從水的電離引發的思考

摘 要： 作為歷年高考的熱點和高中化學的重難點之一，“水的電離平衡”一直是廣大化學教師研究探討的話題之一，作者根據多年的教學經驗，從水電離出的C■或C■濃度的大小這一角度，淺析了一些習題的解析方法。

關鍵詞： 水的電離平衡 酸堿性 濃度 典型習題

水的電離平衡是高中化學的重難點之一，也是歷年高考的熱門。只有認識理解了水的電離平衡及其移動，才能從本質上把握溶液的酸堿性和pH值這一部分知識。下面我們從水的電離平衡的基礎知識入手，分析溶液的酸堿性與溶液中C■和C■的關系，最后通過幾道關于溶液中C■、C■大小的習題進行解析。

一、水的電離平衡

水是一個極弱的電解質，可以發生極微弱的電離，即H■O？葑H■+OH■。在25℃時水的離子積，即K■=C■×C■=1×10■，其中C■=C■=1×10■mol/L。但如下幾種因素都會影響水的電離平衡，如：

（1）溫度，由于水的電離是一個吸收熱量的過程，故隨著溫度的上升，水的電離程度加大，水的離子積增大，反之，隨著溫度的下降，水的電離程度減小，水的離子積減小。

（2）外加酸堿，在純水中加入酸或堿，酸電離出的H■或堿電離出的OH■均能使水的電離平衡左移，即外加酸、堿抑制水的電離。

（3）外加能與能與H■或OH■反應的物質，如Na、K可與水電離出的H■直接發生置換反應，產生H■，減小了C■，使水的電離平衡右移，即能促進水的電離。

水的離子積不僅在純水中適用，酸堿鹽的稀溶液中也適用，且在任何的溶液里由水電離出的C■和C■都相等。

二、溶液的酸堿性

C■和C■存在在任何性質的水溶液中，不能憑水中是否含有C■、C■判斷溶液的酸堿性。對于溶液的酸堿性判斷，我們可以用以下兩種方法：

（1）看C■與C■的相對大小：C■>C■為酸性溶液；C■=C■為中性溶液；C■

（2）在常溫時：C■=C■=1×10■mol/L為中性溶液；C■>C■，C■>1×10■mol/L為酸性溶液；C■

這里要注意的是，酸的強弱是指酸電離出H■的難易，溶液的酸性強弱是指溶液中C■的大小。

三、典型例題解析

依據電離平衡特點，在水中加H■或OH■可抑制其電離，使水電離的C■或C■濃度減少，當在水中加入弱酸根或弱堿根時，弱酸根或弱堿根接受水電離出的H■或OH■，使水電離出的C■或C■濃度增大，即促進水的電離。可是在某些習題中只告訴水電離出的C■或C■濃度，那么怎樣解答這一類習題呢？下面我們通過兩個例子作具體解析。

例一：在室溫下，某溶液中由水電離的C■為1×10■mol/L，則該溶液中一定不可能大量存在的離子組是（■

解析：解決這一問題的關鍵是“某溶液”和誰電離出的C■=1×10■mol/L，是什么溶液，是酸性還是堿性，從水的電離可以看出C■=1×10■mol/L時，該溶液是抑制水的電離時，加酸可以抑制水的電離，加堿也可以抑制水的電離，故溶液可以是酸性溶液也可以是堿性溶液，故該題考查的既不能在酸性溶液中共存，又不能在堿性溶液中共存的離子組，A項中Fe■，C項中NH■、Fe■可以存在于酸性溶液中，D項中CO■■可以存在于堿性中，而B項中HCO■■既可以與酸反應又可與堿反應。故選項B符合題意。

例二：常溫下，一定濃度的某溶液，由水電離的C■=1×10■mol/L，則該溶液中的溶質可能是（？搖 ？搖）

A.Al■（SO■）■？搖？搖？搖？搖B.CH■COOH？搖？搖？搖？搖C.NaOH？搖？搖？搖？搖D.CH■COOK

解析：從該題可以看出，解題關鍵是“某溶液”酸堿性不明確，有水電離出的C■=1×10■mol/L，該溶液可以是酸性也可以是堿性，但無論是酸性或堿性都是促進水的電離的，故是屬類水解類型，B項、C項不符合，而A項Al■可以促進水的電離，D項中的CH■COOK也可以促進水的電離，故A項、D項均符合題意。

四、結語

由此可以看出，解這類題的關鍵首先要牢記由水電離出的H■和OH■始終相等，其次要弄清楚是抑制水的電離還是促進水的電離，在常溫下當水電離出的H■或OH■濃度大于10■mol/L時，說明是促進水的電離，而弱酸根或弱堿根都可以促進水的電離，故可以是弱堿強酸鹽也可以是弱酸強堿鹽；當由水電離的H■或OH■濃度小于10■mol/L時，說明是抑制水的電離，而加酸或堿都可以抑制水的電離，故可以是堿性溶液也可以是酸性溶液。在此要注意題目給出的條件，尤其是給出的溫度，因電離是吸熱過程，溫度不同電離程度不同，只要把這三個關鍵點找準，做這種題就很容易。

參考文獻：

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