復分解反應的微觀理解與應用探究

高秉暉

復分解反應是化學反應重要的類型之一，掌握該反應有利于構建整個化學理論體系，關系到后續酸堿鹽的轉化規律及特征性質的學習，有必要對復分解反應的知識內容加以剖析，下面對其微觀理解、離子共存、物質提純和物質鑒別開展探究。

探究一：從微觀視角來理解復分解反應

例1：校化學實驗小組的學生想從微觀角度來深入理解復分解反應的實質，根據實質繪制了下圖所示的復分解反應網絡圖，圖中的直線表示兩兩結合可以發生反應，下列選項說法錯誤的是（? ）。

（A）復分解反應的微觀實質是溶液中的離子結合生成沉淀、氣體和水的過程

（B）上圖括號內的A和B可以表示NH+4和Ca2+

（C）NaOH與NH4Cl反應屬于復分解反應，其化學反應方程式為NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O

（D）復分解反應中物質的化合價可能發生變化

分析與解：上述屬于復分解反應的微觀探究題，解題時需明確復分解反應的微觀實質。根據微觀視角下反應的條件可知選項（A）正確;括號中需要填寫與OH-和CO2-3反應生成水、氣體和沉淀的離子，而OH-與NH+4反應可生成氣體，CO2-3與Ca2+反應可生成沉淀，故選項（B）正確;NaOH與NH4Cl反應有氣體NH3和H2O生成，顯然屬于復分解反應，故選項（C）正確;根據復分解反應的概念可知，復分解反應一定不是氧化還原反應，故其中一定不存在化合價的變化，故選項（D）錯誤。

綜上可知，答案為（D）。

探究二：結合復分解反應來分析離子共存

例2：下列各組物質在pH=13的無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：本題目判斷物質能否大量共存，實則也是離子共存問題，需要拆解物質中的離子即可，從復分解反應來判斷同樣只需要根據其反應實質。解題時關注題目中的兩個關鍵信息：一是pH=13，溶液中含有大量的OH-;二是溶液為無色，故有色離子不可存在。（A）選項中的（NH4）2SO4會與OH-發生復分解反應，會有NH3和H2O生成，故不可共存;（B）選項中的H2SO4、HCl均可以與OH-發生反應，同時HCl與AgNO3可以生成AgCl沉淀，且所涉反應均為復分解反應，故不可共存;（C）選項中的CuCl2、Fe2（SO4）3均可以與堿性溶液發生反應，生成對應的沉淀，且Cu2+和Fe3+均為有色離子，故不可共存;（D）選項中的四種物質均不會發生反應，在pH=13的溶液中可以大量共存，該選項的干擾點是CO2-3與OH-，需區別HCO-3與OH-，前者可以共存，后者會發生反應。

綜上可知，答案為（D）。

探究三：運用復分解反應的發生條件進行物質提純

例3：為除去下列選項物質中混有的雜質（括號內為雜質），設計了對應的實驗方案，其中不可行的是（? ）。

（A）NaCl（NaOH）——先加入過量的稀HCl，然后進行蒸發結晶

（B）KCl溶液（CaCl2溶液）——滴加Na2CO3溶液，恰好完全反應時進行過濾操作

（C）CaCl2溶液（HCl溶液）——先加入過量的CaCO3，然后進行過濾操作

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

分析與解：本題目為除雜提純題，根據物質情形來分析方案設計得是否合理，結合復分解反應發生條件進行分析就需要關注其中的雜質離子，確保提純物質不發生反應。（A）選項中的雜質離子是OH-，方案是采用生成H2O的思路來將其除去，而HCl具有揮發性，故可以通過蒸發來除去，方案可行;（B）選項中的雜質是Ca2+，方案設計想通過生成CaCO3沉淀將其分離，但選用的Na2CO3溶液引入了雜質Na+，合理方案是選用K2CO3，方案不可行;（C）選項中的雜質為H+，方案采用H+與CaCO3反應生成H2O和CO2，后續的過濾操作是為除去過量的CaCO3，方案可行;（D）選項中的雜質是HCl氣體，方案設計中HCl可與NaHCO3溶液反應生成CO2，但濃H2SO4不能吸收CO2，故所得氣體中還含有CO2雜質，方案不可行。

綜上可知，答案為（B）、（D）。

總之，復分解反應是初中化學的重點知識，需要明晰復分解反應發生的條件，掌握反應的微觀本質，在此基礎上深入探究復分解反應的應用點，靈活運用相關知識來分析離子共存、進行物質提純和鑒別，重視知識總結。復分解反應中存在一些較為特殊的規律，是酸堿鹽知識內容的重要組成，探究時需要合理辨析，重點探究。