化学电离平衡与水解平衡解题方法之我见

冯涛

电离平衡与水解平衡的平衡移动，很多同学对于如何抑制平衡与促进平衡判断不好，这一部分在高考中也是作为重点考察的。对此，进行了分析探讨。

电离平衡水解平衡电荷守恒物料守恒质子守恒一、电离平衡与水解平衡的平衡移动

很多同学对于如何抑制平衡与促进平衡判断不好，这一部分在高考中也是作为重点考察的内容。

例1.醋酸的电离平衡，其电离平衡方程式有两种表示：

a.CH3OOH證H3COO-+H+

b.CH3OOH+H2O證H3COO-+H3O+

（1）对于b这种写法要与醋酸跟的水解方程式CH3COO-+ H2O證H3OOH+OH-区分开；

（2）反应需要破坏化学键，所以电离是吸热的；

（3）加热，加入碱性物质、活泼金属、金属氧化物，还有加入水稀释都可以促进醋酸的电离。其中，加入水稀释促进醋酸电离，可以这样理解：

在化学平衡中，如 A（g）+ B（g）證（g）+ D（g）根据平衡移动原理，若加入B，则A的转化率增加，B的转化率减小。

所以在醋酸中加水稀释，则醋酸的转化率增加，也就是醋酸的电离程度增大，所以加水稀释促进醋酸的电离。而增加醋酸的浓度，如增加冰醋酸，醋酸的转化率减小，抑制醋酸的电离。

（4）抑制醋酸电离的方法还有有降温、加入酸性物质、通入酸性气体等，同理在CH3COO-+ H2O證H3OOH+OH-中，加水稀释也是促进醋酸根离子的水解。

例2.醋酸钠水解平衡的方程式可表示为：

CH3COO-+ H2O證H3OOH+OH-

（1）水解反应的逆反应是中和反应，中和反应放热，所以水解反应是吸热的。

（2）促进CH3COO-水解可以升高温度或者加酸性物质，还可以加水稀释加水稀释时，CH3COO-的转化率增加，也就是它的水解程度增大，所以促进水解。

二、电离平衡和水解平衡中的守恒

1.物料守恒（元素守恒）

例：Na2CO3溶液，CNa+=2[CO32-]水解前=2〔CCO32-+CHCO3-+CH2CO3〕

2.电荷守恒（阴阳离子所带电荷数相等）

例：Na2CO3溶液，C Na++CH+-= 2CCO32-+ CHCO3-+COH

3.质子守恒（水电离出的CH+=COH-）

例：Na2CO3溶液， CH+= COH-+ CHCO3-+2 CH2CO3

注：质子守恒也可根据物料守恒与电荷守恒相减得来

CNa+—C Na++CH+-=2〔CCO32-+CHCO3-+CH2CO3〕—2CCO32-+ CHCO3-+COH-

得出：CH+= COH-+ CHCO3-+2 CH2CO3

典型练习：在Na2S溶液中下列关系不正确的是：

A.[Na+]=2[HS-]+2[S2-]+[H2S] B.[Na+]+[H+]=[OH-]+[HS-]+2[S2-]

C.[Na+]＞[S2-]＞[OH-]＞[HS-] D.[OH-]=[HS-]+[H+]+[H2S]

分析：Na2S溶液中存在下列平衡：Na2S=2Na++S2-

H2O 譎++OH-

S2-+H2O 譎S-+OH-

HS-+H2O 譎2S+OH-

①根据物料守恒：（钠与硫的物质的量2︰1）[Na+]=2[S2-]+2[HS-]+2[H2S]，所以A错②根据电荷守恒：[Na+]+[H+]=2[S2-]+[HS-]+[OH-]，所以B正确。根据质子守恒（或①、②两式相减）。[OH-]=[HS-]+[H+]+2[H2S]，所以D错误。答案为A、D。

4.盐类水解规律及应用

（1）谁弱谁水解，谁强显谁性，越弱越水解，都弱都水解，两强不水解。

（2）大多数盐水解程度较小，多元弱酸的酸根分步水解，以第一步水解为主。

（3）多元弱酸的酸式根电离与水解并存。例如，HCO3-、HS-，HPO42-水解大于电离，所以溶液显碱性，而H2PO4-、HCO3-电离大于水解，他们的溶液显酸性。

例：由一价离子组成的四种盐溶液AC、BD、AD、BC，浓度均为0.1mol/L，在室温下前两种溶液的pH=7，第三种溶液pH＞7，最后一种溶液pH＜7。根据水解规律分析这四种盐中阴阳离子所对应的酸、碱的相对强弱是怎样的？

分析：根据水解规律，“越弱越水解，两强不水解”，强碱弱酸盐溶液的碱性越强，其相应弱酸的酸性就越弱。同理，强酸弱碱盐溶液的酸性越强，其相应弱碱的碱性就越弱。

解答：由于AC溶液pH=7，AD溶液pH＞7，说明D-为弱酸根离子，且D-的水解程度大于C-，因此，它们相应酸的酸性：HC＞HD。又因AC溶液pH=7，BC溶液pH＜7，说明B+为弱碱阳离子，且水解程度大于A+，因此，它们相应碱的碱性：AOH＞BOH。

高考中在证明弱酸、弱碱方面是个重点。

例1：现有酚酞、石蕊、0.1mol/L氨水、氯化铵晶体、0.1mol/L盐酸、熟石灰和蒸馏水，若仅用上述试剂怎样用简单实验方法证明氨水是弱碱？请讨论可能的实验方案。

方法（1）：取少量NH4Cl晶体溶于水，滴加石蕊试液，溶液显红色，说明NH4+水解生成了NH3•H2O和HCl，从而破坏了水的电离平衡，亦说明氨水是弱碱。

方法（2）：将0.1mol/L NH3•H2O与0.1mol/L盐酸等体积混合，再滴加石蕊试剂，溶液显红色，说明NH4+水解破坏了水的电离平衡，从而说明氨水是弱碱。

方法（3）：取少量氨水，滴加酚酞，溶液呈红色，然后向其中加人少量CH3COONH4晶体，振荡，可看到红色变浅，说明氨水中存在电离平衡，氨水为弱碱。

例2：25℃时，pH均等于11的NaOH溶液和NaCN溶液中，水的电离度是否也相同呢？请讨论比较两溶液中水的电离度大小。

分析：水解得到的H+或OH-都来自水。NaOH中CH+水=10-11，NaCN中COH-水=10-4，所以后者水的电离度大。