關注酸式酸根 提升符號表征能力

上海 喻 俊

《普通高中化學課程標準(2017年版)》在課程性質、課程目標、化學學科核心素養和學業質量標準方面都以不同形式提到了學生要能運用符號表征物質及其變化。方程式(化學方程式、離子方程式、電離方程式、水解方程式等)是重要的化學符號，它有獨特的魅力，作為聯系宏觀現象與微觀變化的橋梁，能夠以最簡潔、最靈活的方式表征復雜物質變化或化學反應的內涵，是化學研究較高層次的思維。化學方程式作為化學課程中最核心的化學用語，貫穿整個化學學習全過程。高中階段化學方程式很多，對于有的物質變化學生具有較高的識記能力，但仍有部分物質的變化規律模糊不清。本文著重以酸式鹽和酸式酸根離子為例，探討高考中的考查方向和學生答題時的解決策略，引導學生學會主動分類并歸納尋找識記方法，降低由方程式書寫引起的化學學習障礙和困難，也讓學生在化學學習中體會到樂趣。

一、酸式鹽固體的穩定性比較

【例1】下列有關說法正確的是

( )

A.(2017天津卷)除去NaHCO3固體中的Na2CO3的實驗方法是將固體加熱至恒重

B.(2015安徽卷)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都能發生分解

C.可用加熱的方法區分Na2CO3、NaHCO3固體

D.NaHCO3見光易分解，不易保存

【答案】C

【解析】NaHCO3在加熱時不穩定，易分解成Na2CO3、H2O和CO2；Na2CO3穩定，受熱不易分解。對NaHCO3和Na2CO3的混合物進行加熱，NaHCO3會分解，所以無法除去混在NaHCO3固體中的Na2CO3，A錯誤；加熱時，Na2CO3不易分解，B錯誤；加熱NaHCO3固體時有氣體生成，且質量會減少，因而可以用來區分Na2CO3、NaHCO3固體，C正確；NaHCO3分解的條件是加熱，不是光照，D錯誤。

二、酸式鹽溶液的酸堿性判斷

【例2】(2010四川卷)有關①100 mL 0.1 mol/L NaHCO3、②100 mL 0.1 mol/L Na2CO3兩種溶液的敘述不正確的是

( )

A.溶液中水電離出的H+個數：②>①

B.溶液中陰離子的物質的量濃度之和：②>①

【答案】C

鹽類水解的規律在生活中有著重要的作用，如可用熱的純堿溶液洗去油污。2019全國卷Ⅰ第26題結合工業生產考查了學生這一知識點的理解與應用，即“可用堿煮水洗的辦法去除廢鐵屑表面的油污”這一方法，這一背景知識在化學教材必修2和選修4中關于碳酸鈉的性質中均被提到?？梢姡呖挤浅Ｖ匾晫λ岣x子水解的應用考查。

【例3】25℃時，同濃度的NaHSO3與NaHCO3溶液分別呈酸性和堿性，溶液中各粒子的物質的量濃度存在下列關系(R表示S或C)，其中一定錯誤的是

( )

A.NaHSO3溶液中由水電離出的c(H+)比NaHCO3溶液中由水電離出的c(H+)小

【答案】D

三、酸式酸根的離子反應書寫

【例4】下列對應關系錯誤的是

( )

A.(2016·全國卷Ⅲ·7A改編)Al2(SO4)3和小蘇打反應可以用于泡沫滅火器滅火

C.明礬具有凈水的作用

【答案】B

已知氫氧化鋁可以和強酸、強堿反應，反應的離子方程式：

【例5】(2019·全國卷Ⅰ·26節選)硼酸(H3BO3)是一種重要的化工原料，廣泛應用于玻璃、醫藥、肥料等工藝。一種以硼鎂礦(含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程如下：

(1)在95℃“溶浸”硼鎂礦粉，產生的氣體在“吸收”中反應的化學方程式為______________________________。

【例6】(2019·全國卷Ⅲ·26節選)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦(還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制備，工藝如圖所示。回答下列問題：

(5)寫出“沉錳”的離子方程式_________________

四、酸式酸根的氣體除雜應用

【例7】通過盛有足量飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，不能除去氣體中的雜質(括號中為雜質)的是

( )

A.CO2(SO2) B.CO2(HCl)

C.CO2(CH3COOH) D.CO2(H2S)

【答案】D

【點撥】以H2CO3、H2SO3為例，相應酸、酸式酸根離子、酸根離子之間的轉化可用如圖表示：

五、教學啟示

化學反應千變萬化，頭緒紛繁，如果僅靠生搬硬套去書寫，勢必脫離實際，謬誤百出。針對這些問題，教師可以在教學中根據題目考查的方向，對某一個或者某一類微粒發生反應的變化規律展開專題討論和分類研究，并在問題解決過程中引導學生逐步建構起思維模型，以此提高學生學習知識的效率。