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把握反应原理揭示图像本质—离子反应典型图像题赏析论文

发布时间:2024-02-06 15:28:25 文章来源:SCI论文网 我要评论














SCI论文(www.scipaper.net):

       摘  要 : 以典型的离子反应(一步反应型、分步反应型) 为例,说明了其解题思路与解题方法, 其解题关键是要把握反应原理,抓住图像特点进行分析判断.旨在培养学生对图像的观察能力及分析问题与解决问题的能力,提高求解离子反应图像题的能力.

       关键词 : 反应原理; 离子反应; 图像题;高中化学

       有关离子反应图像题,在考查反应原理的同 时,能充分考查考生对图像的观察判断能力及分 析问题与解决问题的能力,因而倍受命题专家的 青睐.现举例说明其解题思路与解题方法,以期抛砖引玉.

       1 一步反应型

       对于一步反应型的离子反应图像题,其解题关 键有三点 : 一是要把握反应原理 ; 二是要弄清图像的 物理意义( 尤其要弄清图像的起点、最低点、最高 点、变化趋势、平台等的物理意义) ; 三是要融合反应原理与图像于一体,进行分析判断.

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       例题 1    向 0.01 mol·L -1 的 a 溶液 中匀速 滴入 0.02 mol·L -1 的 b 溶液,不符合图 1 所示图 像的是( 忽 略 弱 电解质和难溶电解质的电离)(    ) .

       解析  A 选项,向 Ba( OH) 2   溶液中滴加 H2 SO4溶液,反应的离子方程式为 :
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        溶液中离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减弱, 当 Ba(OH) 2  恰好完全反应时,溶液中的离子浓度为 0, 溶液的导电能力为 0,之后再滴加 H2 SO4  溶液,溶液中 的离子浓度又逐渐增大,溶液的导电能力又逐渐增强, 与图像符合,A 选项不符合题意.B 选项,向 Ba(OH) 2溶液中滴加 CuSO4  溶液,反应的离子方程式为: 
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        溶液中离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减 弱,当 Ba( OH) 2  恰好完全反应时,溶液中的离子浓 度为 0,溶液的导电能力为 0,之后再滴加 CuSO4  溶 液,溶液中的离子浓度又逐渐增大,溶液的导电能力 又逐渐增强,与图像符合,B 选项不符合题意.C 选 项,向Ca( OH) 2 溶液中滴加 NaHCO3   溶液,NaHCO3
少量,反应的离子方程式为 :
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        溶液中离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减 弱,当 Ca( OH) 2  恰好完全反应时,溶液中含有 Na +    和 OH -,溶液的导电能力不可能为 0,与图像不符, C 选项符合题意.D 选项,向 Ca( OH) 2   溶液中滴加NH4 HCO3  浓溶液,反应的离子方程式为 :
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        溶液中离子浓度逐渐减小,溶液的导电能力逐渐减 弱,当 Ca( OH) 2  恰好完全反应时,溶液中的离子浓 度为 0,溶液的导电能力为 0,之后再滴加 NH4 HCO3  浓溶液,溶液中的离子浓度又逐渐增大,溶液的导电 能力又逐渐增强,与图像符合,D 选项不符合题意.

       因此,此题的答案为 C 选项.

       2 分步反应型

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       对于分步反应型的离子反应图像题,其解题关键有三点 : 一是要把握反应原理,根据“强者先行”的规律弄清反应的先后顺序 ; 二是要明确图像的物 理意义( 尤其要弄清图像的起点、拐点、最高点、变 化趋势、平台等的物理意义) ; 三是要根据各步反应原理,对图像进行分析判断.

       例题 2    图 2 所列图像表示错误的是(    ) .

       A.向盐酸中滴加 NaAlO2  溶液

       B.向 NH4 Al(SO4 ) 2  溶液中滴加 Ba( OH) 2  溶液

       C.向 H2 SO4  和 HNO3   物质的量之比为 2 ∶ 1 的混合稀酸溶液中逐渐加入 Fe 粉

       D.向 NaOH 和 Ca( OH) 2  物质的量之比为 2∶ 1的混合溶液中通入 CO2

       解析  A 选项,向盐酸中滴加 NaAlO2  溶液,开 始时盐酸过量,第一步反应( AlO2-  与过量的 H +  反应生成 Al3 + ) 的离子方程式为 :

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       此时无沉淀产生,假设 H + 完全反应时消耗 AlO2-  的 物质的量为 1 mol,则生成 1 mol Al3 +  ; 之后再滴加 NaAlO2  溶液,则第二步反应[Al3 +  与 AlO2-   发生双水解反应生成 Al( OH) 3  沉淀]的离子方程式为 :

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       此时开始产生沉淀,当 Al3 +  恰好全部反应时沉淀量 达到最大值,此时又消耗 3 mol AlO2-,则 H + 完全反应(无沉淀产生) 时消耗 AlO2-  的物质的量与沉淀量达到最大值时消耗 AlO2-  的物质的量之比为 1∶ 3,A 选项正 确.B 选项,向 NH4 Al (SO4 ) 2   溶液中滴加Ba(OH) 2 溶液,假设 NH4 Al(SO4 ) 2   的物质的量为2 mol,第一步反应[Al3 +   和 SO -   分 别 与 OH -  和 Ba2 +   反 应 生 成Al(OH) 3 沉淀和 BaSO4  沉淀]的离子方程式为:
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       第一步反应消耗 3 mol Ba( OH) 2   使 Al3 +  全部生成 沉淀,剩余 1 mol SO -  和 2  mol  NH4+  ; 之后再滴加Ba( OH) 2  溶液,发生第二步反应,其离子方程式为 :

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       第二步反应使 SO -  全部沉淀,沉淀量达到最大值,又消耗 1 mol Ba( OH) 2  ; 之后再滴加 1 mol Ba( OH) 2  时 OH -过量使 2 mol Al( OH) 3  沉淀完全溶解,发生第三步反应,其离子方程式为 :

\
 
       此时沉淀的质量减少一部分( BaSO4  沉淀不溶解) ;  这三步 反 应 消 耗 Ba ( OH ) 2    的物质的量之比为 3∶ 1∶ 1,B 选项正确.C 选项,在 H2 SO4  和 HNO3  物质的 量之比为2∶ 1 的混合稀酸溶液中,设 H2 SO4   的物质的 量为2 mol,HNO3   的物质的量为 1 mol,则混合溶液中, H +  的物质的量为 5 mol,NO3-  的物质的量为 1 mol ; 向
其中逐渐加入 Fe 粉,第一步反应的离子方程式为:

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       当 1 mol NO3-  全部反应时,消耗 1 mol Fe 和 4  mol H + ,而生成 1 mol Fe3 + 和 1 mol NO,剩余 1 mol H +   ; 之后再逐渐加入 Fe 粉,发生第二步反应,其离子方程式为 :

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       此时无气体产生,当 1 mol Fe3 + 全部转化为 Fe2 +  时,又消耗 0.5 mol Fe ; 之后再逐渐加入 Fe 粉,发生第三步反应,其离子方程式为 :

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       当1 mol H + 完全反应时又消耗0.5 mol Fe ; 这三步反应 消耗 Fe 的物质的量之比为 1∶ 0.5∶ 0.5 = 2∶ 1∶ 1,C 选项 正确.D 选项,NaOH 和 Ca(OH) 2  物质的量之比为2∶ 1  的混合溶液 中,假 设 NaOH 的物质 的量为 2 mol, Ca( OH) 2 的物质的量为 1 mol,则混合溶液中,Ca2 +    的物质的量为 1 mol,OH - 的物质的量为 4 mol ; 向其
中通入 CO2 ,第一步反应的离子方程式为 :

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       此时产生沉淀,当 1 mol Ca2 +  完全沉淀时沉淀量达 到最大值( 生成 1 mol CaCO3  沉淀) ,消耗 1 mol CO2   和 2 mol OH -,还剩余 2 mol OH - ; 之后再通入 CO2 ,发生第二步反应,其离子方程式为 :

\
 
        此时无明显现象产生,当 2 mol OH - 完全反应时又 消耗 1  mol CO2 ,而生成 1 mol CO - ; 之后再通入CO2 ,发生第三步反应,其离子方程式为 :

-\
 
       此时无明显现象产生,当 1 mol CO -  完全反应时又消耗 1 mol CO2  ; 之后再通入 CO2 ,发生第四步反应,其离子方程式为 :

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       此时沉淀逐渐溶解,当 1 mol CaCO3  沉淀完全溶解 时又消耗 1 mol CO2  ; 则 Ca2 +  完全沉淀消耗 CO2   的 物质的量∶ 无明显现象消耗 CO2   的物质的量∶ CaCO3  沉淀完全溶解消耗 CO2   的物质的量 = 1 ∶ 2 ∶ 1,D 选项错误.因此,此题的答案为 D 选项.

       参考文献 :

       [1]袁婷婷.高中化学图像题解题策略探究[J].数 理化解题研究,2019(19) : 89-90 .

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