比值型離子濃度大小比較的解題技巧

吳利敏　熊建飛

比值型離子濃度大小比較的考查方式為：改變某一條件，分析兩個(gè)微粒濃度的比值隨條件改變?nèi)绾巫兓?通過(guò)對(duì)四道高考題的分析，運(yùn)用弱電解質(zhì)電離和鹽類水解規(guī)律，探究出了解題步驟的“四步曲”，即濃度→物質(zhì)的量→平衡常數(shù)→電荷守恒.

1.直接用濃度比較

例1 （2015年天津理綜，5）拆編：室溫下，將0.05 mol Na2CO3固體溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入0.05 mol CaO，溶液中c（OH-）

∶c（HCO3-）的值怎樣變化？

分析 寫出CO32-水解方程式，CO32-+H2O

HCO3-+OH-，加入CaO固體后（忽略溶液體積變化），CaO與水反應(yīng)生成Ca（OH）2，Ca（OH）2電離出Ca2+和OH-離子，c（OH-）增大；Ca2+與CO32-反應(yīng)生成CaCO3沉淀，平衡逆向移動(dòng)，c（HCO3-）減少.

因此，c（OH-）c（HCO3-）增大.

2. 把濃度轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量再比較

例2 （2013年江蘇單科，11）拆編：醋酸溶液加水稀釋后，溶液中c（CH3COOH）c（CH3COO-）的值怎樣變化？

分析 寫出CH3COOH電離方程式，H3COOH

CH3COO-+H+，加水稀釋后，c（CH3COOH）、c（CH3COO-）均減小，此時(shí)c（CH3COOH）/c（CH3COO-）的比值變化不好判斷.

設(shè)稀釋后溶液的體積為V，則c（CH3COOH）·Vc（CH3COO-）·V=n（CH3COOH）n（CH3COO-），由于加水稀釋促進(jìn)了CH3COOH的電離，所以n（CH3COOH）減小，n（CH3COO-）增大，則c（CH3COOH）/c（CH3COO-）的比值減小.

3. 用平衡常數(shù)比較

例3 （2014年山東理綜，13）拆編：已知某溫度下CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)相等，現(xiàn)向10 mL濃度為 0.1 mol·L-1的CH3COOH 溶液中滴加相同濃度的氨水，在滴加過(guò)程中，判斷下列說(shuō)法是否正確：c（NH4+）/c（NH3·H2O）先增大再減?。?/p>

分析 先用濃度判斷，在滴加過(guò)程中，c（NH4+）增大，c（NH3·H2O）也增大（CH3COOH+NH3·H2OCH3COO-+NH4++H2O，隨著NH4+的增多，NH4+水解產(chǎn)生的NH3·H2O也在增加），無(wú)法比較.再轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量判斷，在滴加過(guò)程中，

n（NH4+），n（NH3·H2O）均增大，還是無(wú)法比較.

寫出NH3·H2O的電離平衡常數(shù)Kb=[c（NH4+）·c（OH-）]/c（NH3·H2O）

則c（NH4+）/c（NH3·H2O）=[c（NH4+）·

c（OH-）·c（H+）]/[c（NH3·H2O）·c（OH-）·c（H+）]

=[Kb·c（H+）]/Kw ，由于溫度不變，Kb 、Kw都是常數(shù)，c（H+）減小，故c（NH4+）/c（NH3·H2O）的比值一直減小.

4. 借助電荷守恒比較

例4 （2011年課標(biāo)，10）將濃度為0.1 mol/L的HF溶液加水不斷稀釋，下列各量始終保持增大的是（）.

A. c（H+）

B. Ka（HF）

C. c（F-）/c（H+）

D. c（H+）/c（HF）

分析 把濃度轉(zhuǎn)化為物質(zhì)的量可判斷出答案D，但對(duì)于C項(xiàng)不能確定.

寫出電荷守恒，c（H+）=c（OH-）+ c（F-），兩邊同時(shí)除以c（H+）得

1=c（OH-）/c（H+）+c（F-）/c（H+），即c（F-）/c（H+）=1- c（OH-）/c（H+）=1-Kw/c2（H+），故c（F-）/c（H+）的比值始終保持減小.

結(jié)論：比值型離子濃度大小比較四步曲：濃度→物質(zhì)的量→平衡常數(shù)→電荷守恒.

（收稿日期：2016-07-12）