2022年高考化學(xué)全國(guó)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(píng)價(jià)體系中將化學(xué)必備知識(shí)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(yǔ)言與概念”“實(shí)驗(yàn)原理與方法”“物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”等五個(gè)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(shí)，是對(duì)化學(xué)平衡的拓展延伸，同時(shí)也是高考化學(xué)的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容。以下是對(duì)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(jiàn)圖1，題干中提出“隔膜”這一概念：未電離的HA可自由穿過(guò)該膜——隔膜兩側(cè)的HA濃度處于平衡狀態(tài)。通過(guò)對(duì)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(xiàng)C錯(cuò)誤。題干中給出的物料守恒：c總(HA)=c(HA)+c(A-)。該選項(xiàng)主要考察學(xué)生離子平衡概念以及電荷守恒的理解。兩個(gè)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(xiàng)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(guò)隔膜，未電離的HA可自由穿過(guò)該膜(如圖所示)。設(shè)溶液中c總(HA)=c(HA)+c(A-),當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)，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(jiàn)圖2，相較于2022年的第7題的計(jì)算難度稍低，但同時(shí)提高了對(duì)化學(xué)反應(yīng)原理的理解要求。對(duì)于學(xué)生而言，分布系數(shù)作為一個(gè)陌生概念，但并不是一個(gè)晦澀難懂的概念。如表1可見(jiàn)，在2017年全國(guó)二卷和2020年全國(guó)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(jì)算公式。2020年中共中央國(guó)務(wù)院印發(fā)《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》中指出“改變相對(duì)固化的試題形勢(shì)，增強(qiáng)試題開放性，減少死記硬背和‘機(jī)械刷題’現(xiàn)象”，今年的命題在記憶性知識(shí)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(jiàn)的函數(shù)圖像設(shè)置為信息量極少的框圖。越是精簡(jiǎn)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(shí)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(shí)也避免學(xué)生通過(guò)市面上存在的一些固定套路以及思維定式應(yīng)對(duì)高考，對(duì)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(guó)乙卷選擇題第7題

表1 2017—2022年全國(guó)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(píng)價(jià)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(dá)成程度”[2]。該題測(cè)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(duì)化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)的理解。題中將隔膜作為動(dòng)態(tài)平衡的關(guān)鍵，測(cè)試學(xué)生對(duì)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(duì)象，避免了學(xué)生“刷題”過(guò)程中可能識(shí)記某酸的性質(zhì)而固化思維的情況發(fā)生，而是建立一個(gè)新的隔膜模型，讓學(xué)生在審題過(guò)程中靈活運(yùn)用化學(xué)原理與思維進(jìn)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(rèn)識(shí)變化的存在”要求學(xué)生對(duì)化學(xué)變化進(jìn)行簡(jiǎn)單地描述，能對(duì)簡(jiǎn)單的數(shù)量關(guān)系進(jìn)行說(shuō)明；水平2“認(rèn)識(shí)變化的存在，分析理解變化的過(guò)程”要求學(xué)生基于化學(xué)原理對(duì)反應(yīng)簡(jiǎn)單表征，運(yùn)用守恒思想定量分析化學(xué)反應(yīng)；水平3“認(rèn)識(shí)變化的存在，分析理解變化的過(guò)程，設(shè)計(jì)平衡方案”要求形成平衡觀念，學(xué)會(huì)運(yùn)用控制變量設(shè)計(jì)研究化學(xué)反應(yīng)；水平4“多維度認(rèn)識(shí)變化的多維度，分析理解變化的過(guò)程，設(shè)計(jì)平衡方案，預(yù)測(cè)變化，評(píng)價(jià)并優(yōu)化方案”要求學(xué)生依據(jù)反應(yīng)原理對(duì)化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化進(jìn)行預(yù)測(cè)，并且對(duì)所涉及的方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與優(yōu)化。“變化觀念與平衡思想”的四個(gè)水平是逐級(jí)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(píng)價(jià)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(jí)劃分是為不同需求的學(xué)生制定出一個(gè)可測(cè)評(píng)的等級(jí)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(dòng)手實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)科學(xué)觀

課程標(biāo)準(zhǔn)中的學(xué)生必做實(shí)驗(yàn)：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定和鹽類水解的應(yīng)用。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，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(shí)”[3]。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)酸堿滴定實(shí)驗(yàn)強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和探究意識(shí)，進(jìn)而學(xué)會(huì)使用科學(xué)方法計(jì)算出未知濃度的溶液，而非是停留在酸堿滴定的計(jì)算。理解酸堿滴定的實(shí)質(zhì)，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中加深對(duì)離子平衡的理解。利用生活中去油污的方法，加深學(xué)生對(duì)鹽類水解的理解。以真實(shí)的生活情境為背景，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)自主探究實(shí)驗(yàn)，感受知識(shí)的應(yīng)用。

3.2 重視基礎(chǔ)，推導(dǎo)公式

4 結(jié)語(yǔ)

高考試題的命制框架是將“素養(yǎng)”“情境”“問(wèn)題”和“知識(shí)”4個(gè)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(shí)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(guò)其了解化學(xué)的歷史進(jìn)程以及化學(xué)的職業(yè)前景，形成正確的價(jià)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(guò)觀察圖表的“點(diǎn)”“線”“面”，能初步鍛煉其識(shí)圖能力，讓抽象的知識(shí)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(huì)”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(shí)與生活更加貼近，學(xué)生更加深入了解學(xué)科價(jià)值。“方法引導(dǎo)”欄目更是讓學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)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(duì)電解質(zhì)溶液中的離子濃度會(huì)有更加清晰的數(shù)量模型以及計(jì)算依據(jù)。教材欄目是教材內(nèi)容的重要組成部分，是對(duì)正文內(nèi)容的補(bǔ)充與說(shuō)明，鍛煉學(xué)生的信息提取能力的同時(shí)也為學(xué)生提供一種切實(shí)有效的學(xué)習(xí)方法。