高考熱點探析

駱小科

摘要：近年來比較水溶液中離子濃度大小一直是高考化學的熱點題型。解此類題型首先要明確離子濃度的基本概念，以及掌握兩個平衡（弱電解質電離平衡、鹽水解平衡）和三個守恒（電荷守恒、物料守恒、質子守恒）。

關鍵詞：水溶液;離子濃度

決定溶液中離子濃度大小的因素很多，需綜合考慮物質的量、溶解度、電離度、鹽類的水解等因素。這個知識點之所以讓學生覺得很難，是因為大多數學生對離子濃度的相關知識點沒有做到系統的整理、知識點較為分散，導致學生做到相關題型時會比較慌張，不止如何下筆。本文對此問題進行了簡要分析，并講解了一些經典例題，以期為化學教師和即將參加高考的同學提供一些幫助。

一、離子濃度的基本概念、理論

我們首先要理解離子濃度，就要從弱電解質的電離平衡、區分強弱電解質和鹽的水解平衡、水的電離平衡以及pH等相關知識點著手。

1.我們比較離子濃度的大小，要根據其電離的特點，進而強弱電解質區分開來，水溶液中強電解質完全電離，并且不會以電解質分子的形式存在。例如：在HC1溶液中：c（H）>c（Cl）>c（OH）;在NaOH溶液中的OH離子濃度大于Na大于H，而NaC1溶液中的：Na離子濃度和Cl濃度相同，而 H 離子濃度與OH濃度相同，并且前者要大于后者。

在水溶液中，能夠發生電離的弱電解質只有少數，例如：CHCOOH在25°0.1mol/L的狀態下，其電離度只有1.32%，溶液中包括少量H和CHCOO離子，非常少的OH離子，而HO和CHCOOH分子居多。所以離子濃度大小排序應為，c（CHCOOH）>c（H）>c（CHCOO）>c（H）>c（OH）;多元弱酸如HCO還要考慮分步電離：HCO?H+HCO;HCO?H+CO。弱電解質的電離程度很小，且多元弱酸分步進行電離，依次減弱，以第一步為主，所以，其離子濃度大小排序為c（HCO）>c（H）>c（HCO）>c（CO），c（H）>c（OH）。

2.我們要通過鹽類的水解，進而對離子濃度的大小進行比較，最終明白被水解的是哪些物質。鹽類水解程度很小，多元弱酸根陰離子，是通過分步進行水解的，從第一步開始逐級減弱。如：NaCO離子濃度大小排序為c（Na）>C（CO3）>c（OH）>c（HCO）>c（HCO），c（OH）>c（H）。

要想將比較離子濃度大小這部分知識點吃透，就要深刻理解水解和電離的物質都是哪些。一般情況下，沒有必要水解的是弱酸電離出的酸根離子，沒有必要考慮電離的是弱酸以及正鹽水解產生的酸式根，然而離子濃度較大的，如弱酸的酸式鹽溶液中的酸式根，就要對電離和水解都了解。

二、電離、水解的主次問題

在溶液中通常存在著強電解質的電離、弱電解質的電離、弱根離子（弱酸的酸根或弱堿的陽離子）的水解、水的電離等幾種情況，由于強電解質在水溶液中完全電離，故這一步電離產生的離子在溶液中通常是最多的，弱電解質的電離、弱根離子的水解程度相差不多，這兩種情況產生離子的多少需要根據具體情況而定，水的電離最微弱，水電離產生的離子通常最少。解題思路如圖所示。

三、電解質溶液中的守恒關系

1.電荷守恒：

正電荷總數等于負電荷總數。

例如在HS溶液中電荷守恒關系表現為：在HS中存在的陽離子有H，陰離子有HS，S，OH，故此溶液的電荷守恒關系為：c（H）=c（HS）+c（OH）+2c（S）。并且一定不要忘記c（S）前的系數，這里考察電荷守恒等式成立的前提條件的理解，所以這里需要注意：電荷守恒中，陽離子和陰離子所帶的正負電荷數是一定相等的，所以等式中離子前面的系數就是離子所帶電荷。

2.原子守恒（物料守恒）：

離子會通過電解質溶液的電離或水解，轉變為其他離子或分子的形式，盡管如此，處于離子或分子中的特殊元素，其原子的總數沒有因其發生變化，例如NaCO在0.1mol/L的溶液狀態下原子守恒關系式表現為：固體狀態下NaCO中，Na與C的原子個數比為2：l，NaCO溶于水后，CO發生兩步水解：第一步：CO+HO=HCO+OH，第二步：HCO+HO=HCO+OH，溶液中C原子分別在CO，HCO，HCO中存在。根據原子守恒有c（Na）=2{c（CO）+（HCO）+（HCO）}。

3.質子守恒：

分子或離子在電解質溶液中，得到質子（H）的物質的量應等于失去質子（H）的物質的量，例如在Na2S溶液中，水電離產生H，OH兩種離子，OH以離子形式存在于溶液中，H轉移到三個部分：仍然以H形式存在，與S結合形成HS，以及與HS結合生成HS。最終得出c（OH）=c（H）+c（HS）+2c（HS）。

例題：NaHCO溶液中比較離子濃度的大小，正確的選項為（ ）

A：c（H）>c（Na）>c（CO）>c（HCO）>c（OH）

B：c（HCO）>c（Na）>c（CO）>c（OH）>c（H）

C：c（HCO）>c（Na）>c（OH）>c（H）>c（CO）

D：c（Na）>c（HCO）>c（OH）>c（CO）>c（H）

解析：溶液中NaHCO發生電離：NaHCO=Na+HCO，因為是強電解質，所以完全電離，故這一步驟產生的Na和HCO最多，又因為HCO會發生水解，所以c（Na）>c（HCO）。HCO即發生電離：HCO=H+CO，也同時發生水解：HCO+HO=HCO+OH，由于NaHCO在水中顯堿性，所以產生的離子水解要大于電離，即c（OH）>c（CO）。HCO，電離產生的H，CO的濃度是相等的，比較兩者濃度大小應該考慮水的電離：HO=H+OH因為水電離也會產生H，所以c（H）>c（CO）。故此題選D。

比較離子濃度大小不但考查學生對離子濃度大小的順序的掌握程度，同時還考察學生對溶液中各種守恒（電荷守恒、原子守恒、質子守恒等）關系等知識的了解。這種綜合性題目使解題需要一定的靈活性和技巧性，從近年來高考的命題趨勢變化來看，溶液中離子濃度大小的比較屬于主流試題，今后仍然會是高考的熱點題目。

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（作者單位：廣東省惠州市博羅縣博羅中學）