復(fù)分解反應(yīng)的微觀理解與應(yīng)用探究

高秉暉

復(fù)分解反應(yīng)是化學(xué)反應(yīng)重要的類(lèi)型之一，掌握該反應(yīng)有利于構(gòu)建整個(gè)化學(xué)理論體系，關(guān)系到后續(xù)酸堿鹽的轉(zhuǎn)化規(guī)律及特征性質(zhì)的學(xué)習(xí)，有必要對(duì)復(fù)分解反應(yīng)的知識(shí)內(nèi)容加以剖析，下面對(duì)其微觀理解、離子共存、物質(zhì)提純和物質(zhì)鑒別開(kāi)展探究。

探究一：從微觀視角來(lái)理解復(fù)分解反應(yīng)

例1：校化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組的學(xué)生想從微觀角度來(lái)深入理解復(fù)分解反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，根據(jù)實(shí)質(zhì)繪制了下圖所示的復(fù)分解反應(yīng)網(wǎng)絡(luò)圖，圖中的直線表示兩兩結(jié)合可以發(fā)生反應(yīng)，下列選項(xiàng)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（? ）。

（A）復(fù)分解反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)是溶液中的離子結(jié)合生成沉淀、氣體和水的過(guò)程

（B）上圖括號(hào)內(nèi)的A和B可以表示NH+4和Ca2+

（C）NaOH與NH4Cl反應(yīng)屬于復(fù)分解反應(yīng)，其化學(xué)反應(yīng)方程式為NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O

（D）復(fù)分解反應(yīng)中物質(zhì)的化合價(jià)可能發(fā)生變化

分析與解：上述屬于復(fù)分解反應(yīng)的微觀探究題，解題時(shí)需明確復(fù)分解反應(yīng)的微觀實(shí)質(zhì)。根據(jù)微觀視角下反應(yīng)的條件可知選項(xiàng)（A）正確;括號(hào)中需要填寫(xiě)與OH-和CO2-3反應(yīng)生成水、氣體和沉淀的離子，而OH-與NH+4反應(yīng)可生成氣體，CO2-3與Ca2+反應(yīng)可生成沉淀，故選項(xiàng)（B）正確;NaOH與NH4Cl反應(yīng)有氣體NH3和H2O生成，顯然屬于復(fù)分解反應(yīng)，故選項(xiàng)（C）正確;根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的概念可知，復(fù)分解反應(yīng)一定不是氧化還原反應(yīng)，故其中一定不存在化合價(jià)的變化，故選項(xiàng)（D）錯(cuò)誤。

綜上可知，答案為（D）。

探究二：結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)來(lái)分析離子共存

例2：下列各組物質(zhì)在pH=13的無(wú)色溶液中可以大量共存的是（? ）。

（A）NaNO3、NaCl、KNO3、（NH4）2SO4

（B）H2SO4、HCl、AgNO3、Na2SO4

（C）KMnO4、CuCl2、Fe2（SO4）3、NaNO3

（D）K2SO4、NaCl、K2CO3、NaOH

分析與解：本題目判斷物質(zhì)能否大量共存，實(shí)則也是離子共存問(wèn)題，需要拆解物質(zhì)中的離子即可，從復(fù)分解反應(yīng)來(lái)判斷同樣只需要根據(jù)其反應(yīng)實(shí)質(zhì)。解題時(shí)關(guān)注題目中的兩個(gè)關(guān)鍵信息：一是pH=13，溶液中含有大量的OH-;二是溶液為無(wú)色，故有色離子不可存在。（A）選項(xiàng)中的（NH4）2SO4會(huì)與OH-發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，會(huì)有NH3和H2O生成，故不可共存;（B）選項(xiàng)中的H2SO4、HCl均可以與OH-發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)HCl與AgNO3可以生成AgCl沉淀，且所涉反應(yīng)均為復(fù)分解反應(yīng)，故不可共存;（C）選項(xiàng)中的CuCl2、Fe2（SO4）3均可以與堿性溶液發(fā)生反應(yīng)，生成對(duì)應(yīng)的沉淀，且Cu2+和Fe3+均為有色離子，故不可共存;（D）選項(xiàng)中的四種物質(zhì)均不會(huì)發(fā)生反應(yīng)，在pH=13的溶液中可以大量共存，該選項(xiàng)的干擾點(diǎn)是CO2-3與OH-，需區(qū)別HCO-3與OH-，前者可以共存，后者會(huì)發(fā)生反應(yīng)。

綜上可知，答案為（D）。

探究三：運(yùn)用復(fù)分解反應(yīng)的發(fā)生條件進(jìn)行物質(zhì)提純

例3：為除去下列選項(xiàng)物質(zhì)中混有的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)），設(shè)計(jì)了對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，其中不可行的是（? ）。

（A）NaCl（NaOH）——先加入過(guò)量的稀HCl，然后進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶

（B）KCl溶液（CaCl2溶液）——滴加Na2CO3溶液，恰好完全反應(yīng)時(shí)進(jìn)行過(guò)濾操作

（C）CaCl2溶液（HCl溶液）——先加入過(guò)量的CaCO3，然后進(jìn)行過(guò)濾操作

（D）H2（HCl氣體）——先通過(guò)足量的NaHCO3溶液，再加入足量的濃H2SO4

分析與解：本題目為除雜提純題，根據(jù)物質(zhì)情形來(lái)分析方案設(shè)計(jì)得是否合理，結(jié)合復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生條件進(jìn)行分析就需要關(guān)注其中的雜質(zhì)離子，確保提純物質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。（A）選項(xiàng)中的雜質(zhì)離子是OH-，方案是采用生成H2O的思路來(lái)將其除去，而HCl具有揮發(fā)性，故可以通過(guò)蒸發(fā)來(lái)除去，方案可行;（B）選項(xiàng)中的雜質(zhì)是Ca2+，方案設(shè)計(jì)想通過(guò)生成CaCO3沉淀將其分離，但選用的Na2CO3溶液引入了雜質(zhì)Na+，合理方案是選用K2CO3，方案不可行;（C）選項(xiàng)中的雜質(zhì)為H+，方案采用H+與CaCO3反應(yīng)生成H2O和CO2，后續(xù)的過(guò)濾操作是為除去過(guò)量的CaCO3，方案可行;（D）選項(xiàng)中的雜質(zhì)是HCl氣體，方案設(shè)計(jì)中HCl可與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，但濃H2SO4不能吸收CO2，故所得氣體中還含有CO2雜質(zhì)，方案不可行。

綜上可知，答案為（B）、（D）。

總之，復(fù)分解反應(yīng)是初中化學(xué)的重點(diǎn)知識(shí)，需要明晰復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件，掌握反應(yīng)的微觀本質(zhì)，在此基礎(chǔ)上深入探究復(fù)分解反應(yīng)的應(yīng)用點(diǎn)，靈活運(yùn)用相關(guān)知識(shí)來(lái)分析離子共存、進(jìn)行物質(zhì)提純和鑒別，重視知識(shí)總結(jié)。復(fù)分解反應(yīng)中存在一些較為特殊的規(guī)律，是酸堿鹽知識(shí)內(nèi)容的重要組成，探究時(shí)需要合理辨析，重點(diǎn)探究。