“點、線、面”三維視角認識離子積和溶度積曲線

王波 董厚方

離子積帶數(shù)和溶度積常數(shù)是電解質溶液的難點，特別是離子積、溶度積曲線，既考查化學原理的理解，又滲透化學圖像的分析。現(xiàn)結合典型試題，從“點、線、面”三個層面對離子積和溶度積曲線進行分析。

一、水的離子積曲線

水的離子積，水的離子積曲線是溶液中與關系的曲線。

例1一定溫度下，水溶液中H+和OH-的濃度變化曲線如圖1，下列說法正確的是（）。

A.升高溫度.可能引起由c向1）的變化

B.該溫度下，水的離子積常數(shù)為1.0×10”

C.該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化

D.該溫度下，稀釋溶液可能引起m c向d的變化

分析：A項.圖中曲線上的點代表某溫度下的水的電離.升高溫度，水的離子積常數(shù)發(fā)生改變，所以升溫不可能引起由c向b的變化，錯誤。B項，b點對應的，錯誤。C項，水解顯酸性，而圖中a點，正確。D項，C和d的溫度不同，所以稀釋不會引起由c向d的變化，錯誤。

答案：C

【點評】如圖2所示，從點線面三維角度認識水的咆離平衡曲線。

（1）從面的角度——溶液酸堿性。

ab線上，溶液呈中性，ab線以上，溶液呈堿性，ab線線以下，溶液呈酸性。

（2）從線的角度——溫度關系。

水的離子積只與溫度有關，T1、T2對應線為等溫線，每條線上各點對應的離子積相等；水的電離吸熱，升高溫度，水的電離程度增大.水的離子積增大，則T2>T1，。

（3）從點的角度—一條件改變。

①同一等溫線上點的變化，離子積常數(shù)不變，即不變，和之間為反比例關系，可以通過加入酸堿鹽，如a→b可以加入HCL等酸或加入AICI3，等強酸弱堿鹽。

②不同等溫線上點的變化，離子積常數(shù)改變，即溫度發(fā)生了改變。若在ab線上，只能通過改變溫度，例如a→b.通過升高溫度即可實現(xiàn)：若不在ab線上，應先改變溫度，再加入酸、堿、鹽，例如，應先升高溫度，再加入NaOH等堿或等強堿弱酸鹽。

練習1：圖3表示水溶液中和的關系，下列說法正確的是（）。

A.ab線上任意點溶液均顯k 性

B.b點時，溶液的pH=6，顯酸性

C.圖中溫度T1>T2

D.在水中通入適量HC1氣體可從a點變到c點

答案：A

提示：A項，ab線上任意點，溶液呈中性；B項，b點時，雖然pH=6，但，溶液呈中性；C項，a點到b點，水的電離程度增大，因此溫度升高，Tl二、沉淀的溶度積曲線

難溶電解質的溶度積常數(shù)的溶度積曲線是溶液中關系的曲線。

例2某溫度下，難溶物FeR的水溶液中存在平衡：，其沉淀溶解平衡曲線如圖4所示。下列說法正確的是（）。

A.可以通過升溫實現(xiàn)由c點變到a點

B.d點可能有沉淀生成

C.a點對應的Ksp等于b點對應的Ksp。

D.該溫度下，

分析：c點到a點不變，c （Fe2+）變小，而溫度變化時，c（ R2-）和c（Fe2+）是同時變化的，A項錯誤。d點為不飽和溶液，不可能有沉淀析出，B項錯誤。a、b是同一溫度下的曲線上的兩個不同的點，而相同溫度下的Ksp相等，C項正確。以b點數(shù)據(jù)計算，，D項錯誤。

答案：C

【點評】如圖5所示，以BaS04的溶度積曲線（25℃）為例，從點線面三維角度認識沉淀的溶度積曲線。

（1）從面的角度——溶液的飽和情況。

溫度不變（T1一25℃）時，曲線上各點對應溶液的飽和情況：

曲線上的點對應溶液（如a、c），為飽和溶液。

曲線上方的點對應溶液（如b），為過飽和溶液，有沉淀析出。

曲線下方的點對應溶液（如d），，為不飽和溶液，有沉淀溶解。

（2）從線的角度——溫度關系。

沉淀的溶度積常數(shù)只與溫度有關，T1、T2對應線為等溫線，每條線上各點對應的溶度積相等；對于BaS04，升高溫度，溶解度增大，溶度積常數(shù)增大，則T2 >T1。

（3）從點的角度——條件改變。

①同一等溫線上點的變化，溶度積常數(shù)不變，即不變，和之間為反比例關系，可以通過加入相同離子實現(xiàn)，如c→a，可以加入鋇鹽。

②不同等溫線上點的變化，離子積常數(shù)改變，即溫度發(fā)生了改變。如圖6所示，若在ce線上，只能通過改變溫度，例如c→e，通過升高溫度即可實現(xiàn)；若不在ce線上，應先改變溫度，再加入相同離子的鹽，例如c→b，應先升高溫度，實現(xiàn)c→e，再加入鋇鹽（如BaCl2），實現(xiàn)e→b。

練習2：已知：25℃時，在水中的溶解平衡曲線如圖7所示。下列說法正確的是（）。

A.x數(shù)值為

B.b點與d點對應的溶度積相等

C.加入蒸餾水可使溶液由d點變到a點

D.c點將有沉淀生成，平衡后溶液一定相等

答案：B

提示：A項，B項，溶度積只與溫度有關，b點與d點對應的溶度積相等。C項，加入蒸餾水，均減小，而d點變到a點，c（Ca2+）不變。D項，c點f（Ca2+）.，有沉淀生成，但平衡后不一定相等。