吳文萍

(浙江省溫州市泰順中學(xué) 325500)

電解質(zhì)溶液是高中化學(xué)重要的基礎(chǔ)理論之一， 而“電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的比較”涉及電離平衡、水的電離、離子反應(yīng)、鹽類水解等基本概念的掌握和運(yùn)用，考查知識(shí)點(diǎn)較多，綜合性較強(qiáng)，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力要求較高是高中化學(xué)教學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn). 再?gòu)慕滩姆治鎏K教版教材“鹽類的水解”節(jié)中并未單獨(dú)以標(biāo)題的形式給出電解質(zhì)溶液中離子濃度大小的比較，但整節(jié)內(nèi)容中以H+和OH-的相對(duì)大小為貫穿線滲透了離子濃度大小比較的知識(shí)點(diǎn).

一、考題分析，發(fā)現(xiàn)問題

就學(xué)生思維能力提升而言，“電解質(zhì)溶液中離子濃度大小比較”要求學(xué)生具備扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，靈活的方法策略和綜合的運(yùn)用能力.但學(xué)生對(duì)系統(tǒng)地比較離子濃度大小和守恒規(guī)律的掌握并沒有到位，遇到相關(guān)問題總是胡子眉毛一把抓，沒有形成清晰的解決問題的思路和方法.以2016年10月浙江省學(xué)考選考試題的第23題為例，該題的得分率很低，僅47.6%.

例123．[2016·浙江10月選考] 常溫下，用濃度為0.1000 mol·L-1的NaOH溶液分別逐滴加入到20.00 mL 0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液中，pH隨NaOH溶液體積的變化如圖.下列說法正確的是( ).

A．V(NaOH)=0 mL時(shí)，兩份溶液中，c(X-)>c(Y-)

B．V(NaOH)=10.00 mL時(shí)，c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-)

C．V(NaOH)=20.00 mL時(shí)，c(OH-)>c(H+)>c(Na+)>c(X-)

D．pH=7時(shí)，兩份溶液中，c(X-)=c(Na+)=c(Y-)

本題答案是B，不少學(xué)生錯(cuò)選D，少部分學(xué)生選了A或C.

學(xué)生錯(cuò)選A，很大的原因是對(duì)圖像分析不到位，讀圖能力不夠，無法從圖像中分析出0.100 0 mol·L-1的HX、HY溶液，HY的pH為1是強(qiáng)酸，HX的pH為3是弱酸，相同濃度的HX、HY，酸性強(qiáng)的離子濃度大.

學(xué)生錯(cuò)選C的原因，一是對(duì)酸堿中和反應(yīng)不了解，不能分析出V(NaOH)=20.00 mL時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為NaX，二是對(duì)鹽的水解是微弱的不了解，誤認(rèn)為是完全水解的，加上水電離的OH-故而c(OH-)最大，而錯(cuò)選C選項(xiàng).

選D的學(xué)生知道pH=7時(shí)，c(H+)=c(OH-)，根據(jù)電荷守恒，兩份溶液中c(X-)=c(Na+)，c(Na+)=c(Y-)，據(jù)此推出c(X-)=c(Y-).未考慮到兩份溶液中pH=7時(shí)所加NaOH溶液體積不同，c(Na+)不同.

對(duì)于B選項(xiàng)，學(xué)生表示不知如何去分析，說明學(xué)生對(duì)于混合溶液中的離子濃度大小比較缺少系統(tǒng)的解題思維和解題模型，不會(huì)判斷溶液中與量有關(guān)的酸堿反應(yīng)情況，不懂得利用電離平衡和水解平衡是微弱的特點(diǎn)，不能根據(jù)圖中信息結(jié)合酸堿性來比較HX和NaX的電離和水解能力的相對(duì)大小.

通過對(duì)學(xué)生的測(cè)試結(jié)果和訪談情況進(jìn)行分析，得出以下結(jié)論：一是學(xué)生不能很好的區(qū)分強(qiáng)酸弱堿或是強(qiáng)堿弱酸中和時(shí)反應(yīng)后溶液呈中性的關(guān)系.二是分析混合溶液中離子濃度大小時(shí)，學(xué)生不知道何時(shí)考慮電離平衡，何時(shí)考慮水解平衡.

二、建構(gòu)模型，解決問題

針對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中暴露的問題，筆者認(rèn)為應(yīng)在教學(xué)中通過引導(dǎo)學(xué)生建立電離、水解的關(guān)系，采用一定的思維模型，將學(xué)生零散知識(shí)系統(tǒng)化，從而游刃有余的解答此類問題.

1.構(gòu)建溶液中電離、水解模型

模型1 弱酸、弱堿的電離程度很小，數(shù)量級(jí)只有1%(因?yàn)閮H僅是模型，不必過于苛求電離平衡、水解平衡中的真實(shí)數(shù)值)；

模型2 鹽的水解程度很小，數(shù)量級(jí)只有約1%(因?yàn)閮H僅是模型，不必過于苛求電離平衡、水解平衡中的真實(shí)數(shù)值)；

模型3 等濃度的一元弱酸及其正鹽共存于溶液中時(shí)，以NaX和HX的混合溶液為例：溶液中有NaX=Na++X-

令NaX和HX分別為1，則有Na+=1，從圖中信息可知該混合體系pH=4呈酸性，則HX的電離程度大于X-水解程度，因此有HX<1，X->1，從而得出c(X-)>c(Na+)>c(HX)>c(H+)>c(OH-).

模型4 弱酸酸式鹽中的離子濃度大小的比較，以NaHCO3為例：溶液中有

2.基于模型思想的數(shù)字與圖形結(jié)合的解題實(shí)例

例2(2017.2溫州二模)常溫下，用0.1000 mol·L-1NaOH溶液分別滴定20.00 mL濃度均為0.1000 mol/L的HX，HY溶液，pH隨NaOH溶液體積的變化如圖所示.下列說法正確的是( ).

A.當(dāng)V(NaOH)=0mL時(shí)，c(X-)>c(Y-)

B.a點(diǎn)時(shí)：c(Y-)+c(HY)=0.1000 mol/L

C.b點(diǎn)時(shí)：c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)

D.當(dāng)V(NaOH)=20.00mL時(shí)，NaX、NaY兩溶液中的陰離子總數(shù)相對(duì)大?。篘前者>N后者

解析選項(xiàng) A 由圖可知0.1000 mol/L HX，HY的pH都大于1，且HX的pH比HY的大，有HY的酸性比HX的強(qiáng)，相同濃度的HX、HY，c(Y-)>c(X-)

選項(xiàng)Ba點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為0.001 mol HY和0.001 mol NaY，溶液體積V=30 mL，根據(jù)物料守恒c(Y-)+c(HY)=3/2×0.1000mol/L

選項(xiàng)C b點(diǎn)時(shí)，溶液中的溶質(zhì)為0.001 mol HX和0.001mol NaX，由圖得混合溶液呈堿性， NaX水解程度大于HX電離程度，有c(HX)>c(Na+)>c(X-)>c(OH-)>c(H+)，選項(xiàng)C正確.

選項(xiàng)D 當(dāng)v(NaOH)=20.00 mL時(shí) ，溶液的溶質(zhì)分別為NaX、NaY，由電荷守恒c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-)，c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-)，兩溶液的陰離子總數(shù)等于兩溶液的陽離子總數(shù)，V(NaOH)=20.00 mL兩溶液中c(Na+)相等，相同濃度NaX溶液的堿性大于NaY溶液的堿性，NaX溶液的c(H+)小于NaY溶液的c(H+)，NaX、NaY兩溶液中的陰離子總數(shù)相對(duì)大?。篘前者

在分析酸堿混合后溶液中離子的濃度大小時(shí)，一定要注意分析電解質(zhì)在溶液中的行為是化學(xué)反應(yīng)還是電離、水解，首先要考慮化學(xué)反應(yīng)，再考慮混合溶液中的電解質(zhì)的電離和生成的鹽的水解，最后一定要結(jié)合三個(gè)守恒的運(yùn)用，通過這樣的思維模型的建立，利于培養(yǎng)學(xué)生的元素觀、微粒觀(微觀表征)、平衡觀(電離平衡、水解平衡)、守恒觀(電荷守恒、質(zhì)量守恒)等基本化學(xué)觀念.

沒有思考的學(xué)習(xí)不會(huì)具有創(chuàng)造性，教師要更加關(guān)注學(xué)生思維的變化，適時(shí)推進(jìn)，總結(jié)探索出適合學(xué)生自身情況的一般思維模型和方法.在高三化學(xué)的二輪復(fù)習(xí)中，通過構(gòu)建一定的解題思維模型來解決學(xué)考選考中的重點(diǎn)難點(diǎn)問題，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的提升將有很大的幫助.