淺談“模型認知”在水溶液離子平衡復習中的應用

熊 偉

（重慶市求精中學校 重慶 400015）

水溶液中的離子平衡是歷年高考考查的熱點與難點，選擇題與主觀題常以圖像為載體進行考查，學生得分率普遍較低，常見的題海戰術雖能提升學生解題的熟練程度，但會造成知識的碎片化、理解的膚淺化、思維的呆板化。“模型認知”通過認識研究對象的本質特征、構成要素及其相互關系，建立模型；運用模型解釋化學現象、揭示現象的本質和規律，可訓練學生高階思維，形成遷移能力。

一、體驗經典，建立圖像分析模型

根據以上圖像，可建立常見圖像分析模型：軸（橫縱坐標含義）→點（特殊點）→線（曲線走向和突變）

二、突破難點，構建難點思維模型

常見問題始終圍繞以下展開①Ka或Kh的計算②溶液中粒子濃度排序③水的電離程度變化④三大守恒

（一）Ka和Kh計算模型

（二）溶液中粒子濃度排序模型

考慮因素 舉 例考慮電離C H 3 C O O H 溶液：c(C H 3C O O H)＞c(H +)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)氨水：c(NH3·H2O)＞c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)考慮水解CH3COONa溶液中：c(Na+)＞c(CH3COO-)＞c(OH-)＞c(H+)NH4Cl溶液中：c(Cl-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(NH3·H2O)＞c(OH-)Na2CO3溶液中：c(Na+)＞c(CO32-)＞c(OH-)＞c(HCO3-)＞c(H+)NaHCO3溶液中(pH＞7)：c(Na+)＞c(HCO3既考慮電離又考慮水解-)＞c(OH-)＞c(H+)NaHSO3溶液 (pH＜7)：c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(H+)＞c(SO3 2-)＞c(OH-)

（三）水電離程度大小的思維模型

（四）三大守恒書寫模型

三、應用模型，解決高考壓軸難題

2020年全國I卷13題：以酚酞為指示劑，用0.1000 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.00 mL未知濃度的二元酸H2A溶液。溶液中，pH、分布系數δ隨滴加NaOH溶液體積VN OHa的變化關系如下圖所示，正確的是

A.曲線①代表δ(H2A)，曲線②代表δ(HA-)

B.H2A溶液的濃度為0.2000 mol·L-1

C.HA-的電離常數Ka=1.0×10-2

D.滴定終點時，溶液中c(Na+)＜2c(A2-)＜c(HA-)

圖像分析：軸（找準①②對應左縱坐標，③對應右縱坐標）；線（①②為分布曲線，③為滴定曲線）；點（③起點，H2A溶液pH≈1，其濃度約為0.1 mol/L。則H2A完全電離溶液中沒有H2A分子，但第二級電離是可逆電離，故曲線①是HA—的分布系數）

難點突破：當VNaOH=40mL時，溶質為Na2A，故曲線②是A2-的分布系數，A、B均錯誤。曲線①和曲線②的交點計算Ka，溶液pH=2，可知K(HA-)=1.0×10-2，故C正確。滴定終點溶質為Na2A，電荷守恒：c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-)，因為此時溶液pH大于7，故D錯誤。正確答案為C。