IB化学HL考试例题解析 一题带你络离子

本文将为大家介绍一道IB化学HL考试paper1中关于Complex Ions的经典例题。从题目出发，全面梳理Complex Ions的相关考点、解题思路。认真刷完这道题，遇到再奇怪的Complex Ions考题，都能胸有成竹。

2018年IB化学HL考试PAPER1例题

我们先复习一下什么是络离子？

在水溶液中，金属离子被一些其他离子或小的中性分子（例如水分子）所包围，形成相当牢固的缔合。包括金属离子和这些附属集团的集合体，称为络离子。 

以镍离子为例，在溶液中络离子为[Ni(H2O)6]+，其中六个水分子排成近似的八面体，跟镍离子成键。把硫酸镍溶于水中，便可得到含水的镍离子，这时也有相等数目的硫酸根离SO42-，使得整个溶液电性中和。

如果使溶液蒸发浓缩，便结晶出固态的硫酸镍。在笮温，它的成分为NiSO4·7H2O，而X射线晶体学的研究证明，每一个镍离子被六个水分子所包围，硫酸根和剩下的水分子处在各个[Ni(H2O)6]+络离子之间。

我们再回到上面这道IB化学HL考试题目，先读题目——

表格中哪个络离子的d轨道能量分离(d orbital splitting)最大?

IB化学HL考试paper1题目精析

这一题，大家可以直接从表格中的络离子颜色突破。因为络离子(complex ion)呈现的颜色的互补色(complementary colour)所具备的能量(energy)就是d轨道能量分离(d orbital splitting)后两个d轨道(d orbital)的能量差(energy difference)。

影响d轨道能量分离(d orbital splitting)的因素有很多，但其大小强弱最后都反应在了络离子(complex ion)的颜色上。表格中其他影响d轨道能量分离(d orbital splitting)的因素，如过渡金属的性质(nature of transition metal)、金属的氧化态(oxidation state of metal)或配体的身份(identity of the ligands)都会起到干扰作用。不能只凭这些因素中的一种或几种来判断d轨道能量分离(d orbital splitting)的大小。

虽然我们在IB化学HL考试paper1的考试中不能借助data booklet－17. Colour wheel的帮助，但是红橙黄绿青蓝这样的口诀咱能用啊。

能量越强，波长越短，我们可以发现B所吸收的蓝光是4个选项中波长最短的，从而选出正确答案B。

考点总结

1. 什么是transition metal？

●It is an element that possesses an incomplete d sub level in one or more of its oxidation state.

●Zn（锌）不是过渡金属

●transition metal可以呈现不同的颜色

2. Complex ion的颜色是如何形成的？

●配体(ligands)接近过渡金属(transition metal)后因为同性相斥(like charges repel)，配体中的非建合电子对(non-bonding pair of electron)排斥过渡金属d轨道中的电子

●d轨道分离，产生能量差异(energy difference)

●当白光(white light)照到络离子溶液上后，所具能量等于能级(energy level)能量差异的特定颜色的光被吸收，用来将电子推向更高的能级(promote electron to a higher energy level)。

●络离子溶液呈现被吸收的光的互补色(complementary colour)

3. 影响d orbital splitting的因素有哪些？

●过渡金属的性质(nature of transition metal)

●金属的氧化态(oxidation state)

●配体的身份(identity of the ligands)

●分子和离子的形状(shape of the molecule or ion)

难点分析

这道IB化学HL考试paper1例题最大的难点是根据oxidation state和identity of the ligands这两个影响d orbital splitting的因素来判断，我们会以为答案是D。所以表格中的complex和oxidation state of metal都会给我们带来一定的干扰，让我们偏离正确答案B。

所以虽然这题分值不高，但拿下还真的不容易，需要熟悉相关知识并能对其灵活运用。同时，干扰选项的设立，也让这一道题的难度大大提升。

想要IB化学拿7，IB化学HL考试paper1的每一分都非常重要，所以同学们在做题时，即使做不出来，也不要慌乱，好好审题，认清楚考点在哪里，抓住题根，回想一下所考章节的所有基础知识，再进行解题。

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