水溶液中的離子平衡熱考?xì)w納

張成光

摘要：水溶液中的離子平衡是高考的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，文章從弱電離質(zhì)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(nèi)容的重要考點(diǎn)，提醒考生關(guān)注.

關(guān)鍵詞：弱電解質(zhì)；電離平衡；溶解平衡；粒子濃度關(guān)系

考點(diǎn)一弱電解質(zhì)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(guān)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(shù)K1大于第二步電離常數(shù)K2

C.不考慮亞硫酸的分解和揮發(fā)，適當(dāng)升溫，平衡向右移動，電離常數(shù)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(qiáng)

解析A項(xiàng)，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(guān)，常溫下保持不變，故c（H+）c（HSO-3）增大，錯誤；B項(xiàng)，弱酸的第一步電離大于第二步電離，正確；C項(xiàng)，電離一般吸熱，升高溫度有利于電離，正確；D項(xiàng)，亞硫酸在空氣中與氧氣反應(yīng)生成硫酸，溶液酸性增強(qiáng)，正確.

答案A

點(diǎn)評對于弱電解質(zhì)溶液中的離子濃度比值關(guān)系可以采用兩種方法：（1）轉(zhuǎn)化法.將濃度比轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量比值，然后考慮電離平衡移動.（2）拼湊平衡常數(shù).利用稀釋過程中平衡常數(shù)不變，將比值問題構(gòu)造成平衡常數(shù)有關(guān)的代數(shù)式進(jìn)行簡化判斷，然后考慮電離平衡移動.

考點(diǎn)二水的電離與pH的計(jì)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(diǎn)對應(yīng)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(diǎn)變到c點(diǎn)

C.水的離子積常數(shù)Kw數(shù)值大小關(guān)系為b>c>d

D.在b點(diǎn)對應(yīng)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(yīng)后，所得溶液的c（H+）=10-7 mol·L-1

解析A項(xiàng)，加水稀釋促進(jìn)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(guān)系為b>c>a=d，正確；D項(xiàng)，b點(diǎn)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(yīng)后所得溶液顯中性，此時c（H+）=10-6 mol·L-1，錯誤.

答案C

點(diǎn)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(jìn)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(shù)增大，故在應(yīng)用Kw時一定要注意溶液所處的溫度.（2）在計(jì)算pH時，應(yīng)注意酸性時直接根據(jù)c（H+）計(jì)算pH，堿性時先求出c（OH-）再計(jì)算c（H+）.

考點(diǎn)三溶液中粒子濃度的關(guān)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(xiàng)，Na2CO3溶液中加入等濃度等體積的鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，物料守恒應(yīng)為：c（Na+）=2c（CO2-3）+2c（HCO-3）+2c（H2CO3），錯誤；B項(xiàng)，根據(jù)電荷守恒得：c（OH-）+2c（C2O2-4）+c（HC2O-4）=c（H+）+c（Na+），根據(jù)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(xiàng)，由于酸性：CH3COOH>HClO，故同濃度的CH3COONa與NaClO的pH：CH3COONa②，錯誤；D項(xiàng)，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(diǎn)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(guān)系.在解題時，要注意：（1）若溶質(zhì)之間會發(fā)生反應(yīng)，則首先考慮它們之間的反應(yīng)，然后根據(jù)反應(yīng)后的溶質(zhì)進(jìn)行判斷；（2）選項(xiàng)中若有等式，則需考慮電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒.

考點(diǎn)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(zhì)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(chǎn)生AgCl沉淀

解析A項(xiàng)，AgCl的Ksp只與溫度有關(guān)，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(xiàng)，Q=c2（Ag+）×c（CrO2-4）=（20×10-42）×20×10-42 =10×10-12

答案D

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

參考文獻(xiàn)：

[1]柴勇水溶液中的離子平衡考點(diǎn)探究[J]數(shù)理化學(xué)習(xí)（高三版），2015（10）：15

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