水溶液中的離子平衡命題預(yù)測

湖北 樊艷平

水溶液中的離子平衡命題預(yù)測

湖北 樊艷平

水溶液中的離子平衡是中學(xué)化學(xué)基本理論的重要構(gòu)成內(nèi)容，也是歷年高考命題的熱點。通過對近年高考中該考點試題及最新考試大綱的研究，筆者分析預(yù)測其考查方向如下，供考生參考。

1．考查弱電解質(zhì)的電離

此考點常考知識點包括強弱電解質(zhì)的判斷、弱電解質(zhì)電離方程式的書寫及正誤判斷、弱電解質(zhì)的電離平衡、電離平衡常數(shù)的應(yīng)用與計算、一元強酸（強堿）與一元弱酸（弱堿）的比較、強弱電解質(zhì)的稀釋、弱電解質(zhì)的證明方法等。

【例1】（2015新課標Ⅰ）濃度均為0．10mol／L、體積均為V0的MOH和ROH溶液，分別加水稀釋至體積V，pH隨lg V／V0的變化如圖所示，下列敘述錯誤的是（ ）

A．MOH的堿性強于ROH的堿性

B．ROH的電離程度：b點大于a點

C．若兩溶液無限稀釋，則它們的c（OH―）相等

D．當lg V／V0＝2時，若兩溶液同時升高溫度，則c（M＋）／c（R＋）增大

【分析】A項，根據(jù)圖象可知，0．10mol／L MOH溶液的pH＝13，說明MOH完全電離，為強電解質(zhì)，而ROH溶液的pH＜13，說明ROH為弱電解質(zhì)，所以，MOH的堿性強于ROH的堿性，正確；B項，ROH為弱堿，溶液越稀越易電離，所以ROH的電離程度：b點大于a點，正確；C項，兩溶液無限稀釋下去，則都相當于純水，所以它們的c（OH―）相等，正確；D項，當lg V／V0＝2時，MOH溶液的pH＝11，ROH溶液的pH＝10，MOH溶液中不存在電離平衡，而ROH溶液中存在電離平衡，升高溫度，電離平衡正向移動，則c（R＋）濃度增大，而升高溫度，對c（M＋）無影響，所以c（M＋）／c（R＋）比值減小，該項錯誤。

【答案】D

【評注】分析強弱電解質(zhì)比較問題時，一要熟悉強弱電解質(zhì)的對比規(guī)律；二要依據(jù)圖象中曲線的走向準確理解其意義；三是將知識規(guī)律與圖象意義結(jié)合，再分析具體問題。

2．考查水的電離和溶液的酸堿性

此考點涉及的常見內(nèi)容有水的電離及離子積、水的電離平衡的影響因素、計算水電離出來的c（H＋）或c（OH―）、溶液的酸堿性判斷、pH大小比較、溶液的酸堿性與pH的關(guān)系、溶液pH的測定方法等。

【例2】（2015廣東）一定溫度下，水溶液中H＋和OH―的濃度變化曲線如圖，下列說法正確的是（ ）

A．升高溫度，可能引起有c向b的變化

B．該溫度下，水的離子積常數(shù)為1．0×10－13

C．該溫度下，加入FeCl3可能引起由b向a的變化

D．該溫度下，稀釋溶液可能引起由c向d的變化

【分析】A項，溫度升高，水的電離程度增大，離子積增大，c（H＋）、c（OH―）都增大，錯誤；B項，水的離子積常數(shù)Kw＝c（H＋）·c（OH―），從圖可知離子積是1．0×10－14，不是1．0×10－13，錯誤；C項，加入FeCl3，水解使得溶液酸性增強，c（H＋）增大，c（OH―）減小，故可能引起由b向a的變化，正確；D項，溫度不變，水的離子積不變，稀釋溶液后所表示的點還在曲線上，不可能引起由c向d的變化，錯誤。

【答案】C

【評注】任何稀溶液中的c（H＋）和c（OH―）都遵循Kw關(guān)系，但Kw的大小與溫度有關(guān)；溫度不變，改變其他因素，c（H＋）和c（OH―）的大小變化都只會在曲線上移動而體現(xiàn)。

3．考查溶液的pH計算

此考點的常見題型有多種，如單一溶液的、強酸強堿混合后溶液的（分兩種強酸混合、兩種強堿混合、強酸強堿混合時，恰好完全反應(yīng)呈中性或一者過量三種類型）、酸或堿稀釋后溶液的、其他溶液的（如沉淀溶解平衡、電解后的溶液）等。

【例3】（2013新課標Ⅱ）室溫時，M（OH）2（s）M2＋（aq）＋2OH―（aq） Ksp＝a；c（M2＋）＝b mol·L－1時，溶液的pH等于（ ）

【答案】C

【評注】處理pH計算問題時，一要注意問題類型，不同類型的問題其計算方法有差異；二要找準計算依據(jù)或公式；三是由c（OH―）轉(zhuǎn)化為c（H＋）時，應(yīng)注意溫度情況。

4．考查酸堿中和滴定

此考點的?？贾R點包括儀器的辨認或選用、滴定原理的分析、滴定曲線的分析、指示劑的選擇、滴定終點判斷、實驗中的注意事項、有關(guān)計算（表格數(shù)據(jù)處理、有效數(shù)字運用）、誤差分析、氧化還原反應(yīng)滴定、沉淀滴定等。

【例4】（2015新課標Ⅱ）二氧化氯（ClO2，黃綠色易溶于水的氣體）是高效、低毒的消毒劑，回答下列問題：

（3）用如圖裝置可以測定混合氣中ClO2的含量：

Ⅰ．在錐形瓶中加入足量的碘化鉀，用50mL水溶解后，再加入3mL稀硫酸；

Ⅱ．在玻璃液封裝置中加入水，使液面沒過玻璃液封管的管口；

Ⅲ．將一定量的混合氣體通入錐形瓶中吸收；

Ⅳ．將玻璃液封裝置中的水倒入錐形瓶中；

①錐形瓶內(nèi)ClO2與碘化鉀反應(yīng)的離子方程式為____ _____________________。

③步驟Ⅴ中加入的指示劑通常為________，滴定至終點的現(xiàn)象是___________________________________________。

④測得混合氣中ClO2的質(zhì)量為________g。

【分析】本題以酸堿中和滴定實驗為模板，借鑒其實驗方法、實驗儀器等，考查氧化還原反應(yīng)滴定，因此，其解題思路、方法都可以類比遷移。

①ClO2具有強氧化性，在溶液中反應(yīng)時，其還原產(chǎn)物一般為Cl－；I－具有強還原性，其氧化產(chǎn)物為I2。

【答案】①2ClO2＋10I―＋8H＋2Cl－＋5I2＋4H2O

③淀粉溶液 溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘內(nèi)溶液顏色不再改變 ④0．027 00

【評注】分析定量實驗問題時，一要準確把握反應(yīng)原理、實驗原理等；二要找準計算依據(jù)，如關(guān)系式、反應(yīng)方程式等；三是計算過程中要注意有效數(shù)字的運用。

5．考查鹽類的水解

此考點常見考點包括鹽類水解的類型與規(guī)律、影響鹽類水解的因素、水解平衡常數(shù)與Kw及Ka或Kb間的換算關(guān)系、鹽類水解（離子）方程式的書寫或正誤判斷、鹽類水解的應(yīng)用等。

【例5】（2014上海）室溫下，0．1mol·L－1的硫化鈉溶液和0．1mol·L－1的碳酸鈉溶液，堿性更強的是________ ________，其原因是______________________________。已知：H2S：Ki1＝1．3×10－7、Ki2＝7．1×10―15；H2CO3：Ki1＝4．3×10―7、Ki2＝5．6×10―11。

【分析】硫化鈉溶液和碳酸鈉溶液水解產(chǎn)生的離子分別是HS―、HCO，根據(jù)“越弱越水解”，可以比較H2S、H2CO3的二級電離常數(shù)的大小來比較這兩種離子水解的程度，Ki2（H2S）＜Ki2（H2CO3），故Na2S溶液的堿性更強。

【答案】硫化鈉溶液 硫化氫的Ki2小于碳酸的Ki2，硫化鈉更易水解

【評注】分析鹽類水解的應(yīng)用性問題時，一要分清問題類型，二要找準分析依據(jù)（如水解規(guī)律、水解常數(shù)大小等）和答題的切入點，然后再有序解答。

6．考查粒子濃度大小比較

此考點是歷年高考考查的熱點題型，常見考查形式包括：多元弱酸的鹽溶液中離子濃度大小比較、兩溶液混合時離子濃度的大小比較（分反應(yīng)和不反應(yīng)情況）、不同溶液中同一離子濃度的大小比較、圖象分析等。

【例6】（2015四川）常溫下，將等體積、等物質(zhì)的量濃度的NH4HCO3與NaCl溶液混合，析出部分NaHCO3晶體，過濾，所得濾液pH＜7，下列關(guān)于濾液中的離子濃度關(guān)系不正確的是（ ）

【答案】C

【評注】比較粒子濃度大小時，先要根據(jù)題意找出溶液中的溶質(zhì)并判斷溶液的性質(zhì)，然后再列出所要比較的粒子，再后根據(jù)兩個“微弱”、三個守恒原理比較或判斷粒子濃度大小。

7．考查難溶電解質(zhì)的溶解平衡

此考點的?？純?nèi)容包括物質(zhì)溶解度與Ksp的換算或大小比較、離子沉淀先后順序判斷、溶解平衡的影響因素分析、沉淀溶解平衡的應(yīng)用、圖象分析、工藝流程中的除雜、沉淀溶解平衡后溶液中離子濃度關(guān)系或大小比較等。

【例7】（2014新課標Ⅰ）溴酸銀（AgBrO3）溶解度隨溫度變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）

A．溴酸銀的溶解是放熱過程

B．溫度升高時溴酸銀溶解速度加快

C．60℃時溴酸銀的Ksp約等于6×10－4

D．若硝酸鉀中含有少量溴酸銀，可用重結(jié)晶方法提純

【分析】A項，該圖象只是給出溴酸銀溶解度與溫度的關(guān)系，無法判斷其溶解過程的熱效應(yīng)，錯誤；B項，由于物質(zhì)的溶解過程是吸熱過程，溫度升高溶解速率加快，正確；C項，60℃時溴酸銀溶解度約為0．6g，n（AgBrO3）＝0．002 5mol，c（Ag＋）＝c（BrO－3）＝0．025mol／L，Ksp≈6．25×10－4，正確；D項，由于硝酸鉀的溶解度隨溫度變化程度很大，而溴酸銀溶解度隨溫度變化不大，可以用重結(jié)晶的方法提純，正確。

【答案】A

【評注】難溶電解質(zhì)的溶解平衡曲線與初中講的溶解度曲線有相似之處，曲線上的點表示飽和溶液，曲線上方的點表示過飽和溶液，曲線下方的點表示不飽和溶液。

（作者單位：湖北省枝江市馬店四中）