湖南 周学兴

离子平衡选择题主要的呈现形式有文字叙述、浓度或温度变量曲线、pH-V滴定曲线、分布分数曲线、pH-对数滴定曲线、导电能力滴定曲线、沉淀滴定曲线、沉淀溶解平衡曲线、Kw平衡曲线九大类型。由离子平衡题中信息的呈现，可以看出高考化学试题由理想化情境向半理想化情境，最终到去理想化，即真实情境的方向发展。笔者总结了离子平衡题中离子浓度大小比较与三大守恒运用的规律技巧，尝试归纳了高考化学命题方向，以期能给高三教师及学生一点选题或命题的方向。

高考试题始终贯彻教育部提出的“高考考试要凸显育人导向”的理念，充分体现《考试大纲》修订精神，依据《考试说明》，立足中学化学知识基础，坚持“一核四层四翼”，坚持“立德树人、服务选拔、导向教学”这一核心立场。

2019年高考化学试题积极贯彻全国教育大会精神，把握新时代的育人方向，落实新时代的育人要求，助力培养德智体美劳全面发展的考生。持续深化高考考试内容改革，全面落实“一核四层四翼”高考评价体系的要求，精选试题情境，呈现真实问题，加强对关键能力的考查，彰显教育改革的鲜明导向。尤其是在情境设置方面，有以下亮点：选取我国古代文化和科技典籍中有关情境，增强文化自信；呈现我国科学家发表的世界领先的科技成果，增强科技成就感；精挑文献，展现最新成果，增长知识见识。

2019年高考试题中，考查考生综合素质，促进全面发展，通过问题的精心设置，在考查化学基础知识和基本原理的同时，测评学科关键能力，评价科学态度和价值理念等学科素养，对学生的综合素质进行全面评价，促进学生科学文化素质和思想道德品质的全面提升和发展。

离子平衡问题是高考热点考题，选择题中对离子平衡的考查常出现在最后一题的位置，具有较好的区分度，难度较大。从信息呈现形式角度分析，离子平衡选择题主要有文字叙述类、图象分析类，近十年具体考查情况见表1。

表1 近十年离子平衡选择题的考查情况

由表所述，不难发现，离子平衡选择题的呈现形式由以文字叙述类为主，逐步转变为以图象分析类为主，符合了新课程标准、考纲不断修订的目的。

1.离子平衡选择题类型及示例

离子平衡选择题主要有文字叙述、浓度或温度变量曲线、pH-V滴定曲线、分布分数曲线、pH-对数滴定曲线、导电能力滴定曲线、沉淀滴定曲线、沉淀溶解平衡曲线九大类型。具体示例，见表2。

表2 近五年题型与高考真题考查情况汇总

由离子平衡题的呈现形式，可以看出高考化学试题由理想化情境向半理想化情境，最终到去理想化情境，即真实情境的方向发展，这也符合技术发展的现状。在真实情境为高考命题基本框架的前提下，今后的命题一定是以曲线为主，尤其是可以用先进仪器表征的方式对高中化学必备知识的考查，以新表征手段来进行曲线表征，即高起点；以考查必备知识为方向，即低落点。

笔者在文章中主要总结了比较微粒浓度大小的方法、对高考化学试题命制的看法以及如何选编习题展开了阐述。

2.例谈微粒浓度大小的比较

笔者总结了梯队法、定量计算法、三大守恒法来比较微粒浓度的大小关系。

2.1 梯队法

梯队法是从定性角度迅速判断常规溶液中的离子浓度大小的方法。其基本认知模型，见图1。

图1 梯队法认知模型

【例1】10 mL 0.1 mol/L NaOH与10 mL 0.1 mol/L CH3COOH混合，混合溶液中微粒的大小关系是______________。

【答案】c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(CH3COOH)>c(H+)

【解析】模型认知，如图2所示：

图2

【例2】10 mL 0.1 mol/L NaOH与20 mL 0.1 mol/L CH3COOH混合，混合溶液中微粒的大小关系是______________。

【答案】c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-)

【解析】模型认知，如图3所示：

图3

采用梯队法的关键离不开溶质分析法和判断溶液酸碱性或计算确定溶液的主要平衡，对于复杂的离子平衡体系，有时候并不能利用梯队法得出正确的大小关系。这个时候需要有更加精准的方法，比如定量计算法、三大守恒法。

2.2 定量计算法——三步法

构建三步法，巧解离子平衡常数相关计算，具体内容如下：

第一步：书写平衡方程式——电离平衡、水解平衡、难溶电解质的溶解平衡等方程式；

第二步：书写平衡常数表达式——包含题给常数和待求常数、浓度商；

第三步：利用题给数据或者图象中关键点代入表达式——常常需要数形结合分析，运用数学思维解决问题。

离子平衡题，难在分析方法上，不容易切入。需要积累经验，学会正确地切入此类习题，也要大胆尝试。定量法，既可以进行离子平衡的相关计算，也可用于离子浓度大小的比较。

2.3 三大守恒法

有时候两个微粒之间的比较需要运用到守恒法，比如醋酸钠溶液的电荷守恒，根据溶液呈碱性，可比较出醋酸根浓度与钠离子浓度的大小。三大守恒主要运用的是恒等式、不等式尤其是多种微粒浓度大小的比较，笔者构建了解题认知模型如图4所示：

图4

【例3】(2020·山东考前模拟·14)25℃时，向10 mL 0.10 mol·L-1的一元弱酸HA(Ka=1.0×10-3)中逐滴加入0.10 mol·L-1NaOH溶液，溶液pH随加入NaOH溶液体积的变化关系如图5所示。下列说法正确的是

( )

图5

A.a点时，c(HA)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)

B．溶液在a点和b点时水的电离程度相同

C.b点时，c(Na+)=c(HA)+c(A-)+c(OH-)

D.V=10 mL时，c(Na+)>c(A-)>c(H+)>c(HA)

【答案】A

该题的A项、C项均运用了守恒法，同时A项还运用了定量计算的思想。简而言之，这几种对于离子平衡题的基本方法，是学生尝试做题的必备技能，是最重要的审题的方向。

3 化学反应的宏观表征

由离子平衡高考题不难发现，化学反应的表征目前在考题中的体现主要有实验现象表征、技术图象表征两种形式。

3.1 实验现象表征

实验现象表征是最原始的宏观表征，常见于北京卷化学实验探究题。如2019年北京卷第28中，化学小组实验探究SO2与AgNO3溶液的反应。

(1)实验一：用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，将足量SO2通入AgNO3溶液中，迅速反应，得到无色溶液A和白色沉淀B。

①浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是________________________。

②试剂a是________。

(2)对体系中有关物质性质分析得出：沉淀B可能为Ag2SO3、Ag2SO4或二者混合物。(资料：Ag2SO4微溶于水；Ag2SO3难溶于水)

实验二：验证B的成分

①写出Ag2SO3溶于氨水的离子方程式：________________________。

②加入盐酸后沉淀D大部分溶解，剩余少量沉淀F。推断D中主要是BaSO3，进而推断B中含有Ag2SO3。向滤液E中加入一种试剂，可进一步证实B中含有Ag2SO3。所用试剂及现象是________。

途径1：实验一中，SO2在AgNO3溶液中被氧化生成Ag2SO4，随沉淀B进入D。

①向溶液A中滴入过量盐酸，产生白色沉淀，证明溶液中含有________：取上层清液继续滴加BaCl2溶液，未出现白色沉淀，可判断B中不含Ag2SO4。做出判断的理由：____________________。

②实验三的结论：____________________。

(4)实验一中SO2与AgNO3溶液反应的离子方程式是____________________________。

(6)根据上述实验所得结论：______________。

【试题感悟】

真实的实验现象，能直观的表征微观过程，但又有许多过程现象是相似的，故需要进一步进行实验探究验证，此类题经常出现在高考化学试题中，真实的表达了化学反应的实验研究过程，创设了真实地情境。

3.2 技术图象表征

吴文中等老师通过绘制分布分数曲线、滴定曲线预测反应的微观、宏观过程，再通过实验验证。我们的考题，也可能是利用计算机模拟了实验的过程，这是很多科学研究工作必经的过程。所以这种信息呈现形式也会出现在我们的高考试题中。比如2019年全国卷Ⅰ第28题设置了“我国学者结合实验与计算机模拟结果，研究了在金催化剂表面上水煤气变换的反应历程”的真实情境，考查曲线新颖又不失基础。

3.3 实际图象表征

实际的图象的绘制离不开手持仪器、计算机等重要的设备，可以真实的表征微观过程，并体现在曲线上，但实际情况曲线往往是不光滑的。高考试题中往往是通过真实图象和模拟图象两种形式表征微观过程，继而考查学生的必备知识、关键能力，尤其是创新能力，详见表3。

表3 实际图象对比“处理化”图象示例

4 高考预测

综上分析，由离子平衡题的发展历程变化，为我们命题、选题、高三备考提供了最有力的复习依据。应该立足教材基础，将教材知识与化学学科的发展现状紧密结合在一起，抓住新型表征手段在化学中的运用及新型化学理论知识开拓，将素养真正寄托于教学过程中。比如2019年全国卷Ⅰ第10题涉及固体界面上强酸的吸附和离解是多相化学在环境、催化、材料科学等领域研究的重要课题，考查了HCl气体分子在253 K冰表面吸附和溶解过程的新知识，指出HCl在该条件下为弱酸，实际上是吴国庆教授2007年10月30日在黄山市的讲座《某些化学基本概念的新进展》谈到德国科学家Gerhard Ertl的观点“硝酸在水的表面是弱酸”。进一步表明关注化学等基础学科的发展的重要性。

这就决定了我们在今后命题或选题过程中，要“去理想化”的寻找真实情境的素材，创设真实情境；或“半理想化”的命题，并逐步向真实情境创设命题发展。基于重要的命题方向，笔者展开了原创试题的命制。在编制试题的过程中离不开真实的科学文献、大学教材、高考真题等。高考真题是基于真实情境命制的，是值得我们深挖的。笔者基于大学分析化学、化学反应原理选讲等素材，展开契合高考命题特点的命题。具体示例如下：

命题角度一：高考题改编

下面从水溶液中离子平衡的表征方式的角度，选择与2019年高考题类似的考查方式，通过溶液电导率表征混合酸的滴定过程。查阅了分析化学相关资料。试题如下：

向20.00 mL未知浓度的HCl、CH3COOH混合溶液逐滴滴加0.100 mol/L NaOH溶液，混合溶液的电导率(导电能力)如图所示，下列叙述错误的是

( )

A.b、c两点水的电离程度：c>b

B.原溶液中c(CH3COOH)=0.050 mol/L

C.a→b是HCl恰好被NaOH溶液中和的过程

D.c点：c(Na+)>c(Cl-)>c(CH3COO-)>c(H+)>c(OH-)

【答案】D

命题角度二：原创试题(节选)

(5)采用原子吸收分光光度法测定乳酸亚铁中铁的含量。

①已知不同浓度的标准含铁溶液的浓度c与A(吸光度)的关系如图所示：

②取上述实验所得乳酸亚铁晶体(摩尔质量=288 g/mol)样品mg，利用容量瓶配成100 mL溶液，取25 mL待测溶液，并加入上图所示M点的标准含铁溶液25 mL(忽略因溶液混合造成的体积变化)，利用原子吸收分光计测定混合溶液的吸光度为A1。则产品的纯度为________(用m、A0、A1、c0表示)。