浅析电解质溶液中离子浓度关系的解题技巧

宁夏固原市原州区固原市第一中学　石志忠

浅析电解质溶液中离子浓度关系的解题技巧

宁夏固原市原州区固原市第一中学石志忠

电解质溶液中的离子浓度问题是高中化学的重要知识点，本文从电解质溶液中离子浓度关系的命题范围、理论基础和方法解析三个方面进行了介绍，以提高学生对这部分知识的理解能力。

电解质离子浓度原理方法

电解质溶液是高中化学重要的基础理论知识之一，从近几年的高考试题可以看出，涉及电解质溶液的考点多，重现率高。其溶液中的离子浓度关系，是高考的考查重点，也是难点。

笔者现就电解质溶液中的离子浓度关系的解题思维和方法加以解析。

一、命题范围

1.单一溶液。

（1）弱电解质的电离平衡

（2）盐（弱离子）的水解平衡

2.混合溶液。

既有弱电解质电离又有弱离子水解——电离与水解的竞争反应

二、理论基础

化学平衡移动原理：即勒夏特列原理（如果改变能够影响平衡移动的一个外界条件，那么平衡就会向着“减弱”这种条件改变的方向发生移动）——“对着干，但不能一干到底”，以下文章简称“对着干”原理。

1.分析依据：电离方程式和水解方程式。

2.思维方法：以化学平衡移动原理为理论基础，结合方程式，用溶液中的定量关系和等式关系分析。

（1）定量关系：

①溶液中的电离或水解平衡常数及水的离子积常数（Kw）

②溶液中水的离子积常数

（2）等式关系：

电荷守恒，物料守恒，质子守恒

三、方法解析

电解质溶液中的离子浓度关系，一般会涉及两个方面：离子浓度相对大小关系和等式关系，一般情况下单一溶液中的离子浓度关系比较简单，但其基本的解题思维方法和技巧，是解决混合溶液中离子浓度关系的基础。

下面通过典例分析，归纳总结溶液中离子浓度关系解题的基本思路和方法：

典例1、下列说法正确的是（）

A.常温下，浓度相等，体积分别为V1L N aO H溶液与V2L的H A溶液混合，若混合液显中性则V1≥V2

B.常温下，V1L pH＝11的N aO H溶液与V2L pH＝3的H A溶液混合，若混合液显中性，则V1≤V2

C.0.1 mol·L－1的醋酸溶液加水稀释减小

D.甲乙两瓶氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L，则甲乙两瓶氨水中c (O H-)之比大于10

解析：A.两者浓度相等时，若H A为强酸。则V1＝V2，溶液恰好呈中性，若为弱酸，当两者恰好完全反应，溶液溶质为N aA，水解后溶液呈碱性，要溶液呈中性，则酸要过量，即：V1＜V2故V1≤V2故A错误，B.若PH(酸)+PH（碱）=14的强酸和强碱等体积混合后，溶液呈中性，因此，若H A为强酸，混合后溶液呈中性，则V1＝V2，若H A为弱酸，两者等体积混合，酸过量，溶液呈酸性，若要溶液呈中性，则V1＞V2，故B错误，C.醋酸溶液中加水稀释，根据化学平衡移动原理，c(H+)减小，但Kw常数不变，故c(O H-)增大，因此减小，故C正确，D.氨水的浓度分别为1mol/L和0.1mol/L，可以认为将浓度为1mol/L的加水稀释，若为强碱，正好加水稀释10倍变为0.1mol/L，但弱酸稀释10倍后，平衡要正向移动，根据“对着干”原理，则甲乙两瓶氨水中c(O H-)之比小于10，故D错误。

典例2、常温下，将某一元酸H A和N aO H溶液等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：请回答：

实验编号c(H A)mol/L c(N aO H)mol/L混合溶液的pH①　0.1　0.1　pH=9②　C　0.2　pH＜7③　0.2　0.1　pH＜7

（1）从①组情况分析，H A是强酸还是弱酸______________。

（2）②组情况表明，c____0.2（填“大于”、“小于”或“等于”）混合溶液中离子浓度c(A-)与c(N a+)的大小关系是_______

（3）从③组实验结果分析，说明H A的电离程度___________（填“大于”、“小于”或等于）水解程度，③所得的溶液，若pH=6，c(A-)－c(H A)=_________（不作近似计算）

解析：①组数据可知，两者等体积、等浓度混合，恰好完全反应，溶液中的溶质为N aA，溶液的性质有N aA盐决定，本题其实质在考单一盐溶液，容易分析。

②组以两者恰好完全反应为参照界限分析，若两者恰好完全反应，则溶液为碱性，PH＞7，若要使溶液的PH=7，则酸过量或碱不足，故c＞0.2mol/L

③组数据可知，酸的浓度为碱浓度的2倍，等体积混合时，算得物质的量为碱的物质的量的2倍，混合时，N a+不变，H A在溶液中分成两部分即：H A和A-，但H A和A-总量不变，故c(A-)+c(H A)=2c(N a+)，

又由电荷守恒易知：

由上述两等式联立可得：

无论是弱电解质的电离，还是盐类（弱离子）的水解；无论是单一溶液，还是混合溶液，其基本的解题思路都是要以电离或水解方程为依据，以化学平衡理论(电离平衡、水解平衡)为基础，用定量（定量关系和等式关系）思维分析电解质溶液中的离子浓度关系（大小关系和等式关系），尤其是对混合溶液（电离与水解的竞争反应）相对比较复杂，但只要把握量变和不变关系，利用守恒思维问题便会迎刃而解。