熊 偉
(重慶市求精中學(xué)校 重慶 400015)
水溶液中的離子平衡是歷年高考考查的熱點(diǎn)與難點(diǎn),選擇題與主觀題常以圖像為載體進(jìn)行考查,學(xué)生得分率普遍較低,常見(jiàn)的題海戰(zhàn)術(shù)雖能提升學(xué)生解題的熟練程度,但會(huì)造成知識(shí)的碎片化、理解的膚淺化、思維的呆板化?!澳P驼J(rèn)知”通過(guò)認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系,建立模型;運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象、揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律,可訓(xùn)練學(xué)生高階思維,形成遷移能力。
根據(jù)以上圖像,可建立常見(jiàn)圖像分析模型:軸(橫縱坐標(biāo)含義)→點(diǎn)(特殊點(diǎn))→線(曲線走向和突變)
常見(jiàn)問(wèn)題始終圍繞以下展開(kāi)①Ka或Kh的計(jì)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
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-)
2020年全國(guó)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(shù)δ隨滴加NaOH溶液體積VN OHa的變化關(guān)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(shù)Ka=1.0×10-2
D.滴定終點(diǎn)時(shí),溶液中c(Na+)<2c(A2-)<c(HA-)
圖像分析:軸(找準(zhǔn)①②對(duì)應(yīng)左縱坐標(biāo),③對(duì)應(yīng)右縱坐標(biāo));線(①②為分布曲線,③為滴定曲線);點(diǎn)(③起點(diǎn),H2A溶液pH≈1,其濃度約為0.1 mol/L。則H2A完全電離溶液中沒(méi)有H2A分子,但第二級(jí)電離是可逆電離,故曲線①是HA—的分布系數(shù))
難點(diǎn)突破:當(dāng)VNaOH=40mL時(shí),溶質(zhì)為Na2A,故曲線②是A2-的分布系數(shù),A、B均錯(cuò)誤。曲線①和曲線②的交點(diǎn)計(jì)算Ka,溶液pH=2,可知K(HA-)=1.0×10-2,故C正確。滴定終點(diǎn)溶質(zhì)為Na2A,電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=2c(A2-)+c(OH-)+c(HA-),因?yàn)榇藭r(shí)溶液pH大于7,故D錯(cuò)誤。正確答案為C。