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高中化學(xué)如何理解離子反應(yīng)的本質(zhì)

 家有學(xué)子 2020-09-09

有的同學(xué)不理解侯氏制堿法的反應(yīng)原理:

,認(rèn)為這個(gè)反應(yīng)生成的不是難溶物質(zhì),所以此反應(yīng)不能發(fā)生。這主要是因?yàn)闆]有理解“難溶物質(zhì)”和“難溶于水的物質(zhì)”的區(qū)別,實(shí)質(zhì)上是沒有真正理解離子反應(yīng)的本質(zhì)。
初中化學(xué)中所講的反應(yīng)發(fā)生的條件只是從反應(yīng)物、生成物的形式上進(jìn)行分類,簡(jiǎn)單地提出生成氣體、產(chǎn)生沉淀、生成水這三個(gè)條件。隨著高中化學(xué)學(xué)習(xí)的深入,同學(xué)們應(yīng)該從強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離、化學(xué)平衡移動(dòng)等角度重新認(rèn)識(shí)離子反應(yīng),理解離子反應(yīng)的本質(zhì),總結(jié)離子反應(yīng)發(fā)生的條件,以完成知識(shí)點(diǎn)的擴(kuò)充、知識(shí)面的形成、知識(shí)網(wǎng)的構(gòu)建和認(rèn)知水平的提高。
離子反應(yīng)發(fā)生的條件:
①生成氣體→生成易揮發(fā)的物質(zhì)(生成從反應(yīng)混合物中逸出的物質(zhì));
②產(chǎn)生沉淀→生成難溶物質(zhì)(生成難溶于反應(yīng)溶液的物質(zhì));
③生成水→生成難電離的物質(zhì)(生成弱電解質(zhì));
④發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
判斷離子反應(yīng)發(fā)生的標(biāo)準(zhǔn)是“溶液中某些離子的濃度減小”,所以只要電解質(zhì)交換成分或發(fā)生氧化還原反應(yīng)后生成的物質(zhì)比原來的物質(zhì)更難電離、更難溶解、更易揮發(fā),某些離子的濃度就會(huì)減小,離子反應(yīng)就能夠發(fā)生。但要特別注意理解“難溶物質(zhì)≠難溶于水的物質(zhì)”,難溶物質(zhì)包括難溶于水的物質(zhì),也包括難溶于其他溶劑或難溶于某種溶液的物質(zhì)。一種溶質(zhì)在某種水溶液中的溶解度往往不同于它在水中的溶解度。所以在制堿過程中,NaHCO3在飽和NaCl水溶液中因?yàn)殡y溶而析出。
又如在水中難溶,但可溶于液氨,而難溶于液氨,因此有以下反應(yīng)。
水溶液中:
液氨中:
以上反應(yīng)說明溶劑不同,離子反應(yīng)發(fā)生的機(jī)理就不同。
同理,許多同學(xué)在學(xué)習(xí)中總結(jié)出這樣一些規(guī)律:強(qiáng)酸制弱酸、可溶堿制不溶堿、可溶鹽制不溶鹽等。隨著學(xué)習(xí)的深入,大家就會(huì)發(fā)現(xiàn)有些反應(yīng)不符合這些規(guī)律,如:
  (1)
  (2)
  (3)
上述反應(yīng)為什么能夠進(jìn)行呢?我們首先應(yīng)該認(rèn)識(shí)到,上述所謂的規(guī)律是大家歸納的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律,并不適用于所有的反應(yīng),不是放之四海而皆準(zhǔn)的。事實(shí)上,解釋這些不符合“規(guī)律”的現(xiàn)象,要應(yīng)用離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì):離子結(jié)合成比原來的物質(zhì)更難電離(或更難溶,或更易揮發(fā))的物質(zhì)→溶液中部分反應(yīng)物離子濃度減小→化學(xué)平衡向生成更難電離(或更難溶,或更易揮發(fā))的物質(zhì)方向移動(dòng)→發(fā)生離子反應(yīng)。根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理,生成的物質(zhì)越難電離(或越難溶,或越易揮發(fā)),離子反應(yīng)就會(huì)進(jìn)行得越徹底。“強(qiáng)酸制弱酸”只不過是這類離子反應(yīng)中的一種情況,即反應(yīng)沒有其他因素影響時(shí),強(qiáng)酸中H的濃度大,若在此溶液里加入弱酸鹽,H與弱酸根離子結(jié)合成弱酸分子,H和弱酸根離子的濃度減小,反應(yīng)的結(jié)果是“強(qiáng)酸制弱酸”。如。溶液反應(yīng)是由于電離生成的結(jié)合生成了比更難電離的CuS,的電離平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng),結(jié)果生成了
下面兩個(gè)反應(yīng)也是化學(xué)平衡移動(dòng)的結(jié)果。
由于大量的存在,結(jié)合成了,促進(jìn)了的溶解。那么,會(huì)不會(huì)和重新反應(yīng)生成沉淀呢?這要看溶液中的濃度,大量的存在會(huì)抑制的電離,溶液中濃度就很小,能大量共存于含大量的溶液中。
對(duì)于反應(yīng)(3),AgI的溶解度比AgCl的小得多,一種沉淀轉(zhuǎn)變成另一種更難溶的沉淀:
以上例子也說明只有單一因素影響化學(xué)反應(yīng)的方向時(shí)才有“強(qiáng)酸制弱酸、可溶堿制不溶堿、可溶鹽制不溶鹽……”這樣一些規(guī)律。也說明只有單一因素影響化學(xué)反應(yīng)的方向時(shí)的化學(xué)反應(yīng)才適于比較反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)強(qiáng)弱。
如分別把通入、水溶液中發(fā)生的反應(yīng):
前者能被用來說明的酸性強(qiáng)于HClO的,后者不能,因?yàn)楹笳甙殡S著沉淀反應(yīng),不是單一因素影響化學(xué)反應(yīng)的方向。同理,這個(gè)反應(yīng)也不能說明的堿性就強(qiáng)于NaOH的。
總之,學(xué)習(xí)化學(xué)理論時(shí)不能局限于某階段歸納出的化學(xué)規(guī)律,在應(yīng)用時(shí)機(jī)械地“對(duì)號(hào)入座”,一定要搞清楚規(guī)律的來龍去脈和本質(zhì)屬性,要及時(shí)地用新學(xué)到的化學(xué)理論理解原有的那些化學(xué)規(guī)律。

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