复杂离子推断题的思维模型

方大学

浙江

离子推断是浙江省新高考必考内容，通常出现在第25题。题目综合性较强，难度较大，它要求学生能初步学会收集各种证据，对物质的性质及其现象提出可能的假设；基于证据进行分析推理；能解释证据与结论之间的关系，确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径；能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架，考查了化学核心素养中的证据推理和模型认知。本文例理结合，分析建构复杂离子推断题的思维模型。

一、典题引路，体验解题思维过程

(1)一份固体溶于水得无色透明溶液，加入足量BaCl2溶液，得沉淀6.63 g，在沉淀中加入过量稀盐酸，仍有4.66 g沉淀。

(2)另一份固体与过量NaOH固体混合后充分加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体0.672 L(标准状况)。

下列说法正确的是

( )

B．该固体中一定没有Cu2+、Cl-、Na+

D．根据以上实验，无法确定该固体中有Na+

【答案】A

下列说法正确的是

( )

B．溶液X中一定不含Ca2+、Br-

D．在溶液X中依次滴入盐酸、双氧水和硫氰化钾溶液后，溶液将变为红色

【答案】B

二、总结提炼，建构解题思维模型

明确物质的性质及特殊反应现象是解决本类题的关键，根据物质的性质及题给信息来分析解答。通过“例1”“例2”分析与解答，使学生掌握如下解题思路：

离子试剂现象注意沉淀法Cl-、Br-、I-AgNO3溶液和稀HNO3分别有:AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)沉淀生成SO2-4稀盐酸和BaCl2溶液有白色沉淀生成先用盐酸酸化Fe2+NaOH溶液先有白色沉淀生成,白色沉淀迅速变成灰绿色沉淀,灰绿色沉淀最终变成红褐色沉淀Fe3+NaOH溶液有红褐色沉淀生成

离子试剂现象注意气体法NH+4浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热CO2-3稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO2-3、HSO-3、HCO-3等离子有干扰SO2-3稀硫酸和品红溶液产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色,加热品红溶液又恢复为原色HSO-3有干扰

离子试剂现象注意显色法I-氯水(少量),CCl4下层为紫红色Fe2+①KSCN溶液和氯水②铁氰化钾溶液①先是无变化,滴加氯水后溶液变血红色②生成蓝色沉淀先加KSCN溶液,再加氯水Fe3+①KSCN溶液②苯酚溶液①血红色②紫色Na+、K+Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色检验K+要透过蓝色钴玻璃观察焰色

第三步，根据电中性原则可知溶液呈中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。利用电荷守恒，通过定量计算可帮助我们确定一些隐含的“一定有”的离子。

第四步，排除干扰离子，找出“不一定有”的离子。在实验过程中，通常加入的试剂中引入的离子，或在实验过程中反应生成的离子，可能会对后续实验造成干扰。

通过上述分析，可得出如下表所示解题思维模型：

复杂离子推断题的思维模型

三、触类旁通，应用模型认知解题

模型最大的魅力在于普适性。应用该思维模型可以解答任何复杂的离子推断题。对于简单的离子推断题可以灵活运用其中的某步或某几步。

下列说法正确的是

( )

A．该混合物一定是K2CO3和NaCl

B．该混合物可能是Na2CO3和KCl

C．该混合物可能是Na2SO4和Na2CO3

D．该混合物一定是Na2CO3和NaCl