刊名: 教师教育研究
主办: 北京师范大学;华东师范大学;高等学校教资培训交流北京中心
周期: 月刊
出版地:北京市
语种: 中文;
开本: 大16开
ISSN: 1672-5905
CN: 11-5147/G4
邮发代号:2-418
历史沿革:
曾用刊名:高等师范教育研究
期刊荣誉:社科双效期刊;国家新闻出版总署收录;中国期刊网核心源刊;CSSCI 中文社会科学引文索引来源期刊;北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊;
创刊时间:1989
反应实效法分析复分解离子反应中的竞争关系问题
【作者】 夏开国
【机构】 四川省苍溪中学校
【摘要】【关键词】
离子反应贯穿高中教材的始终,其间如果涉及到用量多少导致一溶液中有几种微粒均可与所加物质反应而所加物质又是少量时,必然存在着反应先后问题即竞争关系,尤其是复分解反应中这类问题较为棘手,许多老师要求学生强化记忆电解质的强弱、沉淀的溶解度大小等,笔者认为耗时费力,在此举以下几例总结出简洁易懂的复分解反应有效反应顺序判据即采用反应实效法,不妥之处敬请斧正。
1、投石问路:
将足量CO2持续通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中,生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积 (V)的关系正确的是 ( )
由于混合溶液存在两种溶质,当向体系通入CO2时,存在着先与后的竞争 ,CO2先与KOH反应,还是先与Ca(OH)2反应,如果先与KOH反应是先生成K2CO3然后CO2再与Ca(OH)2反应,还是CO2继续与K2CO3反应生成KHCO3;如果CO2先与Ca(OH)2反应也存在相同的问题?
那么该如何破题呢,我们先来看两个简单的例析。
2、他山之石
例1:少量NaOH溶液滴入到NH4HCO3溶液中,其离子方程式为_______________ 析:根据反应实际效果:如果OH-先与NH4+反应生成NH3.H2O即: OH-+NH4+=NH3.H2O,则NH3.H2O接下来可与HCO3-反应即: NH3.H2O+HCO3- =CO32-+H2O+NH4+,等于又把NH4+释放出来了, 即该反应过程无效;故OH-应先与HCO3-反应即OH-+ HCO3- =CO32- + H2O。
例2:少量NaOH溶液滴入到NH4Al(SO4)2溶液中,其离子方程式为 ___________________ 析:根据反应实际效果:如果OH-先与NH4+反应即: OH-+NH4+=NH3.H2O,则生成NH3.H2O接下来可与Al3+反应即: 3NH3.H2O+Al3+=Al(OH)3↓+3NH4+,等于又把NH4+释放出来了, 该反应过程无效;故OH-应先与Al3+反应生成Al(OH)3沉淀即3OH-+ Al3+ = Al(OH)3↓。
3、可以攻玉(原题再现)
析:根据反应实际效果:①如果CO2先与KOH反应,则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3和KOH即K2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+2KOH ,等于又把KOH释放出来了,因此CO2应先与Ca(OH)2反应。即首先发生的反应是:CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+H2O,在此过程中,沉淀的量逐渐加;
②当Ca(OH)2反应完全后,接下来究竟是CO2 与KOH 反应还是与CaCO3 反应? 如果是CO2先 与CaCO3反应则生成Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2又会与KOH反应生成CaCO3 ,等于又把CaCO3释放出来了,因此CO2应先与KOH反应,此过程沉淀的物质的量不变;
③当KOH消耗完全生成K2CO3 之后即CO2 + 2KOH =K2CO3 +H2O ,CO2再下来是先与K2CO3 继续反应生成KHCO3还是与 CaCO3反应生成Ca(HCO3)2 ? 如果CO2先与 CaCO3反应生成Ca(HCO3)2 ,那么Ca(HCO3)2又会和K2CO3反应生成CaCO3等于又把CaCO3释放出来了,所以CO2应先与K2CO3 继续反应生成KHCO3即: CO2 + H2O + K2CO3 = 2KHCO3 ,此过程沉淀的物质的量不变;
④当KOH 完全转化为KHCO3后,再发生反应CO2 + H2O + CaCO3 =? Ca(HCO3)2,这是沉淀的溶解过程。 故分析图像知D正确
4、由此及彼
事实上,氧化还原型的离子反应如果存在竞争关系问题,也可借鉴此法解题。
例3:向Fe(NO3) 2溶液中滴加HI,其离子方程式为_________
析:根据反应实际效果:NO3 -与H+共存相当于HNO3存在,即可氧化Fe2+又可氧化I-,若先将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+又会去氧化少量存在的I-生成I2和Fe2+,相当于把Fe2+释放出来了,故NO3 -与H+应先氧化I-即:2NO3 - + 8H+ + 6I-=2NO↑+ 3I2+4H2O。
通过上述例析,让学生减少不必要的知识记忆容量同时在必备知识的基础上可以举一反三的解决此类问题,不失为一剂良方!