化學好教師

高一化學是高中化學學習最為重要的階段，學習内容不僅涉及到高中化學最為重要的兩大反應——氧化還原反應和離子反應，也包括高中化學最為重要的元素化合物知識，如以鈉元素為代表的堿金屬元素，以氯元素為代表的鹵族元素，以硫元素為代表的氧族元素等。高一化學學習中有許多難點需要突破，這些難點主要集中在一些典型問題的理解、解答與拓展上。

如何突破難點，關鍵是要從典型問題的解答中走出來，做到舉一反三。

問題一、如何除去NaCl溶液中少量的MgCl₂和Na₂SO₄雜質？

分析：這個問題極具代表性，同學們絕不能隻限于會解答這一道習題，而是要學會解答這一類習題。顯然，要除去NaCl溶液中的MgCl₂和Na₂SO₄，實質上就是要除去

與

。除去

應該用過量的可溶性強堿溶液，除去

應該用過量的可溶性鋇鹽溶液。但很快又會涉及到另一個問題，即過量的

與

又該如何處理呢？

不難看出，應該選擇鹽酸與過量的碳酸鈉溶液，且最後三步必須遵循以下順序：加入碳酸鈉溶液、過濾、加入适量的鹽酸（因為最後加入鹽酸，可反應掉溶液中過量的碳酸根離子）。

所以正确的操作步驟應該是：①取适量NaCl溶液；②加入過量的NaOH溶液；③加入過量的

溶液；④加入過量的

溶液；⑤過濾；⑥加入适量的鹽酸。

結論：對給定物質及所含雜質性質的掌握，是解答本題的前提。在這基礎之上，做好試劑的選擇及确定正确的操作順序，便可順利解題。不僅此題如此，亦可推廣到同類題目，達到舉一反三、多題同法的目的。

應用：除去下列物質中的雜質。

（1）KCl溶液中含少量的

及

。

解答：①加入過量的

溶液；②加入過量的

溶液；③過濾；④加入适量的鹽酸。

（2）

溶液中含少量的

及

。

解答：①加入過量的KOH溶液；②加入過量的

溶液；③加入過量的

溶液；④過濾；⑤加入适量的硝酸。

（3）

溶液中含少量的KBr及

。

解答：①加入過量的KOH溶液；②加入過量的

溶液；③加入過量的

溶液；④過濾；⑤加入适量的硝酸。

問題二、濃硫酸可以幹燥硫化氫嗎？

分析：這個問題雖然簡單，但所涉及到的化學反應原理卻非常典型，有關原理應用方面的問題也非常普遍。我們知道，濃硫酸的重要特性之一就是 6價硫元素具有強氧化性，而硫化氫中的-2價硫元素處于最低價态，具有較強的還原性，因而它們之間非常容易發生氧化還原反應。

結論：濃硫酸不能幹燥硫化氫。由于硫元素在通常情況下有四種價态：

，根據氧化還原反應的有關原理，不同條件下，濃硫酸與硫化氫可以發生以下三種反應：

（1） 6價硫與-2價硫生成0價硫，

（2） 6價硫與-2價硫生成 4價硫，

（3） 6價硫與-2價硫分别轉化為 4價和0價硫，

應用：回答下列問題。

（1）漂粉精遇強酸，為什麼會有氯氣産生？

解答：漂粉精的主要成分為

和

，其中含有

，它們在酸性條件下可以發生氧化還原反應：

。以此類推，氯酸鉀與鹽酸也可以發生反應制得氯氣：

。

（2）工業上為什麼可以用氨氣來處理含有氮氧化物的工業廢氣？

解答：工業廢氣中的氮氧化物主要是指NO和

，欲除去它們，一種有效的方法是将其轉化為無毒、無公害的氮氣。在一定條件下：

或

。

問題三、二氧化硫能使溴水褪色嗎？

分析：

中的硫元素處于中間價态，既具有氧化性，又具有還原性。溴水中的主要溶質為

具有較強的氧化性，可以與具有還原性的

發生反應。反應結果為硫元素被氧化為最高價，生成物中有硫酸根生成。但同時也存在這樣一個問題，從

到

，在書寫化學方程式時，氧（原子）不夠，怎麼辦？“氧（原子）不夠，水來湊”，化學反應方程式為：

。因此，

可使溴水褪色，但我們也可以發現

不與純溴反應。這裡必須注意，溴水褪色絕不可以理解為

的漂白性作用。

結論：從

可使溴水褪色可以看出，

具有較強的還原性，它可以與多種氧化劑發生化學反應。事實正是如此，如

還可以使氯水、碘水、酸性高錳酸鉀溶液等褪色。

應用：解答下列問題：

（1）

可使品紅溶液褪色，

也可使品紅溶液褪色，但将它們按1：1的體積比混合後通入品紅溶液中，品紅溶液不褪色，為什麼？

解答：

、

都具有漂白性，都能使品紅溶液褪色，但當它們以1：1的體積比通入品紅溶液後，便會發生如下反應：

，而生成的

與HCl都不具有漂白性，所以品紅溶液不褪色。

（2）環保部門通常可以用

與

的混合溶液來檢驗工廠廢氣中是否含有

，為什麼？

解答：由于

具有較強的氧化性，能将

氧化，離子方程式為：

，氧化産物

可轉化為白色沉澱，離子方程式為：

。根據産生沉澱這一現象可知，能用

的混合溶液來檢驗工廠廢氣中是否含有

。

（3）

可以使碘水褪色，有硫酸生成，濃硫酸卻能與碘化氫反應生成碘，這兩者是否矛盾？

解答：不矛盾。前者是因為

有還原性，生成的是稀硫酸，但後者的濃硫酸具有強氧化性，可将

氧化。

問題四、

通入到

溶液中，有沉澱産生嗎？

分析：

通入到

溶液中，同學們往往會根據

與

反應生成

，認為

與

反應生成

沉澱。顯然，這是一種錯誤的理解，這種錯解忽視了與

同時生成的還有鹽酸，而鹽酸是強酸，不可能與

同時共存。事實是，

與

溶液不發生沉澱反應。

結論：能溶于酸的沉澱是不可能與強酸同時生成的，這個結論具有較為普遍的意義。例如，向

溶液中通入

氣體，向

或

溶液中通入

氣體，向H₃PO₄溶液中滴加

溶液，都不會産生沉澱。

應用：解答下列問題。

（1）

通入BaCl₂溶液，無沉澱産生，但将

通入到

溶液中卻有沉澱産生，為什麼？

解答：

通入

溶液中後，由于

與水反應使溶液顯酸性，而在酸性條件下，

表現出氧化性，可将

氧化為

，所以将

通入

溶液中可生成沉澱

。

（2）

通入CaCl₂溶液，無沉澱産生，但将過量的

通入到飽和

溶液中卻有沉澱産生，為什麼？

解答：

通入到飽和

溶液中，主要發生了如下反應：

，由于

的溶解度小于

，所以會産生沉澱。

問題五、

與

固體或

溶液共熱能産生

嗎？

分析：實驗室通常用

與濃鹽酸在加熱條件下反應制氯氣，濃鹽酸既起還原劑的作用，同時又起酸性作用，作還原劑的是

，起酸作用的是

。因此，

與NaCl相互作用，沒有酸的存在是不會産生

的。若在

與

的混合固體中加入濃硫酸，則可以制出氯氣。

結論：含“氧”氧化劑欲表現氧化性，一個重要的條件是必須把氧化劑中的“氧”失去，才能使表現氧化性的元素的化合價降低。因此，含“氧”氧化劑表現氧化性的條件一般有兩個：一是通過高溫失氧，二是在酸性條件下失氧成水，且在水溶液中，含“氧”氧化劑需要在酸性條件下才能表現出氧化性。例如，實驗室通常将高錳酸鉀配制成酸性溶液，又如以下幾組離子不發生反應，一旦加入強酸，則反應立即發生：

（1）

與

；（2）

；

（3）

；（4）

；

（5）

。

應用：填寫下列空白。

（1）寫出

與NaCl的混合固體中加入濃硫酸在加熱條件下反應的化學方程式：__________________________。

解答：

（2）下列各組離子可以大量共存的有（ ）

A.

B.

C.

D.

解答：本題正确答案為D。選項BC，都是因為有

存在而不能大量共存，而選項A比較特殊，還原劑

可以結合氧化劑失去的氧原子使氯元素化合價降低：

，因此，

與

不能大量共存。

綜上所述，解決典型問題，不能僅僅局限于問題自身的解決，要設法通過問題的解決，達到舉一反三、使知識體系積累系統的目的。這既是培養思維能力與創新能力的需要，也是科學素養形成的需要，更是全面掌握知識在方法上的需要。

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