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(yōu)勢。就離子濃度大小比較知識的相關(guān)內(nèi)容提出一種解題的模型，希望對大家有所幫助。

關(guān)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(xué)反應(yīng)原理》專題三的內(nèi)容，是建立在弱電解質(zhì)電離平衡和鹽類水解平衡基礎(chǔ)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(xué)生難以駕馭。

一、學(xué)生困惑所在：各規(guī)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(shù)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(shù)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(yīng)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(yīng)用便是學(xué)生的“死穴”，學(xué)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(guī)律綜合應(yīng)用。如分析醋酸鈉中微粒濃度大小，大部分學(xué)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(xué)生所忽略。又如，碳酸氫鈉溶液分析，學(xué)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(guān)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(xué)生很難考慮周全，不知道要用到哪條規(guī)律，先做哪一步（雖然老師進(jìn)行了多次知識梳理和全面細(xì)化，并給出了規(guī)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(xué)生的解題困惑，“樹狀”模型比較有效，該模型是已將這些規(guī)律和知識點包括在內(nèi)的模型。套用該模型不僅能幫助學(xué)生解題時省去了多條規(guī)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(xiàn)，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(jìn)學(xué)生對知識和規(guī)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(jié)論。

1.模型的建立：依據(jù)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(zhì)完全電離成等量的NH4+和Cl-；②表示NH4+發(fā)生了水解生成H+和NH3·H2O；③H2O箭頭指向H+表示水電離產(chǎn)生H+。

2.模型分析：依據(jù)水解平衡理論，②中水解產(chǎn)生的H+和NH3·H2O，

量為微觀數(shù)量級，①中溶質(zhì)完全電離成等量的NH4+和Cl-，其量為宏觀數(shù)量級。所以量關(guān)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(chǎn)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(jié)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(zhì)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(jié)：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(jié)論。

三、難題攻克還需：熟悉模型，熟練套用；訓(xùn)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(xì)，越接近頂端，枝條越細(xì)，模型量越下越小，箭頭指出越多越小。其實該模型優(yōu)點在于不僅能將電離和水解平衡在圖像上很好地體現(xiàn)，更是能將抽象的理論圖像化，將量的關(guān)系（尤其是兩大平衡的微量變化）層次化、具體化，使學(xué)生在做題比較時更加直觀。而這種方法在復(fù)雜的溶液中應(yīng)用，其優(yōu)勢發(fā)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(guī)律，①>②，同層②中水解產(chǎn)物（左）C（OH-）>C（H2CO3），電離產(chǎn)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(jié)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(jīng)建立和展示了，只要加上適當(dāng)?shù)挠?xùn)練，在訓(xùn)練中更好把握規(guī)律，相信問題解決定能水到渠成?？傊?，在解決離子濃度大小比較的問題時，熟悉規(guī)律，靈活應(yīng)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(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)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(fā)生水解，但CO32-水解程度大。

【建立模型】

【得出結(jié)論】

參考文獻(xiàn)：

羅德炳.基于模型思想的離子濃度大小比較[J].高中數(shù)理化，2012.