在苯酚教學(xué)中,有一個(gè)實(shí)驗(yàn):往苯酚鈉溶液中通入少量二氧化碳出現(xiàn)白色渾濁,請(qǐng)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式,學(xué)生不假加思索地寫出:

2C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→2C₆H₅OH+Na₂CO₃

然后教師指出這個(gè)方程式是錯(cuò)誤的，并用實(shí)驗(yàn)佐證：往苯酚溶液中滴加適量碳酸鈉溶液，白色渾濁消失，以此證明兩者因發(fā)生化學(xué)反應(yīng)不能共存,進(jìn)而從理論上進(jìn)一步解釋：H₂CO₃是二元弱酸，其電離常數(shù)（室溫時(shí)，注：本文采用的電離常數(shù)均為室溫時(shí)）一級(jí)電離常數(shù)K₁=4.3×10^-7，二級(jí)電離常數(shù)K₂=5.6×10^-11，而苯酚的電離常數(shù)K=1.28×10^-10，說(shuō)明酸性強(qiáng)弱：H₂CO₃＞C₆H₅OH＞HCO₃^-，也就是說(shuō)，苯酚的酸性介于H₂CO₃和HCO₃^-之間，所以，無(wú)論往苯酚鈉溶液中通入的二氧化碳是少量還是過(guò)量，反應(yīng)總是為：C₆H₅ONa+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+NaHCO₃,而在高中化學(xué)中強(qiáng)酸可以制弱酸，這個(gè)原理可謂深入人心，因?yàn)樵诔踔械幕瘜W(xué)學(xué)習(xí)中就已經(jīng)學(xué)習(xí)并使用這一原理，如實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑。這種解釋無(wú)可厚非，大多數(shù)教師在教學(xué)中也采用了這種解釋。

此處有一疑問(wèn)：按照這種解釋，次氯酸與碳酸鈣也不能共存。化學(xué)必修1（蘇教版）教材中，工業(yè)上漂白粉漂白原理，Ca(ClO)₂溶液與CO₂的反應(yīng)，方程式為：

Ca(ClO)₂＋CO₂+H₂O=CaCO₃↓＋HClO，按照上述原理，由于HClO的電離常數(shù)K=2.95×10^-8與H₂CO₃一級(jí)電離相比，酸性較弱，但與HCO₃^-相比，酸性較強(qiáng)，即酸性強(qiáng)弱為：H₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-據(jù)此CaCO₃應(yīng)與HClO繼續(xù)反應(yīng)生成Ca（HCO₃）₂才對(duì)??？也就是說(shuō)無(wú)論次氯酸鈣溶液中通入的二氧化碳是少量還是過(guò)量，反應(yīng)方程式均為：Ca(ClO)₂＋2CO₂+2H₂O=Ca（HCO₃）₂＋2HClO難道教材出錯(cuò)了，我想會(huì)思考的學(xué)生在老師教授了二氧化碳與苯酚鈉的反應(yīng)原理后回過(guò)頭思考這個(gè)問(wèn)題時(shí)可能也有這樣的疑惑，如果這個(gè)反應(yīng)不是這樣進(jìn)行的，那產(chǎn)物又該是什么呢？HClO是肯定有的，這樣才能漂白啊，這是鐵定事實(shí)!難道是先生成了Ca（HCO₃）₂和HClO，然后Ca（HCO₃）₂自行分解為CaCO₃？并且可以理解為，無(wú)論通入二氧化碳的量是多少，反應(yīng)產(chǎn)物應(yīng)該是相同的。

但是在查閱資料的過(guò)程中，卻發(fā)現(xiàn)很多資料，包括大學(xué)教材中顯示：當(dāng)在Ca(ClO)₂溶液中通入少量CO₂時(shí)反應(yīng)為Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，只有當(dāng)通入過(guò)量CO₂時(shí)反應(yīng)才是Ca(ClO)₂+2CO₂+2H₂O=Ca(HCO₃)₂+2HClO且大多數(shù)教師在教學(xué)中也默認(rèn)了這種說(shuō)法，難道教材用的是雙重標(biāo)準(zhǔn)，我想這可能也是一些老師的困惑，盡信書則不如無(wú)書，不能因?yàn)榻滩氖菣?quán)威就喪失批判精神，對(duì)此將前人的研究在此分享：

1.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

所用藥品：大理石、稀鹽酸（1 mol·L^-1）、漂白粉

實(shí)驗(yàn)步驟：①用啟普發(fā)生器制得二氧化碳?xì)怏w，并立即通入漂白粉制得溶液中去；

②繼續(xù)通入二氧化碳?xì)怏w，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：當(dāng)二氧化碳通入次氯酸鈣溶液中立即生成白色沉淀，持續(xù)通入二氧化碳，沉淀溶解，溶液澄清。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：少量的二氧化碳通入次氯酸鈣溶液中生成碳酸鈣，過(guò)量的二氧化碳生成碳酸氫鈣。

2.理論解釋

單純用強(qiáng)酸制弱酸的原理已經(jīng)無(wú)法解釋這個(gè)問(wèn)題了，事物的發(fā)展變化應(yīng)是多方面的原因造成的。

沉淀溶解平衡理論：當(dāng)在Ca(ClO)₂溶液中通入少量CO₂時(shí)反應(yīng)為Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO，CaCO₃存在如下平衡：CaCO₃（s）Ca²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)在此我們忽略了HClO是弱酸的事實(shí)，由于HClO電離出的H⁺量少，而CO₃^2-量少，濃度亦小，少量的H⁺和CO₃^2-可以共存，CaCO₃的沉淀溶解平衡未被足夠地向右拉動(dòng)，故少量CO₂通入Ca(ClO)₂溶液中應(yīng)生成CaCO₃。

水解理論：Ca(ClO)₂溶液中存在水解平衡：

Ca(ClO)₂+H₂O=Ca(OH)₂+2HClO；（1）

向該溶液中通入CO₂，可能發(fā)生下列反應(yīng)：

CO₂+Ca(OH)₂=CaCO₃↓+ H₂O，促進(jìn)Ca(ClO)₂水解，生成HClO：

Ca(ClO)₂+2CO₂+2H₂O=Ca(HCO₃)₂+2HClO；（2）

次氯酸鈣溶液中通入少量CO₂，生成CaCO₃，而不是Ca(HCO₃)₂，說(shuō)明反應(yīng)（1）占主導(dǎo)，是CO₂促進(jìn)Ca(ClO)₂水解的結(jié)果。

3.結(jié)論

少量CO₂通入Ca(ClO)₂溶液中，反應(yīng)為：Ca(ClO)₂+CO₂+H₂O=CaCO₃↓+2HClO

過(guò)量CO₂通入Ca(ClO)₂溶液中，反應(yīng)為：Ca(ClO)₂+2CO₂+2H₂O=Ca(HCO₃)₂+2HClO

強(qiáng)酸制弱酸的原理本身沒有錯(cuò)，但是當(dāng)生成物中有難溶物時(shí)，生成弱酸與生成難溶物存在競(jìng)爭(zhēng)，競(jìng)爭(zhēng)結(jié)果是生成難溶物。

4.幾點(diǎn)拓展

4.1：CO₂（無(wú)論少量或過(guò)量）通入NaClO溶液中發(fā)生反應(yīng)的方程式為：

NaClO+CO₂+H₂O=NaHCO₃+HClO，因?yàn)樗嵝源笮椋篐₂CO₃＞HClO＞HCO₃^-

4.2：已知Al(OH)₃電離常數(shù)K=5.01×10^-9，少量CO₂通入NaAlO₂溶液中則發(fā)生反應(yīng)的方程式為：NaAlO₂+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+NaHCO₃，因?yàn)橛呻婋x常數(shù)得出酸性結(jié)論：

H₂CO₃＞Al(OH)₃＞HCO₃^-

而實(shí)則不然，產(chǎn)物卻是Na₂CO₃，接下來(lái)我們來(lái)看一個(gè)假設(shè)，假設(shè)少量CO₂通入NaAlO₂溶液中發(fā)生反應(yīng)：NaAlO₂+2H₂O+CO₂=Al(OH)₃↓+NaHCO₃，而我們知道：

NaAlO₂+NaHCO₃+H₂O=Al(OH)₃↓+Na₂CO₃，證明假設(shè)不成立，而此時(shí)又是弱酸制強(qiáng)酸。看來(lái)強(qiáng)酸制弱酸的原理并不是萬(wàn)能的。

4.3：H₂S氣體通入到CuSO₄溶液中發(fā)生反應(yīng)為：CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄這是一個(gè)典型的弱酸制強(qiáng)酸的例子，反應(yīng)能進(jìn)行的原因：生成物中生成了難溶性的CuS，而CuS的溶度積Ksp=8.5×10^-45，說(shuō)明CuS很容易生成，只需要提供少量的硫離子，便能與大量的銅離子結(jié)合成CuS沉淀。在這個(gè)離子反應(yīng)中，強(qiáng)酸制弱酸可以看作反應(yīng)向著離子濃度減小的方向進(jìn)行，而在CuSO₄與H₂S的反應(yīng)中，因?yàn)樯闪巳芏确e極小的CuS，使溶液中的離子濃度更小，反應(yīng)就易向生成CuS的方向進(jìn)行了。

綜上所述：若生成物為可溶于水的碳酸氫鹽，則可以用強(qiáng)酸制弱酸的原理分析，若生成物為難溶物或不溶物，則以生成難溶物或不溶物為主，即使是弱酸也可以制強(qiáng)酸，強(qiáng)酸制弱酸的原理來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題就顯得蒼白無(wú)力了。

其實(shí)很多反應(yīng)的順利進(jìn)行都可以從不同方面進(jìn)行分析，各種反應(yīng)事實(shí)的存在也往往是由于不同方面的原因在不同的條件下所起的作用的權(quán)重比例不同。當(dāng)在一定條件下，某一方面的原因起了主要作用，反應(yīng)的事實(shí)就表現(xiàn)為某一事實(shí)。

學(xué)會(huì)思考是新課改的教育目標(biāo)之一，而只有會(huì)思考的教師才能有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的思考能力。在教育教學(xué)中，我們會(huì)源源不斷的碰到各種問(wèn)題，只要我們勇于思考和實(shí)踐，問(wèn)題就會(huì)成為我們進(jìn)步的階梯。美國(guó)著名學(xué)者波斯納（Posner）提出教師成長(zhǎng)的公式：成長(zhǎng)＝經(jīng)驗(yàn)＋反思。新課程教學(xué)呼喚教師從單純的知識(shí)傳遞者走向研究者、反思者，也就要求新時(shí)期的教師不僅專業(yè)學(xué)識(shí)要較為豐富，而且還善于對(duì)教學(xué)問(wèn)題進(jìn)行研究和反思。

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