水溶液中的离子平衡热考归纳

张成光

摘要：水溶液中的离子平衡是高考的热点和重点，文章从弱电离质的电离平衡、水的电离平衡、水解平衡、溶解平衡四个方面分析了该部分内容的重要考点，提醒考生关注.

关键词：弱电解质；电离平衡；溶解平衡；粒子浓度关系

考点一弱电解质的电离平衡

例1酸雨中存在电离平衡：H2SO3H++HSO-3、HSO-3H++SO2-3.下列有关说法不正确的是（）

A.常温下，加入蒸馏水稀释酸雨，c（H2SO3）、c（H+）c（HSO-3）都减小

B.常温下，第一步电离常数K1大于第二步电离常数K2

C.不考虑亚硫酸的分解和挥发，适当升温，平衡向右移动，电离常数增大

D.温度不变，随着酸雨放置时间的增长，溶液的酸性增强

解析A项，加入蒸馏水稀释酸雨，虽然电离程度增大，但c（H2SO3）、c（SO2-3）都减小，而Ka2=c（H+）·c（SO2-3）c（HSO-3）只与温度有关，常温下保持不变，故c（H+）c（HSO-3）增大，错误；B项，弱酸的第一步电离大于第二步电离，正确；C项，电离一般吸热，升高温度有利于电离，正确；D项，亚硫酸在空气中与氧气反应生成硫酸，溶液酸性增强，正确.

答案A

点评对于弱电解质溶液中的离子浓度比值关系可以采用两种方法：（1）转化法.将浓度比转化为物质的量比值，然后考虑电离平衡移动.（2）拼凑平衡常数.利用稀释过程中平衡常数不变，将比值问题构造成平衡常数有关的代数式进行简化判断，然后考虑电离平衡移动.

考点二水的电离与pH的计算

例2水的电离平衡曲线如图所示.下列说法正确的是（）

A.在a点对应温度下，pH=a的氨水溶液，稀释10倍后，其pH=b，则a=b+1

B.纯水仅升高温度，可从a点变到c点

C.水的离子积常数Kw数值大小关系为b>c>d

D.在b点对应温度下，05mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合，充分反应后，所得溶液的c（H+）=10-7 mol·L-1

解析A项，加水稀释促进一水合氨电离，pH=a的氨水溶液，稀释10倍后，溶液中的氢氧根离子浓度大于原来的110，其pH=b，则ac>a=d，温度关系为b>c>a=d，正确；D项，b点的Kw=1×10-12，05mol·L-1的H2SO4溶液与1mol·L-1的KOH溶液等体积混合，充分反应后所得溶液显中性，此时c（H+）=10-6 mol·L-1，错误.

答案C

点评（1）水的电离受外加试剂影响，一般来说，酸、碱抑制水的电离，易水解的盐促进水的电离，但不管是哪种情况，水电离出的c（OH-）与c（H+）始终相等.水的电离也受温度影响，温度升高，水的电离程度增大，水的离子积常数增大，故在应用Kw时一定要注意溶液所处的温度.（2）在计算pH时，应注意酸性时直接根据c（H+）计算pH，碱性时先求出c（OH-）再计算c（H+）.

考点三溶液中粒子浓度的关系

例3常温下，下列说法正确的是（）

A.向一定浓度的Na2CO3溶液中加入等浓度等体积的盐酸：

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二种溶液的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项，Na2CO3溶液中加入等浓度等体积的盐酸，发生反应：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，物料守恒应为：c（Na+）=2c（CO2-3）+2c（HCO-3）+2c（H2CO3），错误；B项，根据电荷守恒得：c（OH-）+2c（C2O2-4）+c（HC2O-4）=c（H+）+c（Na+），根据物料守恒得：c（Na+）=c（C2O2-4）+c（HC2O-4）+c（H2C2O4），两式相加得：c（OH-）+c（C2O2-4）=c（H+）+c（H2C2O4），正确；C项，由于酸性：CH3COOH>HClO，故同浓度的CH3COONa与NaClO的pH：CH3COONa②，错误；D项，pH=8的01mol·L-1的NaHB溶液，HB—电离程度小于水解程度，故c（H2B）>c（B2-），错误.

答案B

点评对于溶液中离子浓度大小比较的问题，一要弄清溶液中存在哪些电离或水解；二要理解各種离子之间的关系.在解题时，要注意：（1）若溶质之间会发生反应，则首先考虑它们之间的反应，然后根据反应后的溶质进行判断；（2）选项中若有等式，则需考虑电荷守恒、物料守恒、质子守恒.

考点四沉淀的溶解平衡

例4已知某温度下，Ksp（AgCl）=156×10-10 mol2·L-2，Ksp（Ag2CrO4）=112×10-12 mol3·L-3，下列叙述正确的是（）

A.向氯化银的浊液中加入氯化钠溶液，氯化银的Ksp减小

B.向20×10-4mol·L-1的K2CrO4溶液中加入等体积的20×10-4 mol·L-1 AgNO3溶液，则有Ag2CrO4沉淀生成

C.将一定量的AgCl和Ag2CrO4固体混合物溶于蒸馏水中，充分溶解后，静置，上层清液中Cl-的物质的量浓度最大

D.将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，则先产生AgCl沉淀

解析A项，AgCl的Ksp只与温度有关，向AgCl的浊液中加入氯化钠溶液，虽然平衡向逆方向移动，但Ksp不变，错误；B项，Q=c2（Ag+）×c（CrO2-4）=（20×10-42）×20×10-42 =10×10-12

答案D

点评解这类题时应注意：①若离子来源于不同溶液，则代入Qc、Ksp中进行计算的离子浓度是指溶液混合后、反应前的浓度，而不是混合前的浓度.②不同类型难溶电解质，不能根据Ksp比较溶解度的大小.

参考文献：

[1]柴勇水溶液中的离子平衡考点探究[J]数理化学习（高三版），2015（10）：15

[2]李伟水溶液中的离子平衡考点测试[J]中学生数理化（高二高三版），2015（09）：45