2022年高考化學(xué)全國乙卷試題分析
——以水溶液中的離子反應(yīng)與平衡為例

黃延納,陳繼平

(云南師范大學(xué),云南 昆明 650500)

單旭峰等[1]在化學(xué)科考試評價體系中將化學(xué)必備知識分為“物質(zhì)轉(zhuǎn)化與應(yīng)用”“反應(yīng)變化與規(guī)律”“化學(xué)語言與概念”“實驗原理與方法”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”等五個部分，“溶液中的離子反應(yīng)與平衡”屬于“反應(yīng)變化與規(guī)律”類型的知識，是對化學(xué)平衡的拓展延伸，同時也是高考化學(xué)的重點和熱點內(nèi)容。以下是對2021年高考化學(xué)乙卷的解析。

1 解析2021、2022年高考化學(xué)乙卷第7題

2022年高考乙卷化學(xué)第7題，見圖1，題干中提出“隔膜”這一概念：未電離的HA可自由穿過該膜——隔膜兩側(cè)的HA濃度處于平衡狀態(tài)。通過對這一概念的解讀，可知：溶液Ⅰ和溶液Ⅱ中HA的濃度相等，故選項C錯誤。題干中給出的物料守恒：c總(HA)=c(HA)+c(A-)。該選項主要考察學(xué)生離子平衡概念以及電荷守恒的理解。兩個體系pH值分別為7.0和1.0，其中pH值為7.0的溶液體系需要加入堿或溶于水呈堿性物質(zhì)(例如氫氧化鈉或碳酸鈉)，才能使溶液保持平衡，因而A 選項顯然缺少額外加入用于調(diào)節(jié)pH的物質(zhì)的離子。

7.(6分)，常溫下，一元酸HA的Ka(HA)=1.0×10-3。在某體系中，H+與A-離子不能穿過隔膜，未電離的HA可自由穿過該膜(如圖所示)。設(shè)溶液中c總(HA)=c(HA)+c(A-),當(dāng)達到平衡時，下列敘述正確的是()

圖1 2022年高考化學(xué)乙卷第7題

2021年高考乙卷化學(xué)的第7題，詳見圖2，相較于2022年的第7題的計算難度稍低，但同時提高了對化學(xué)反應(yīng)原理的理解要求。對于學(xué)生而言，分布系數(shù)作為一個陌生概念，但并不是一個晦澀難懂的概念。如表1可見，在2017年全國二卷和2020年全國一卷的“溶液的離子平衡”一題中已經(jīng)給出分布系數(shù)的計算公式。2020年中共中央國務(wù)院印發(fā)《深化新時代教育評價改革總體方案》中指出“改變相對固化的試題形勢，增強試題開放性，減少死記硬背和‘機械刷題’現(xiàn)象”，今年的命題在記憶性知識方面明顯減少，作為壓軸題的第7題，更是一改往年題型設(shè)置，常見的函數(shù)圖像設(shè)置為信息量極少的框圖。越是精簡的題干，所能提取的信息越少。該題既能考察學(xué)生的基礎(chǔ)知識框架牢固程度，又要求學(xué)生在多維度多層次的縝密思維。不同類型的題目符合不同高校選拔不同類型人才的需求，同時也避免學(xué)生通過市面上存在的一些固定套路以及思維定式應(yīng)對高考，對學(xué)生的信息提取、加工與整合能力做出一定要求。

圖2 2021全國乙卷選擇題第7題

表1 2017—2022年全國卷“溶液中的離子平衡”題型

2 變化觀念與平衡思想的考察

新課標(biāo)中指出“化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的主要目的是評價學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展?fàn)顩r和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的達成程度”[2]。該題測試的宗旨主要是“變化觀念與平衡思想”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，著重考察學(xué)生的化學(xué)思維以及對化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)的理解。題中將隔膜作為動態(tài)平衡的關(guān)鍵，測試學(xué)生對信息的提取與加工能力。該題并未以某一特定的酸作為考察對象，避免了學(xué)生“刷題”過程中可能識記某酸的性質(zhì)而固化思維的情況發(fā)生，而是建立一個新的隔膜模型，讓學(xué)生在審題過程中靈活運用化學(xué)原理與思維進行解答。

表2 新課標(biāo)中“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)不同水平的考察要素

由表2可知，水平1 “認識變化的存在”要求學(xué)生對化學(xué)變化進行簡單地描述，能對簡單的數(shù)量關(guān)系進行說明；水平2“認識變化的存在，分析理解變化的過程”要求學(xué)生基于化學(xué)原理對反應(yīng)簡單表征，運用守恒思想定量分析化學(xué)反應(yīng)；水平3“認識變化的存在，分析理解變化的過程，設(shè)計平衡方案”要求形成平衡觀念，學(xué)會運用控制變量設(shè)計研究化學(xué)反應(yīng)；水平4“多維度認識變化的多維度，分析理解變化的過程，設(shè)計平衡方案，預(yù)測變化，評價并優(yōu)化方案”要求學(xué)生依據(jù)反應(yīng)原理對化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化進行預(yù)測，并且對所涉及的方案進行評價與優(yōu)化?！白兓^念與平衡思想”的四個水平是逐級遞增的，而非并列關(guān)系，水平1和2是為參加學(xué)業(yè)水平合格性考試的學(xué)生提供評價參考，水平2和3是為參加化學(xué)學(xué)業(yè)水平考試的學(xué)生提供方向。學(xué)科核心素養(yǎng)的水平等級劃分是為不同需求的學(xué)生制定出一個可測評的等級水平，也為教師教學(xué)提供方向和目標(biāo)。

3 教學(xué)建議

3.1 動手實驗，培養(yǎng)科學(xué)觀

課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)生必做實驗：強酸與強堿的中和滴定和鹽類水解的應(yīng)用。學(xué)生動手實驗，讓化學(xué)教學(xué)的結(jié)構(gòu)更加完整，教學(xué)形式更為豐富，體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)中“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”[3]。在實驗過程中通過酸堿滴定實驗強化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和探究意識，進而學(xué)會使用科學(xué)方法計算出未知濃度的溶液，而非是停留在酸堿滴定的計算。理解酸堿滴定的實質(zhì)，學(xué)會設(shè)計并優(yōu)化實驗，在實驗中加深對離子平衡的理解。利用生活中去油污的方法，加深學(xué)生對鹽類水解的理解。以真實的生活情境為背景，通過設(shè)計實驗，學(xué)生通過自主探究實驗，感受知識的應(yīng)用。

3.2 重視基礎(chǔ)，推導(dǎo)公式

4 結(jié)語

高考試題的命制框架是將“素養(yǎng)”“情境”“問題”和“知識”4個要素相互聯(lián)系，教材的編撰嚴(yán)格按照課程標(biāo)準(zhǔn)的要求實施。教材的欄目設(shè)置具有導(dǎo)向作用，其中“化學(xué)與職業(yè)”“科學(xué)史話”等有助于延伸學(xué)生視野，學(xué)生可以通過其了解化學(xué)的歷史進程以及化學(xué)的職業(yè)前景，形成正確的價值觀。在人教版選擇性必修1的教材的第三章第一節(jié)的“思考與討論”欄目中，學(xué)生通過觀察圖表的“點”“線”“面”，能初步鍛煉其識圖能力，讓抽象的知識概念更加具象化。在“沉淀的溶解平衡”一節(jié)中的“科學(xué)·技術(shù)·社會”欄目，將沉淀溶解平衡原理應(yīng)用于日常生活中氟化物預(yù)防齲齒，讓知識與生活更加貼近，學(xué)生更加深入了解學(xué)科價值。“方法引導(dǎo)”欄目更是讓學(xué)生學(xué)會運用科學(xué)的方法，例如電荷守恒、物料守恒(例如碳元素守恒)以及質(zhì)子守恒等，學(xué)生對電解質(zhì)溶液中的離子濃度會有更加清晰的數(shù)量模型以及計算依據(jù)。教材欄目是教材內(nèi)容的重要組成部分，是對正文內(nèi)容的補充與說明，鍛煉學(xué)生的信息提取能力的同時也為學(xué)生提供一種切實有效的學(xué)習(xí)方法。