分析溶液中平衡問題的基本思路

劉俊珊

摘 要：有關(guān)溶液的問題是歷年的高考重點(diǎn)考核內(nèi)容之一，重點(diǎn)又以考查“三大平衡”（電離平衡、水解平衡和溶解平衡）綜合題目為主。這類題目需要學(xué)生較高的化學(xué)素養(yǎng)和分析能力。教學(xué)中要教會學(xué)生掌握分析的基本思路，綜合運(yùn)用各種知識和原理來解決問題。

關(guān)鍵詞：溶液的“三大平衡”；基本思路；定成分；分主次

在歷年的高考中，有關(guān)溶液的問題都是重點(diǎn)考核內(nèi)容之一。溶液是化學(xué)反應(yīng)的最重要介質(zhì)，在工業(yè)生產(chǎn)中的大多數(shù)反應(yīng)都是在溶液中進(jìn)行的。在新課程的教學(xué)內(nèi)容中，有關(guān)溶液的內(nèi)容仍沿襲了以前教材占有的比重，如溶液組成和配制、弱電解質(zhì)的電離平衡、鹽類的水解、酸堿中和滴定、離子反應(yīng)、電化學(xué)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)以及有關(guān)的計(jì)算等。

有關(guān)溶液的“三大平衡”（電離平衡、水解平衡和溶解平衡）題目更是綜合性強(qiáng)、難度設(shè)置也豐富多變，所以這類問題歷來是高考客觀題和主觀題的常規(guī)題型。在教學(xué)中要注意啟發(fā)學(xué)生探究問題的本質(zhì)，提高學(xué)生分析問題、歸納問題的科學(xué)素養(yǎng)。

我認(rèn)為在解決這類問題時(shí)要教會學(xué)生掌握分析的基本思路，綜合運(yùn)用各種知識和原理來解決問題，絕對不能教學(xué)生死記硬背、生搬硬套。

一、定成分

定成分就是準(zhǔn)確地根據(jù)題意找出溶液中的成分是分析問題的先決條件。不少學(xué)生沒有這個(gè)意識就直接運(yùn)用化學(xué)平衡原理去分析，其實(shí)這樣會導(dǎo)致思路更混亂且無果而終。

例1.（四川理綜化學(xué)卷）下列溶液中粒子的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是：

A.0.1mol/L NaHCO3溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：c（Na+）>c（CO32-）>c（HCO3-）>c（OH-）

B.20mL 0.1mol/L CH3COONa溶液與10mL HCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶液中：c（CH3COO-）>c（Cl-）>c（CH3COOH）>c（H+）

C.室溫下，pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合，所得溶液中：c（Cl-）+c（H+）>c（NH4+）>c（OH-）

D.0.1mol/L CH3COOH溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，所得溶液中：c（OH-）>c（H+）+c（CH3COOH）

【成分分析】A項(xiàng) 0.1mol/L NaHCO3溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，恰好完全反應(yīng)，溶液中的溶質(zhì)為碳酸鈉。

B項(xiàng) 20mL 0.1mol/L CH3COONa溶液與10mL HCl溶液混合后溶液呈酸性，所得溶質(zhì)為等物質(zhì)的量的醋酸鈉和醋酸。

C項(xiàng) pH=2的鹽酸與pH=12的氨水等體積混合，溶液含氯化銨和大量過量的氨水。

D項(xiàng) 0.1mol/L CH3COOH溶液與0.1mol/L NaOH溶液等體積混合，溶質(zhì)為醋酸鈉。

有了準(zhǔn)確的成分分析以后，再運(yùn)用電離平衡、水解平衡就能輕而易舉地得出正確答案。

二、分主次

分析有關(guān)溶液的問題時(shí)，要遵循客觀事實(shí)，準(zhǔn)確辨析問題的主要因素和次要因素（溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)和次要反應(yīng)，溶液中的主要成分和次要成分），綜合運(yùn)用相關(guān)知識和原理來解決問題。

例2.常溫下，將pH=8的NaOH溶液與pH=10的NaOH溶液等體積混合后，溶液的pH = 9.7 。（常有不少學(xué)生錯(cuò)解為8.3）。

【分析主次】在混合溶液的pH求算題（酸與酸混合、堿與堿混合、酸與堿混合）中，應(yīng)該首先求出溶液中的主要離子H+/ OH-的物質(zhì)的量濃度（酸性溶液中H+是主要離子，在堿性溶液中OH-是主要離子），再來求算溶液的pH。否則會犯“舍主取次”的錯(cuò)誤，在本題中就會“輕松地”得到錯(cuò)解8.3。

例3.現(xiàn)有濃度均為0.1mol·L-1的下列溶液：①硫酸、②醋酸、③氫氧化鈉、④氯化銨、⑤醋酸銨、⑥硫酸氫銨、⑦氨水，請回答下列問題：

（1）①②③④四種溶液中由水電離出的H+濃度由大到小的順序是（填序號）_________。

【分析】本小題綜合考查強(qiáng)、弱電解質(zhì)的電離和和鹽的水解對H2O電離（H2O？葑H++OH）的影響。①硫酸、③氫氧化鈉為強(qiáng)酸、強(qiáng)堿完全電離產(chǎn)生大量H+、OH-，對水的電離有強(qiáng)抑制作用；②醋酸是弱酸，可微弱電離出少量H+，對水的電離有弱抑制作用；④氯化銨溶液中的大量銨根離子消耗OH-，對水的電離有促進(jìn)作用。

（2）④⑤⑥⑦四種溶液中NH4+濃度由大到小的順序是（填序號）_____________。

【分析】本小題考查強(qiáng)酸根離子、弱酸根離子、氫離子對銨根離子水解平衡的影響，以及弱堿氨水的電離。

（3）將③和④按體積比1∶2混合后，混合液中各離子濃度由大到小的順序是 。

【分析】首先確定溶液中的溶質(zhì)為等量的氯化鈉、氯化銨和一水合氨。其次再分析它電離程度的大小，關(guān)鍵要判斷出銨根離子水解程度和一水合氨水解程度相對大小的準(zhǔn)確比較。

在每年高考選擇題都有關(guān)于溶液的分析題，在分析這類問題時(shí)，要遵循客觀事實(shí)，準(zhǔn)確辨析問題的主要因素和次要因素（溶液中發(fā)生的主要反應(yīng)和次要反應(yīng)，溶液中的主要成分和次要成分），綜合運(yùn)用相關(guān)知識和原理來解決問題。

在例1的B選項(xiàng)中等物質(zhì)的量濃度的醋酸鈉和醋酸混合溶液，由于醋酸的電離（主要因素）大于醋酸根的水解（次要因素），所以溶液顯酸性。

例4.（山東理綜化學(xué)卷）已知某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相等，現(xiàn)向10mL濃度為0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中滴加相同濃度的氨水，在滴加過程中

A.水的電離程度始終增大

B.c（NH4+）/c（NH3·H2O）先增大再減小

C.c（CH3COOH）與c（CH3COO-）之和始終保持不變

D.當(dāng)加入氨水的體積為10mL時(shí)，c（NH4+）=c（CH3COO-）

【分析】要快速解答本題，考生一定要能準(zhǔn)確分析在逐漸滴加氨水過程中成分的主次變化，幾個(gè)平衡的主次變化（醋酸電離、一水合氨電離、水的電離、銨根離子和醋酸根離子的水解），結(jié)合電離平衡常數(shù)、電荷守恒等基礎(chǔ)知識進(jìn)行綜合分析。

我們在平時(shí)教學(xué)中一定遵循客觀規(guī)律，致力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，使學(xué)生能綜合運(yùn)用各種知識（包括各種自然科學(xué)和人文科學(xué)知識）和原理分析問題，這樣完成教書育人的神圣使命。

編輯 謝尾合