+CH4-8e-—CO32-+7H2O;第四步确认无误后将单线改为生成符号,10OH-+CH4-8e-=CO32-+7H2O。

四、结语

学生解题能力的高低取决于其知识结构是否合理,接触的知识面是否丰富,掌握的解题技巧是否触类旁通。因此,在高中化学教学中,教师要注重学生知识结构和逻辑思维的培养,使其形成自己的知识体系,进而可以从容面对高考。

参考文献:

[1]铉昌萍.离子反应常见题型的解题思路[J].高中数理化,2016(18).

[2]冉思毅.离子反应教学之我见[J].读书文摘,2016(16).

[3]张雅荣.浅谈高中化学离子反应的图形题解题规律[J].青少年日记(教育教学研究),2016(8).

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