高考常見的鹽類水解和溶解平衡題型

徐榮榮

【摘? 要】本文通過對(duì)近幾年全國(guó)卷的分析研究，發(fā)現(xiàn)在化學(xué)反應(yīng)原理中溶液酸堿性、鹽類水解及沉淀溶解平衡這三部分內(nèi)容是學(xué)生學(xué)習(xí)過程中最為困難的。而其中又以鹽類水解和沉淀溶解平衡知識(shí)點(diǎn)所涉及到的計(jì)算量最大，難度最高。因此，如何幫助學(xué)生掌握這部分知識(shí)并提高解題能力成為了擺在我們面前的一個(gè)重要課題。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)反應(yīng)；溶解平衡；鹽類水解

本文主要研究的是高考中關(guān)于鹽類水解和沉淀溶解平衡方面的問題。在化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)過程中，掌握好相關(guān)知識(shí)點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)說是非常重要的。而其中，鹽類水解和沉淀溶解平衡則是一個(gè)非常基礎(chǔ)且重要的知識(shí)點(diǎn)。因此，我們有必要深入探討該部分內(nèi)容，以幫助廣大師生更好地把握其特點(diǎn)、規(guī)律及解題方法等。

目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)針對(duì)鹽類水解和沉淀溶解平衡這一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了廣泛的研究。其中，國(guó)外學(xué)者較早開始關(guān)注此領(lǐng)域并取得了一定成果；而我國(guó)學(xué)者近年來(lái)也逐漸加強(qiáng)了對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的重視程度，不斷探索新的教學(xué)思路與方法。然而，盡管已有不少研究成果，但仍然存在一些不足之處，例如如何準(zhǔn)確判斷反應(yīng)是否發(fā)生，如何確定產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)等等。這些都需要進(jìn)一步探究和完善。

一、鹽類水解和沉淀溶解平衡問題的理論基礎(chǔ)

（一）熱力學(xué)基本原理

在化學(xué)反應(yīng)中，能量是守恒的，即總能量保持不變。這包括了熱、光、電等形式能的轉(zhuǎn)化與傳遞，以及物質(zhì)內(nèi)部微觀粒子之間力的相互作用。因此，我們需要掌握熱力學(xué)第一定律——能量守恒定律。該定律指出任何一個(gè)封閉系統(tǒng)內(nèi)，都存在著與其相適應(yīng)的熵變或焓變，且兩者相等。同時(shí)還有第二定律——不可逆性原則，也稱為“克勞修斯-克拉佩龍方程”，它描述了熱量不能從低溫物體傳到高溫物體內(nèi)而不引起其他變化。這些定理對(duì)于分析鹽類水解和沉淀溶解平衡問題具有重要意義。

（二）酸堿質(zhì)子理論

酸堿質(zhì)子理論是研究酸堿電離過程及其產(chǎn)物，其中質(zhì)子化和去質(zhì)子化反應(yīng)分別對(duì)應(yīng)酸和堿的概念。在水溶液中發(fā)生的各種化學(xué)反應(yīng)均可看作是質(zhì)子轉(zhuǎn)移的過程。當(dāng)溶液pH值改變時(shí)，會(huì)引起水中氫離子濃度的變化，進(jìn)而影響水合陽(yáng)離子的生成速率。此外，由于不同溶質(zhì)在水中解離產(chǎn)生的陰陽(yáng)離子種類和數(shù)目不同，導(dǎo)致其在水中的行為有所差異。

（三）復(fù)分解反應(yīng)

復(fù)分解反應(yīng)是一類特殊的反應(yīng)類型，通常指由兩種化合物互相交換成分的反應(yīng)。在鹽類水解和沉淀溶解平衡問題中有很多涉及到復(fù)分解反應(yīng)的應(yīng)用，熟練掌握復(fù)分解反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)可以幫助學(xué)生更好地理解鹽類水解和沉淀溶解平衡問題。

二、鹽類水解和沉淀溶解平衡問題解題技巧分析

在解決鹽類水解和沉淀溶解平衡的過程中，我們需要掌握一定的解題技巧。下面從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探討：

（一）審清題意，明確目的

首先要認(rèn)真閱讀題目，了解所求內(nèi)容，確定研究對(duì)象及相關(guān)條件，并結(jié)合已學(xué)知識(shí)建立合理的模型。其次要注意區(qū)分不同類型的溶液及其對(duì)應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，避免出現(xiàn)混淆或漏解情況。最后還應(yīng)該對(duì)題目中所給信息進(jìn)行篩選整合，找出與目標(biāo)有關(guān)的重要信息，為后續(xù)步驟做好鋪墊。

（二）巧用公式，正確計(jì)算

對(duì)于陌生或復(fù)雜的反應(yīng)方程式，可采用“拆分”法將其轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的化學(xué)方程式，再利用基本概念和規(guī)律進(jìn)行計(jì)算；同時(shí)還需注意一些細(xì)節(jié)，如得失電子守恒等。此外，若涉及到多個(gè)物質(zhì)間的相互作用，則需要綜合運(yùn)用質(zhì)量守恒定律、電荷守恒定律以及元素守恒定律等進(jìn)行處理。

（三）關(guān)注特殊點(diǎn)，尋找突破口

當(dāng)遇到某些特定物質(zhì)的存在或者反應(yīng)條件時(shí)，應(yīng)該特別重視這些特殊情況，仔細(xì)觀察、分析其中的變化趨勢(shì)，找出隱含的信息，進(jìn)而找到解題思路。例如，在討論強(qiáng)酸弱堿鹽的水解平衡時(shí)，可以考慮加入適量的指示劑來(lái)判斷水解產(chǎn)物的生成方向，這也是解決此類問題的一個(gè)有效途徑。

（四）培養(yǎng)良好習(xí)慣，規(guī)范作答

在解題過程中，學(xué)生容易出現(xiàn)書寫不規(guī)范、步驟不完整等問題，因此需要養(yǎng)成良好的答題習(xí)慣，如使用準(zhǔn)確的單位符號(hào)、規(guī)范的格式等。另外，在考試時(shí)應(yīng)該集中精力，避免不必要的干擾因素，以保證解題效率和準(zhǔn)確度。

三、鹽類水解和沉淀溶解平衡問題教學(xué)方法分析

在進(jìn)行鹽類水解和沉淀溶解平衡的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)講解時(shí)，教師應(yīng)該注重對(duì)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)。首先要讓學(xué)生了解掌握基本概念、原理以及解題思路與技巧等方面的內(nèi)容，然后通過典型例題的訓(xùn)練來(lái)鞏固所學(xué)知識(shí)并提高其應(yīng)用能力。同時(shí)還可以采用討論法、探究式學(xué)習(xí)等方式激發(fā)學(xué)生的興趣和積極性，使他們能夠主動(dòng)參與到課堂中來(lái)。此外，也需要加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課環(huán)節(jié)，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力所在，從而更好地理解和記憶相關(guān)知識(shí)點(diǎn)?？傊?，只有將理論知識(shí)與實(shí)際操作相結(jié)合才能達(dá)到最佳的教學(xué)效果。通過實(shí)例來(lái)說明如何有效地開展教學(xué)活動(dòng)，尤其是在解決鹽類水解問題時(shí)，雙水解現(xiàn)象更為突出，這是由于弱酸根陰離子和弱堿陽(yáng)離子都具有水解的能力，因此同時(shí)出現(xiàn)在一種鹽中水解程度更大，甚至水解完全。當(dāng)鹽中的離子與水電離出的H+或OH-發(fā)生結(jié)合時(shí)，離子就發(fā)生水解，使溶液中的OH-或H+剩余，從而顯示不同的酸堿性。例如，當(dāng)鹽中有銨根離子和碳酸氫根時(shí)，且數(shù)量相當(dāng)，此時(shí)我們只需要比較相應(yīng)的堿和酸的電離平衡常數(shù)大小，根據(jù)提供的數(shù)據(jù)得知，碳酸氫根的水解程度更大，產(chǎn)生的氫氧根更多，故溶液呈堿性。

為了幫助學(xué)生更好地解決這一問題，我們可以采取以下幾個(gè)步驟：第一步，引導(dǎo)學(xué)生回顧鹽類水解和沉淀溶解平衡的基本概念及原理；第二步，詳細(xì)介紹解題思路和常用方法；第三步，選取一些具有代表性且易于出錯(cuò)的習(xí)題進(jìn)行變式訓(xùn)練，讓學(xué)生自己總結(jié)規(guī)律和易錯(cuò)點(diǎn)。這樣不僅可以加深學(xué)生對(duì)于此類問題的認(rèn)識(shí)和理解，更能鍛煉其實(shí)際應(yīng)用能力。除此之外，我們還可以利用多媒體技術(shù)輔助教學(xué)，如播放相關(guān)視頻或展示圖片等形式來(lái)增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)知，進(jìn)一步提升其學(xué)習(xí)效率。

四、鹽類水解和沉淀溶解平衡問題類型分析

例1 用一定濃度NaOH溶液滴定某醋酸溶液.滴定終點(diǎn)附近溶液pH和導(dǎo)電能力的變化分別如圖所示（利用溶液導(dǎo)電能力的變化可判斷滴定終點(diǎn)；溶液總體積變化忽略不計(jì)）。下列說法不正確的是（）

答案：C。本題主要考查了電離平衡、電化學(xué)原理等知識(shí)點(diǎn)，需要學(xué)生具備較強(qiáng)的綜合運(yùn)用能力。由于題目中給出了相關(guān)圖像信息，因此可以直接通過圖像來(lái)確定滴定終點(diǎn)，即當(dāng)電位突躍處對(duì)應(yīng)的氫氧化鈉溶液恰好消耗完畢時(shí)為滴定終點(diǎn)。

解析：在滴定過程中，隨著氫氧化鈉溶液的滴入，反應(yīng)體系中產(chǎn)生了大量氫氧根離子和鈉離子，使得體系的離子濃度發(fā)生改變，從而導(dǎo)致溶液的導(dǎo)電性能也隨之發(fā)生變化。具體來(lái)說，當(dāng)氫氧化鈉溶液加入到醋酸溶液中后，氫氧根會(huì)與氫離子結(jié)合生成水，促進(jìn)醋酸的電離，同時(shí)還引入了鈉離子，最終使得溶液中離子濃度變大，導(dǎo)電性增強(qiáng)。因此，在滴定終點(diǎn)附近，溶液的pH值將出現(xiàn)突變，并且導(dǎo)電能力也將提高，這就是圖示曲線中所呈現(xiàn)的現(xiàn)象。

例2 已知pH=-lgc（H+），pOH=-lgc（OH-）。常溫下，向某濃度的鹽酸中滴加NaOH溶液，所得溶液pOH和pH變化如圖所示。下列說法正確的是（）：

答案：D。本題以pH變化為主線，涉及到水的電離平衡、復(fù)分解反應(yīng)基礎(chǔ)概念，首先，我們需要明確圖中的pH變化指的是什么？一般情況下，pH表示溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，其數(shù)值越大則酸性越弱。在此題中，pH和pOH的變化分別指溶液中氫氧根離子和氫離子數(shù)量的變化趨勢(shì)，需要掌握溫度升高，水的離子積常數(shù)變化趨勢(shì)以及對(duì)pH和pOH產(chǎn)生的影響，因?yàn)橹挥羞@樣才能真正理解曲線變化的含義。

五、結(jié)論與建議

（一）加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握

對(duì)于學(xué)生而言，扎實(shí)的化學(xué)基礎(chǔ)是解決問題的前提條件。因此在學(xué)習(xí)過程中要注重對(duì)基本概念、原理及相關(guān)計(jì)算方法等方面進(jìn)行系統(tǒng)復(fù)習(xí)，并通過練習(xí)加以鞏固提高。同時(shí)還應(yīng)注意將所學(xué)知識(shí)與其他學(xué)科相結(jié)合，開闊視野，增強(qiáng)綜合運(yùn)用能力。

（二）重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)

實(shí)驗(yàn)是化學(xué)研究的重要手段之一，也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新精神的有效途徑。教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案或改進(jìn)已有實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)幫助其理解抽象的理論知識(shí)。此外，還可鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課外科技活動(dòng)或者社會(huì)實(shí)踐調(diào)查等多種形式的科學(xué)探究活動(dòng)，從而激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。

（三）關(guān)注熱點(diǎn)事件

近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及生產(chǎn)生活實(shí)際需求的增加，許多新型材料、新能源及其應(yīng)用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。這些新興領(lǐng)域不僅豐富了我們的物質(zhì)世界，同時(shí)也為化學(xué)教育提供了更為廣闊的發(fā)展空間。因此，在平時(shí)的課堂教學(xué)中，教師應(yīng)該密切關(guān)注最新科研成果和產(chǎn)業(yè)動(dòng)態(tài)，適時(shí)引入相關(guān)案例，以便更好地促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科前沿的認(rèn)識(shí)和把握。

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