刘旺林

[摘   要]H+与CO[2-3]在溶解性表中相应的符号是“溶、挥”，存在与多种生成物之间的指代关系不明确的问题。为此，引入符号条件，得出H+与CO[2-3]组合在溶解性表中相应的符号只对应H2CO3这一生成物。再通过分析論证，进一步得出H2CO3只具有可溶性，不具有挥发性，因此建议将H+与CO[2-3]组合在溶解性表中的相应符号改为“溶（或）-”。

[关键词]溶解性表;H+与CO[2-3];符号问题

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）05-0063-02

现行中学化学教材中的部分酸、碱和盐的溶解性表（下称溶解性表）中H+与CO32-组合相应的符号是“溶、挥”。根据表中的含义可知，“溶、挥”表示其对应的物质具有可溶性和挥发性。

然而，在教学实践中我们发现，这种表述存在以下几点问题。

一、符号与生成物的指代关系不明确

我们知道，H+与CO32-的生成物有HCO3-、H2CO3、CO2和H2O等多种物质。

那么，“溶、挥”表示哪一种物质的性质或哪几种物质的性质呢？还是表示所有物质的性质呢？

①如果表示HCO3-的性质，则说明HCO3-（如NaHCO3）既具有可溶性，又具有挥发性。

②如果表示H2CO3的性质，则说明H2CO3既具有可溶性，又具有挥发性。

③如果表示CO2的性质，则说明CO2既具有可溶性，又具有挥发性。

④如果表示H2CO3和CO2的性质，则可能表示H2CO3具有可溶性，CO2具有挥发性。

……

显然，HCO3-是没有挥发性的，如果以此表示HCO3-的性质，则说明表中的叙述错误。由于符号与生成物之间的指代关系不明确，而且在教材和教参中也都没有明确的叙述，因此，对于每一种可能，都有其存在的理由，因为并没有充分的理由将任何一种可能排除在外。

为了使溶解性表在教学中更便于应用，对于其中的符号与生成物之间的指代关系必须有一个明确的条件限制。

溶解性表在初中化学教材中就出现了。因此，溶解性表中的知识不仅与初中生的接受能力是相适应的，而且与中学化学教材中的知识内容是相适应的。这就决定了溶解性表中的物质一定是中学化学教材中的一些常见的物质。

在此，为了便于讨论，我们将一种阳离子与一种阴离子结合在一起，称作离子组合。

如果从不同角度仔细审视溶解性表，就会发现表中能用溶解性符号（包括挥发性符号）表示的物质通常符合下列条件：

（1）从物质的种类来说，每一种离子组合，只对应一种常见的酸或碱或盐（正盐）。

（2）从物质的组成和构成来说，每一种离子组合中的元素种类和原子数目必须与相应的一种物质中的元素种类和原子数目相同，而且这种物质是电中性物质。

这两个条件叫作可用溶解性符号表示的条件，简称符号条件。符号条件从两个不同的视角观察问题，但其结果是相同的，在具体运用中选其中之一即可。

例如，Fe3+与OH-的组合只对应Fe（OH）3一种物质，它是中学化学中常见的一种碱，因其难溶，故可用其相应的溶解性符号“不”来表示（从物质的组成和构成角度也可以解释）。又如，Fe3+与CO32-的组合，在实际反应中生成Fe（OH）3和CO2两种物质，不符合符号条件，故不能用溶解性符号来表示。虽然其生成物中有常见的碱Fe（OH）3和常见的挥发性物质CO2，但不能用相应的符号“不”或“挥”来表示（从物质的组成和构成角度也可以解释）。

根据符号条件可以确定，表中H+与CO32-组合的相应符号“溶、挥”，只表示H2CO3的性质，从而排除了表示其他物质性质的可能。

因此，在溶解性表中，H+与CO32-组合的相应符号“溶、挥”，表示H2CO3既具有可溶性，又具有挥发性。

二、关于H2CO3的挥发性问题

H2CO3是否具有挥发性呢？到目前为止，H2CO3从来也没有以纯酸的形式分离出来过。H2CO3只能在水中存在。25℃时，CO2的饱和水溶液中，H2CO3与CO2的分子数之比约为1︰600[1]，CO2的浓度约为0.033 mol·L-1（其中包含了转化成H2CO3的CO2）。而H2CO3的浓度约为5.5×10-5 mol·L-1（20℃时，H2CO3的浓度与此数值相近），当大于这个数值时就会发生分解。假如有H2CO3从水中挥发至空气中，挥发出的是纯净的H2CO3，其浓度远大于5.5×10-5 mol·L-1，因此就会分解成CO2和H2O。也就是说，H2CO3不能变为蒸汽，即H2CO3没有挥发性。在一些资料[2] 中，作者也持有相同观点。

当盐酸与Na2CO3溶液混合时，在混合液中存在平衡关系：H++CO32-[?]HCO3- [+H+-H+]H2CO3[?]CO2+H2O。在一定条件下，混合液中会有气体放出，是因为先后发生了以下反应：2H++CO32-=H2CO3 ，H2CO3 = CO2↑ + H2O ， 放出了CO2 气体。

H+与NO3-、H+与Cl-组合相对应的物质分别是HNO3、HCl，这两个物质都具有挥发性，它们从溶液中挥发出的是HNO3和HCl分子，而H2CO3的水溶液中挥发出的不是H2CO3分子，而是H2CO3的分解产物CO2。因此，在溶解性表中，不加区分地用“溶、挥”表示HNO3、HCl和H2CO3的性质，不仅是对H2CO3和CO2的混淆，而且是对H2CO3性质的误导，也是对H2CO3的错误归类（误归为挥发性酸）。

三、H+与CO32-相应符号的合理表示

根据上述内容可知，H2CO3在溶解性表中的符号，不應该用“溶、挥”来表示，而应该用“溶”来表示。

然而，H2CO3只是H+与CO32-的生成物之一，除了H2CO3之外，还有HCO3- 、CO2和H2O。

那么，这些物质应该用怎样的符号来表示呢？

由上述平衡关系可知，H2CO3与CO2和H2O是共存的，有H2CO3就有CO2和H2O，它们之间是相互转化、相互依存的。在盐酸与Na2CO3溶液的反应中，先生成H2CO3，因H2CO3不稳定，绝大部分会分解成CO2和H2O，从而形成了平衡关系和共存关系。可以认为，CO2和H2O不是H+与CO32-直接反应的产物，而是H2CO3分解的产物。因此，对于CO2和H2O的符号在此不予置评。

当少量稀盐酸逐滴、缓慢地滴入到 Na2CO3溶液中时，若n（H+）[? ]n（CO32-），则生成HCO3- ，而不会生成H2CO3。因为CO32- 结合H+生成HCO3-的趋势，远远大于HCO3- 结合H+生成H2CO3的趋势。假如有H2CO3生成，就会被其周围大量的CO32-将分子中的1个H+夺去而生成HCO3- ：CO32-+H2CO3=2HCO3- 。因此，在这种情况下，从理论上来说，只可能生成HCO3- ，而不可能生成H2CO3。当大量的浓（或较浓）的盐酸与少量Na2CO3溶液混合时，只可能生成H2CO3，而不可能生成HCO3- 。因为当生成HCO3- 时，它就会与周围大量的H+结合生成H2CO3（随后分解）。

也就是说，H+与CO32-的生成物随着反应物浓度的变化而变化，有H2CO3和HCO3- 两种不同的生成物，而HCO3- 不符合符号条件，不能用溶解性符号来表示。

综上，在溶解性表中，对于H+与CO32-组合，相应的符号建议用“溶（或）-”来表示。这样，不仅更加合理，更加科学，而且避免了符号“溶、挥”对教学产生的误导。

[  参   考   文   献  ]

[1]  北京师范大学无机化学教研室.无机化学（下册）[M].4版.北京：高等教育出版社，2003.

[2]  荣凤贤. 对九年级化学沪教版教材中部分内容的商榷[J]. 化学教学，2011（1）：9-10.

（责任编辑    罗   艳）