水溶液中的離子平衡熱考歸納

張成光

摘要：水溶液中的離子平衡是高考的熱點和重點，文章從弱電離質的電離平衡、水的電離平衡、水解平衡、溶解平衡四個方面分析了該部分內容的重要考點，提醒考生關注.

關鍵詞：弱電解質；電離平衡；溶解平衡；粒子濃度關系

考點一弱電解質的電離平衡

例1酸雨中存在電離平衡：H2SO3H++HSO-3、HSO-3H++SO2-3.下列有關說法不正確的是（）

A.常溫下，加入蒸餾水稀釋酸雨，c（H2SO3）、c（H+）c（HSO-3）都減小

B.常溫下，第一步電離常數K1大于第二步電離常數K2

C.不考慮亞硫酸的分解和揮發，適當升溫，平衡向右移動，電離常數增大

D.溫度不變，隨著酸雨放置時間的增長，溶液的酸性增強

解析A項，加入蒸餾水稀釋酸雨，雖然電離程度增大，但c（H2SO3）、c（SO2-3）都減小，而Ka2=c（H+）·c（SO2-3）c（HSO-3）只與溫度有關，常溫下保持不變，故c（H+）c（HSO-3）增大，錯誤；B項，弱酸的第一步電離大于第二步電離，正確；C項，電離一般吸熱，升高溫度有利于電離，正確；D項，亞硫酸在空氣中與氧氣反應生成硫酸，溶液酸性增強，正確.

答案A

點評對于弱電解質溶液中的離子濃度比值關系可以采用兩種方法：（1）轉化法.將濃度比轉化為物質的量比值，然后考慮電離平衡移動.（2）拼湊平衡常數.利用稀釋過程中平衡常數不變，將比值問題構造成平衡常數有關的代數式進行簡化判斷，然后考慮電離平衡移動.

考點二水的電離與pH的計算

例2水的電離平衡曲線如圖所示.下列說法正確的是（）

A.在a點對應溫度下，pH=a的氨水溶液，稀釋10倍后，其pH=b，則a=b+1

B.純水僅升高溫度，可從a點變到c點

C.水的離子積常數Kw數值大小關系為b>c>d

D.在b點對應溫度下，05mol·L-1的H2SO4溶液與1mol·L-1的KOH溶液等體積混合，充分反應后，所得溶液的c（H+）=10-7 mol·L-1

解析A項，加水稀釋促進一水合氨電離，pH=a的氨水溶液，稀釋10倍后，溶液中的氫氧根離子濃度大于原來的110，其pH=b，則ac>a=d，溫度關系為b>c>a=d，正確；D項，b點的Kw=1×10-12，05mol·L-1的H2SO4溶液與1mol·L-1的KOH溶液等體積混合，充分反應后所得溶液顯中性，此時c（H+）=10-6 mol·L-1，錯誤.

答案C

點評（1）水的電離受外加試劑影響，一般來說，酸、堿抑制水的電離，易水解的鹽促進水的電離，但不管是哪種情況，水電離出的c（OH-）與c（H+）始終相等.水的電離也受溫度影響，溫度升高，水的電離程度增大，水的離子積常數增大，故在應用Kw時一定要注意溶液所處的溫度.（2）在計算pH時，應注意酸性時直接根據c（H+）計算pH，堿性時先求出c（OH-）再計算c（H+）.

考點三溶液中粒子濃度的關系

例3常溫下，下列說法正確的是（）

A.向一定濃度的Na2CO3溶液中加入等濃度等體積的鹽酸：

c（Na+）=c（CO2-3）+c（HCO-3）+c（H2CO3）

B.NaHC2O4溶液：c（OH-）+c（C2O2-4）=c（H+）+c（H2C2O4）

C.pH相同的①CH3COONa、②NaClO二種溶液的c（Na+）：①<②

D.pH=8的01mol·L-1的NaHB溶液中：c（HB-）>c（H+）>c（B2-）>c（H2B）

解析A項，Na2CO3溶液中加入等濃度等體積的鹽酸，發生反應：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，物料守恒應為：c（Na+）=2c（CO2-3）+2c（HCO-3）+2c（H2CO3），錯誤；B項，根據電荷守恒得：c（OH-）+2c（C2O2-4）+c（HC2O-4）=c（H+）+c（Na+），根據物料守恒得：c（Na+）=c（C2O2-4）+c（HC2O-4）+c（H2C2O4），兩式相加得：c（OH-）+c（C2O2-4）=c（H+）+c（H2C2O4），正確；C項，由于酸性：CH3COOH>HClO，故同濃度的CH3COONa與NaClO的pH：CH3COONa②，錯誤；D項，pH=8的01mol·L-1的NaHB溶液，HB—電離程度小于水解程度，故c（H2B）>c（B2-），錯誤.

答案B

點評對于溶液中離子濃度大小比較的問題，一要弄清溶液中存在哪些電離或水解；二要理解各種離子之間的關系.在解題時，要注意：（1）若溶質之間會發生反應，則首先考慮它們之間的反應，然后根據反應后的溶質進行判斷；（2）選項中若有等式，則需考慮電荷守恒、物料守恒、質子守恒.

考點四沉淀的溶解平衡

例4已知某溫度下，Ksp（AgCl）=156×10-10 mol2·L-2，Ksp（Ag2CrO4）=112×10-12 mol3·L-3，下列敘述正確的是（）

A.向氯化銀的濁液中加入氯化鈉溶液，氯化銀的Ksp減小

B.向20×10-4mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等體積的20×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液，則有Ag2CrO4沉淀生成

C.將一定量的AgCl和Ag2CrO4固體混合物溶于蒸餾水中，充分溶解后，靜置，上層清液中Cl-的物質的量濃度最大

D.將0001mol·L-1的AgNO3溶液逐滴滴入0001mol·L-1的KCl和0001 mol·L-1的K2CrO4的混合溶液中，則先產生AgCl沉淀

解析A項，AgCl的Ksp只與溫度有關，向AgCl的濁液中加入氯化鈉溶液，雖然平衡向逆方向移動，但Ksp不變，錯誤；B項，Q=c2（Ag+）×c（CrO2-4）=（20×10-42）×20×10-42 =10×10-12

答案D

點評解這類題時應注意：①若離子來源于不同溶液，則代入Qc、Ksp中進行計算的離子濃度是指溶液混合后、反應前的濃度，而不是混合前的濃度.②不同類型難溶電解質，不能根據Ksp比較溶解度的大小.

參考文獻：

[1]柴勇水溶液中的離子平衡考點探究[J]數理化學習（高三版），2015（10）：15

[2]李偉水溶液中的離子平衡考點測試[J]中學生數理化（高二高三版），2015（09）：45