模型法突破離子濃度大小之比較

方盈盈

摘 要：離子濃度大小比較是高考的必考點，由于題目的靈活性和綜合性，它也是難點和易錯點，但無論出題方式如何，萬變不離其宗，只要掌握一定的解題技巧和方法，便能輕松得分，在考試中取得優勢。就離子濃度大小比較知識的相關內容提出一種解題的模型，希望對大家有所幫助。

關鍵詞：離子濃度大小；樹狀模型；電離；溶液

離子濃度大小比較是蘇教版教材《化學反應原理》專題三的內容，是建立在弱電解質電離平衡和鹽類水解平衡基礎上的一個重要知識點，是高考的“熱點”之一，它靈活性、綜合性的特點使它棲身于難點的行列，使大部分學生難以駕馭。

一、學生困惑所在：各規律綜合利用

解決溶液中離子濃度大小比較這類問題的必備知識：（1）弱酸弱堿的電離程度很小，數量級只有1%，多元弱酸為分步電離，主要以第一步為主。（2）鹽的水解程度很小，數量級只有1%，多元弱酸鹽為分步水解，主要以第一步為主。（3）等濃度的一元弱酸及其正鹽共存于溶液中時，酸的電離度更大還是鹽的水解程度更大，取決于酸的強度，一般來說，若酸的酸性大于碳酸，則酸的電離程度大于對應鹽的水解。反之，則水解程度大于酸的電離程度。（4）考慮水的電離。

而上述知識的綜合應用便是學生的“死穴”，學生往往在解題時只知其一，不知其二，或是知道了也難以多條規律綜合應用。如分析醋酸鈉中微粒濃度大小，大部分學生都能考慮醋酸根的水解得出，C（Na+）>C（CH3COO-），C（H+）>C（OH-），但要比較C（CH3COO-）和C（H+）的濃度，還需考慮水解程度是微弱的，這就容易被學生所忽略。又如，碳酸氫鈉溶液分析，學生要同時考慮到HCO3-存在電離和水解，還要判斷哪種程度大以及它們造成的各離子濃度變化及相互間的關系，這也是難點。

總之，困難在于：一方面，這種題型本身考查的知識點多，靈活性、綜合性較強。另一方面，學生很難考慮周全，不知道要用到哪條規律，先做哪一步（雖然老師進行了多次知識梳理和全面細化，并給出了規律）。如果能建立一種模型去套，題目便能迎刃而解了。

二、困惑破解之法：“樹狀”模型的介紹

破解學生的解題困惑，“樹狀”模型比較有效，該模型是已將這些規律和知識點包括在內的模型。套用該模型不僅能幫助學生解題時省去了多條規律齊用而混淆的尷尬，同時模型的建立又包含解題思路的展現，包括溶液中離子濃度變化的主次和知識點的運用，熟練后能促進學生對知識和規律的更好理解，具體做法是：分析溶液，建立模型，綜合比較，得到結論。

1.模型的建立：依據下圖步驟建立模型一（單一水解鹽溶液型）：NH4Cl溶液

①表示該溶液中溶質完全電離成等量的NH4+和Cl-；②表示NH4+發生了水解生成H+和NH3·H2O；③H2O箭頭指向H+表示水電離產生H+。

2.模型分析：依據水解平衡理論，②中水解產生的H+和NH3·H2O，

量為微觀數量級，①中溶質完全電離成等量的NH4+和Cl-，其量為宏觀數量級。所以量關系上①>②。而同層①中微粒NH4+因水解濃度稍有減少（箭頭指出），②中H+除NH4+水解得到（箭頭指向），還有H2O電離產生③（箭頭指向），所以同層①中C（Cl-）>C（NH4+），②中C（H+）>C（NH3·H2O），綜合信息得NH4Cl溶液中微粒大小為：

3.模型套路：結合模型一理論分析可歸納模型套路為：自上而下比較，上大下小，同層比，箭頭指出為減，指向為增。如（弱酸、弱堿溶液型）模型二：NH3·H2O溶液模型，其比較方法為由上而下

①溶質NH3·H2O>②OH-和NH4+，即上大于下，②中C（OH-）>C（NH4+），OH-雙箭頭指向。綜合得模型二（弱酸或弱堿溶液型）NH3·H2O溶液中微粒大小為：

4.方法總結：按照模板建好模型；運用模型套路：由上而下比較，上大下小，同層，比較箭頭指向，指出減少，指向增加；綜合信息，得出結論。

三、難題攻克還需：熟悉模型，熟練套用；訓練鞏固

這種模型之所以叫“樹狀模型”，不僅形似倒立的大樹，離子量上變化更是與枝干生長神似，干上生枝，分枝越多，枝干變細，越接近頂端，枝條越細，模型量越下越小，箭頭指出越多越小。其實該模型優點在于不僅能將電離和水解平衡在圖像上很好地體現，更是能將抽象的理論圖像化，將量的關系（尤其是兩大平衡的微量變化）層次化、具體化，使學生在做題比較時更加直觀。而這種方法在復雜的溶液中應用，其優勢發揮會更大，如模型三酸式鹽型NaHCO3溶液（電離水解共存），一般模型規律，①>②，同層②中水解產物（左）C（OH-）>C（H2CO3），電離產物（右）C（H+）>C（CO32-），

還需考慮的水解大于電離，無非就是提醒你模型②左邊大于右邊。離子濃度大小判斷順序可寫成：

又如模型四（混合溶液型）NH4Cl和NH3·H2O等量混合，同樣套用模型由上而下①>②，還需考慮的電離大于水解，即考慮模型右邊>左邊，①中NH3·H2O減少，NH4+增多，結果則為：

其實，在上述介紹分析中，溶液中離子濃度大小判斷的大部分模型已經建立和展示了，只要加上適當的訓練，在訓練中更好把握規律，相信問題解決定能水到渠成。總之，在解決離子濃度大小比較的問題時，熟悉規律，靈活應用是前提；理清思路，掌握方法是橋梁；分清層次，建立模型是核心。

綜合分析參考：

例題：將0.1mol·L-1HCl溶液和0.2mol·L-1Na2CO3溶液等體積混合后，溶液中離子濃度大小順序正確的是（ ）

A.C（Na+）>C（HCO3-）>C（CO32-）>C（OH-）>C（H+）

B.C（Na+）>C（CO32-）>C（HCO3-）>C（OH-）>C（H+）

C.C（Na+）>C（CO32-）=C（HCO3-）>C（OH-）>C（H+）

D.C（Na+）>C（HCO3-）>C（OH-）>C（CO32-）>C（H+）

【分析溶液】兩溶液混合發生反應，反應后溶液為0.5mol·L-1

Na2CO3和0.5mol·L-1NaHCO3混合溶液。

【理論變化】兩者均為強堿弱酸鹽，弱酸根均發生水解，但CO32-水解程度大。

【建立模型】

【得出結論】

參考文獻：

羅德炳.基于模型思想的離子濃度大小比較[J].高中數理化，2012.