名师讲练09 水溶液中的离子平衡【高考定位】水溶液中的离子平衡是化学平衡的延伸和应用，也是高考中考点分布较多的内容之一。考查内容主要有以下三个方面：弱电解质的电离平衡和溶液的酸碱性；盐类的水解平衡；难溶电解质的沉淀溶解平衡。从近几年高考命题的变化趋势来看，溶液中离子浓度的大小比较及沉淀的溶解平衡和转化是主流试题。此类题目考查的内容既与盐类的水解有关，又与弱电解质的电离平衡有关。题目不仅注重考查溶液中粒子浓度的大小顺序，而且还侧重溶液中的各种守恒(电荷守恒、物料守恒、质子守恒)关系的考查，从而使题目具有一定的综合性、灵活性和技巧性。【知识讲解】一、水溶液中的平衡体系1．弱电解质的电离平衡：(1)弱电解质在溶液中存在着电离平衡，溶液中含有弱电解质分子、电离出的阳离子、阴离子及水分子、H＋、OH－。(2)电离平衡的影响因素：升温、加水稀释、加入能反应的物质促进弱电解质的电离，加入同离子则抑制弱电解质的电离。(3)电离平衡常数仅是温度的函数，K越大，越易电离，对应的酸(碱)性越强。(4)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2≫K3，其酸性取决于第一步。(5)同pH、同体积的弱酸(弱碱)溶液，酸(碱)性越弱其浓度越大。2．水的电离平衡：水是一种非常弱的电解质，一定温度下，纯水电离产生的H＋和OH－浓度相等，且二者浓度的乘积是一常数，表示为Kw＝c(H＋)·c(OH－)。在电解质稀溶液中，水的电离平衡仍然存在，且Kw＝c(H＋)·c(OH－)仍然成立，一些情况下，溶液的酸碱性就决定于水的电离或水的电离的变化。（1）纯水的电离：水的电离是一吸热过程：H2OH＋＋OH－ΔH＞0。温度常温(25 ℃)100 ℃水电离产生的c(H＋)、c(OH－)10－7mol/L10－6mol/L水的离子积常数1×10－141×10－12水的pH76酸碱性中性中性水的电离程度100 ℃＞25 ℃（2）溶液中水的电离：用水的离子积常数进行计算时，要注意温度的变化导致的数值变化。酸性溶液25 ℃时pH＝2和100 ℃时pH＝2的两电解质溶液中，c(H＋)＝10－2mol/L，溶液的酸性强弱相同，原因是水的电离程度虽然增大了，但水电离出的c(H＋)仍然微不足道，可以忽略25 ℃时pH＝10和100 ℃时pH＝10的两电解质溶液中，溶液的碱性强原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1


铜溶液时，阳极区里因OH－失去
电子，破坏了水的电离平衡，导致溶液显酸性（3）电解质对水电离的影响：酸和碱能抑制水的电离，盐的水解能促进水的电离。pH＝4的酸溶液酸电离产生的c(H＋)＝10－4mol/L，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝10－10 mol/L，水电离产生的c(H＋)可以忽略，
判水的电离程度看c断(OH－)。在pH＝4的水解的盐溶液中，水电离产生的c(H＋)＝c(OH－)＝10－4mol/L，c(H＋)全部
来自水的电离，判水的电离程度看c(H断＋)pH＝10的碱溶液碱电离产生的c(OH－)＝10－4mol/L，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－10 mol/L，水电离产生的c(OH－)可以忽略，
判c水的电离程度看断(H＋)。在pH＝10的水解的盐溶液中，水电离产生的c(OH－)＝c(H＋)＝10－4mol/L，c(OH－)全部
来自水的电离，判的电离程度看c断水(OH－)pH＝4的盐溶液水的电离程度是pH＝4的酸溶液中水的电离程度的106倍。pH＝10的盐溶液中水的电离程度是pH＝10的碱溶液中水的电离程度的106倍3．盐的水解平衡：(1)盐类水解的
规律：有弱才水解，无弱不水解；谁弱谁；解水越弱越水解，谁强显谁，性都弱具体定。如：强酸弱碱盐水解溶液显酸性。(2)酸
式盐溶液酸碱性的判断：强酸酸式a(如N盐HSO4)只电离不水解，溶液显酸性。弱酸酸式
盐：酸式酸根：电既又水解，溶液酸碱性取决电离、水解程度的相对大小离若解程度大，则溶液显碱性，如水NaHS、NaHCO3；
若，离程度大电则溶液显酸性，如NaHSO3、NaH2PO4。(3)盐类水解程度大小比较
规律同越弱越水解、越稀越水解、越：越水解；相热条件，正盐>相应酸
式盐；相互促进水解的盐>单水解的盐>相互4抑制水解的盐。．难溶电解质的溶解平衡：（1）影响因素条件变化原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2
碱性溶液弱不同，原因是水的电离程度影响了水的离子积常数，计算c(OH－)时，结果就不同了。25 ℃时，pH＝10的电解质溶液中，c(OH－)＝10－14/10－10＝10－4(mol/L)；100 ℃时，pH＝10的电解质溶液中，c(OH－)＝10－12/10－10＝10－2(mol/L)稀释电解质溶液稀释过程中，水的电离也会发生相应的变化。如强酸或强碱溶液稀释过程中，水的电离程度不断增大。所以溶液中的某些离子浓度在稀释过程中，反而会增大。如pH＝5的盐酸溶液，加水稀释至原体积的10倍时，c(H＋)、c(Cl－)都会减小，但c(OH－)会增大电解在某些盐溶液的电解过程中，溶液pH的变化往往与水的电离变化有关。如用惰性电极电解饱和食盐水时，在阴极上由于发生：2H＋＋2e－===H2↑的反应，破坏了水的电离平衡，使水的电离程度增大，导致阴极区里c(OH－)＞c(H＋)，溶液显碱性。同理用惰性电极电解硫酸


向溶解的方向移动sK，但p不变温度绝
平衡数难溶电解质的溶解是吸热过程，升高温度，大多向溶解的方向移动
，Ksp增大同离子
效衡加入与电解质溶液中含有某种相同离子的强应质时，平电解左移，溶解度减小其
向他生成平衡体系入可与体系中某些离子中加反应更难溶、更难电离的物质或
气体时，平衡向溶解的方向移动，但Ksp不变（2）应用应用条件措施沉淀的生成Qc>Ksp调节pH法
：控H溶液的p制来分离物质。如去除CuCl2中的FeCl3，就可
向液中加入CuO溶或Cu(OH)2等物质，
将Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去沉淀
法剂子分离离：同一类型Cl难溶电解质，如Ag的、AgBr、AgI，溶度积小的物质
先析出，溶度积大的物质
后析沉淀的溶解Qc＜出Ksp酸碱溶解
法体加入酸或碱与溶解平衡：系中的相应离子反应，
低降衡子浓度，使离平向溶解的方向移动
，如向CaCO3悬浊液中滴加盐酸盐溶解
法溶加入盐：液，与沉淀溶解平衡体系中某种离子生成弱电解质，从而减小离子浓度使沉淀溶解，如
向Mg(OH)2悬浊液中滴加NH4Cl溶液氧
化还原法：通过氧应还原反化使平衡体系中的离子浓度
低降如，从使沉淀溶解而，向CuS悬浊液中
滴加浓硝酸络
合法：加入适当的配合剂淀与沉，溶解平衡体系中某种离子生成
稳定的配离物，从而减小合子浓度使沉淀溶解，如
向AgOH悬浊液中滴浓加氨水沉淀的转化溶解度大的
向质解度小的难溶电解质转化对于阴、阳离子比相同溶难溶电解的才可应用Ksp直接判
断[例
题1] 测溶液0.1 mol·L-1 定a2SO3N先升温再降Hp温过程中的，数据如下。时
刻①②③④温度/℃25304025pH9.669.529.379.25实验
过程中，取①④时刻液溶液，加入盐酸酸化的的aCl2溶B做对比实验产生④，白色淀多。下沉
列说法不
正确的是A．Na2SO3溶液中存在水解平衡：
2−¿
¿+H2O−¿HSO3¿+OH−原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！3
SO
3
浓度加水稀释，平衡


2−¿
¿浓度减小
造①C．成的→③的过程中，温度和浓度对水解平衡
SO
3
移动方向D．①与的影响一致④的Kw值相等【解
析A、Na2】SO3属HNa2SO3溶液中存在：SO32-+H2O于强碱弱酸盐，SO3-+OH-、HSO3-+H2OH2SO3+OH-，
正确；B、根据信息，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl2溶液
做对比实验，④产生白色沉淀多，说明实验过程中部分Na2SO3被氧④Na2SO4，①与化成温度相同，④与①对比，SO32-浓度减小，溶液中c（OH-），④的pH小于①，
即④的pH与①不同，是由于SO32-浓度减小造成的，正确C、盐类水解为吸热过程，①→③；的过程，升高温度SO32-水解平衡
正向移动3c（SO，2-）减小，水解平衡逆向移动，温度和浓度对水解平衡
移动方向的影响相反，错误D；、Kw只与温度有关，①与④温度相同，Kw值相等，
正确。答案：C指
点迷津：滴定曲线的与液溶的微粒中判断：下面以用 0.100 0 mol·L－1液NaOH溶滴 20.00 mL 0.100定0 mol·L－1 HA溶液为
例，总结抓住解决滴定曲线问题的几个关键点：滴
定曲线关键点离子浓度关系点O原点为HA的
单0.100 0 mol·L一溶液，－1 HA的pH>1，
说明(Ac(HA)> c(H＋)>c是弱酸，－)>c(OH－)点①两者反应生成等物质的
量，此时HA和NaA的溶液pH＜7，
说明HA电离程度大于A－水解程度，c(A－)>c(Na＋)>c(HA)> c(H＋)>c(OH－)点②此时溶液pH＝7，溶液
呈中性，酸没有反应，完全被c(A－)＝c(Na＋)>c(HA)>c(H＋)＝c(OH－)点③此时两者
恰好NaA反应生成，为弱酸强碱溶液，c(Na＋)>c(A－)>c(OH－)>c(H＋)点③之
量或者远远过量，溶液显碱性，可能出
后此时NaOH过－c(Na＋)>c(A现)>c(OH－)> c(H＋)，也可能出
现c(Na＋)>c(OH－)> c(A－)>c(H＋)二、溶液中离子浓度的守恒关系与大小比较关系c mol·L－1 Na2CO3溶液c mol·L－1 NaHCO3溶液离子浓度水解离子的浓度大于水解生成粒子的浓度c(Na＋)>c(CO)>c(OH－)>c(HCO)>c(H＋)c(Na＋)>c(HCO)>c(OH－)>c(H＋)>c(CO)原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！4
B．④的pH与①不同，是由于


带正电荷总
数等于阴离子所带负电荷
总＋c(Na＋)数c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(CO)＋c(HCO)＋c(OH－)物料守恒水解
前后种元素的原子个数守恒c(Na＋)＝2[某c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3)]c(Na＋)＝c(HCO)＋c(H2CO