盐类水解中有关离子浓度关系题型的解题方法的探究

盐类水解中有关离子浓度关系题型的解题方法的探究

王森

四川省九寨沟县中学校

摘要：　离子浓度大小比较是近几年高考的热点之一，纵观全国和地方高考试题几乎出现率100%，由于决定离子浓度大小的因素很多，诸如物质的量，溶解度，电离程度，水解，化学反应等。另外，要正确快速解决该类题还应具备熟练掌握各种平衡知识如溶解平衡、电离平衡、水解平衡、电荷平衡、物料平衡、质子转移平衡等基础知识。因此，离子浓度大小比较题是一类难度大，综合性强的题型，现对离子浓度大小比较题型进行归类总结和方法探究。

关键词：知识点 易错现象 典型试题分析

知识要点

1.盐类水解的实质
　 在溶液中由盐电离出的弱酸的阴离子或弱碱的阳离子跟水电离出的氢离子或氢氧根离子结合生成弱电解质，从而促进水的电离。
　 其实是在溶液中，盐的离子破坏了水的电离平衡，使其平衡向右移动，引起氢离子或氢氧根离子浓度的变化。使溶液显示出不同程度的酸性、碱性和中性。
2.水解规律
(1)通常盐类水解程度是很小的，且反应前后均有弱电解质存在，所以是可逆反应。
(2)水解规律：无弱不水解，有弱就水解，越弱越水解，都弱双水解，谁强显谁性。

3. 三种守恒

(1)电荷守恒：电解质溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数相等，即溶液不显电性，如Na₂CO₃溶液中，C(H⁺)+C(Na⁺)=C(CHO₃^-)+2C(CO₃^2-)+C(OH^-)

(2)物料守恒：就是电解质溶液中某一组分的原始浓度（起始浓度）应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和，如Na₂CO₃溶液中，C(Na⁺)=2C(CHO₃^-)+ 2C(CO₃^2-)+2C(H₂CO₃)

(3)质子守恒：水电离的特征是c (H⁺)= c (OH^-)，据此可以得出下列关系如在Na₂CO₃溶液中：c (OH^-)= c (H⁺)+ c (HCO₃^-)+2(H₂CO₃)

易错现象
1.在溶液中离子个数比较时，一是忽略强弱电解质，二是忽略离子的水解，从而造成对问题的错误分析。
2.在溶液中的离子浓度比较时，对溶液中同时存在电离和水解时，弄不清是电离占主导，还是水解占主导，从而造成解题失误。
3.对电解质溶液中离子之间的几种守恒关系（即物料守恒、电荷守恒、质子守恒）弄不清楚，在分析问题时造成失误。
4.以下几种情况不需要考虑盐的水解
⑴强碱弱酸盐与酸或碱反应时不考虑盐的水解: 如碳酸钠与盐酸反应。
⑵强酸弱碱盐与碱或酸反应时不考虑盐的水解: 如氯化铝与氨水反应。
⑶两种盐溶液混合如复分解反应生成难溶物,即使有"两弱" 也不考虑盐的水解:如硫 化钠与硫酸铜溶液反应。
⑷具有氧化性的离子与还原性的离子的盐溶液混合时不考虑盐的水解:如三氯化铁溶液与硫化钠溶混合。
典型试题分析

例1下列溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是 （ ）

A ．室温下，向0.01mol·L^－1NH₄HSO₄溶液中滴加NaOH溶液至中性：

c(Na⁺)>c(SO₄^2-)>c(NH₄⁺)>c(OH^-)=c(H⁺)

B ．0.1mol·L^－1NaHCO₃溶液：c(Na^＋)>c(OH^-)>c(CHO₃^-)>c(H⁺)

C ．Na₂CO₃溶液：c(OH^-)-c(H⁺)=c(CHO₃^-)+2c(H₂CO₃)

D ．25℃时，pH=4.75、浓度均为0.1mol·L^－1的CH₃COOH、CH₃COONa混合溶液：

c(CH₃COO^-)+c(OH^-)3COOH)+c(H⁺)

分 析：B 项，NaHCO₃溶液中，OH^-是由HCO₃^_ 水解和水的电离所出成的，但是都是微弱的。HCO₃^- 的浓度永大于OH^－浓度，故错；D项，由电荷守恒有：C(CH₃COO^-)+C(OH^-)=C(H⁺)+C(Na⁺) ,由物料守恒可得：2c(Na⁺)= C(CH₃COO^-)+ C(CH₃COOH)，将两式中的C(Na⁺) 消去，

可得C(CH₃COO^-)+2C(OH^-)=2C(H⁺)+C(CH₃COOH)。所以C(CH₃COO^-)+C(OH^-)-C(H⁺)-C(CH₃COOH)= C(H⁺)-C(OH^-)，因为pH=4.75，故C(H⁺)-C(OH^-)>0，所以D项不等式应为”>” ，故错。

例2盐酸、醋酸和碳酸氢钠是生活中常见的物质，下列表述正确的是（ ）

A．在NaHCO₃溶液中加入与其等物质的量的NaOH，溶液中的阴离子只有CO₃^2-和OH^-

B．NaHCO₃溶液中：C(H⁺)+C(H₂CO₃)=C(OH^-)

C．10 mL0.10　mol·L^-1CH₃COOH溶液加入等物质的量的NaOH后，溶液中离子的浓度由大到小的顺序是：C(Na

⁺)>C(CH₃COO^-)>C（OH^-）>C(H⁺)

D．中和体积与pH都相同的HCl溶液和CH₃COOH溶液所消耗的NaOH物质的量相同

分析：A中，生成Na₂CO₃溶液，CO₃^2-会发生水解，生成CHO₃^-，所以A错；

NaHCO₃溶液中电荷守恒 ：C(H⁺)+C(Na⁺)=C(CHO₃^-)+2C(CO₃^2-)+C(OH^-)

物料守恒：C(Na⁺)=C(CHO₃^-)+ C(CO₃^2-)+C(H₂CO₃)

两式相减得 ：C（H⁺）+C(H₂CO₃）=C(CO₃^2-）+C(OH^-) 所以B错误（也可直接用质子守恒）。

C中，生成NaAc，Ac^-水解呈碱性，故C正确；相同PH，相同体积的HCl和HAc，因为HAc为弱酸，所以HAc的物质的量浓度大，HAc所消耗的NaOH的物质的量多，D错。

归纳小结

解答离子浓度大小比较试题，抓住一个原理、两类平衡、三种守恒进行分析，包括化学平衡移动原理，电离平衡和水解平衡，电荷守恒、物料守恒和质子守恒。其中电荷守恒和物料守恒用的比较多，也比较好理解，而质子守恒可由电荷守恒和物料守恒联立推导出来。

参考文献

[1]王朝银.步步高：新课标.高考总复习.化学.黑龙江教育出版社.2019 .6

[2]升华 .四川师范大学出版社.2020. 3

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