邹晨光

近几年理综化学题型相对稳定，但对学生能力的要求越来越高，主要侧重于学生运用所学知识去解决实际问题。溶液中的离子平衡是历年、历次考试的重点、难点问题，它要求学生有很强的分析解决问题的能力。

酸碱中和是中学阶段的重要反应类型，它包括了强酸与强碱、强酸与弱碱、弱酸与强碱、弱酸与弱碱等类型；在定量关系上既有恰好完全反应型，又包括了过量问题的分析。该部分在考查溶液组成、溶液酸碱性等方面有非常重要的意义。

一、酸、碱中和型反应关系解读

由图1可以看出，解决酸碱反应问题，关键是正确判断二者的定量反应关系，进而去确定溶液溶质的组成。由溶液的组成可以判断酸碱性、离子转化关系、离子平衡关系等。

二、几种常见的载体考查

1.常见弱电解质的电离平衡关系

（1）弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：NH3·H2O、NH+4、OH-浓度的大小关系是

c（NH3·H2O）>c（OH-）>c（NH+4）。

（2）多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离（第一步电离程度远大于第二步电离）。如在H2S溶液中：H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c（H2S）>c（H+）>c（HS-）>c（S2-）。

2.常见盐的水解平衡关系

（1）弱电解质离子的水解损失是微量的（双水解除外），但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c（H+）或碱性溶液中c（OH-）总是大于水解产生的弱电解质溶液的浓度。如NH4Cl溶液中：NH+4、Cl-、NH3·H2O的浓度大小关系是c（Cl-）>c（NH+4）>c（NH3·H2O）。

（2）多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：CO2-3、HCO-3、H2CO3的浓度大小关系应是c（CO2-3）>c（HCO-3）>c（H2CO3）。

3.三大守恒的定量关系

（1）电荷守恒规律

电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCO3溶液中存在着Na+、H+、HCO-3、CO2-3、OH-，存在如下关系：c（Na+）+c（H+）=c（HCO-3）+c（OH-）+2c（CO2-3）。

（2）物料守恒规律

电解质溶液中，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2-、HS-都能水解，故硫元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在，它们之间有如下守恒关系：

c（K+）=2c（S2-）+2c（HS-）+2c（H2S）

（3）质子守恒规律

如Na2S水溶液中的质子转移作用如图2所示：

由图2可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示：

c（H3O+）+2c（H2S）+c（HS-）=c（OH-）或c（H+）+2c（H2S）+c（HS-）=c（OH-）。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。

三、常考方式阐述与例证

1.利用选择、填空直接判断溶液的组成及离子浓度关系

例1（2016年高考四川卷）向1 L含0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳，随n（CO2）增大，先后发生三个不同的反应，当0.01mol

2NaAlO2+CO2+2H2O2Al（OH）3↓+Na2CO3

下列对应关系正确的是（）。

试题分析向含1 L 0.01 mol NaAlO2和0.02 mol NaOH的溶液中缓慢通入二氧化碳，首先进行的反应为氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水， 0.02 mol NaOH消耗0.01 mol二氧化碳，生成0.01 mol碳酸钠 ；然后偏铝酸钠和二氧化碳反应生成氢氧化铝和碳酸钠，0.01 mol偏铝酸钠消耗0.005 mol二氧化碳，生成0.005mol碳酸钠；再通入二氧化碳，二氧化碳和碳酸钠生成碳酸氢钠，消耗0.015 mol二氧化碳，生成0.03 mol碳酸氢钠。A项，未通入二氧化碳时，根据溶液中的电荷守恒有

c（Na+）+c（H+） =c（AlO-2）+c（OH-），c（Na+）c（CO2-3） >c（OH-）>c（HCO-3），故错误；D项，当通入二氧化碳的量为0.03 mol时，溶液为碳酸钠溶液，显碱性，离子你的关系为c（Na+）>c（HCO-3）>c（OH-）>c（H+），故正确。

答案：D

2.依托于中和滴定的图像进行考查

例220 ℃时向20 mL 0.1 mol·L-1醋酸溶液中不断滴入0.1 mol·L-1 NaOH（aq），溶液pH变化如图3所示。此过程中溶液中离子浓度的关系错误的是（）

A.a点：c（CH3COO-）>c（Na+）>c（H+）>

c（OH-）

B.b点：c（Na+）=c（CH3COO-）>c（H+）=c（OH-）

C.c点：c（H+）=c（CH3COOH）+c（OH-）

D.d点：c（Na+）>c（CH3COO-）>c（OH-）>

c（H+）

解析a点为CH3COOH和CH3COONa等量混合，由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度，A项正确；b点溶液呈中性，正确；c点，正好生成CH3COONa溶液，c（OH-）=c（CH3COOH）+c（H+），错误；d点，CH3COONa与NaOH按2∶1混合，该关系式正确。

答案：C

3.依据溶液的酸碱性进行定性、定量计算

图4例3室温下，将50 mL的NaOH溶液分成两等份，分别向其中滴加一元酸HA和一元酸HB的水溶液，已知两种一元酸溶液的物质的量浓度相等。表1是不同体积的HA溶液与NaOH溶液混合后所得溶液的pH，图4则是HB溶液滴定NaOH溶液过程中pH的变化曲线。

请回答下列问题：

（1）通过对比确定HA与HB的酸性强弱：HAHB（填“>”、“<”或“=”），理由是。

（2）甲组混合溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序可能是（有几种填几种，可以不填满，也可以补充）：

①；

②；

③。

（3）丁组实验所得混合溶液中，c（A-）-c（Na+）=mol·L-1。

（4）若将该氢氧化钠溶液分成两等份，向一份中加入适量的水，向另一份中加入适量与该氢氧化钠溶液等浓度的盐酸，结果两份氢氧化钠溶液的pH都降低了1，则加入的水与盐酸的体积比为（忽略溶液混合时的体积变化）。

解析（1）由于两份氢氧化钠溶液的体积均为25 mL，加入等浓度的两种酸溶液使混合溶液的pH=7，消耗HA溶液16 mL，消耗HB溶液12 mL，显然消耗HB少，故HB的酸性强。（2）由于HA一定是弱酸，根据表格中的数据，当加入16 mL HA溶液时，混合溶液的pH=7，此时HA肯定已过量。因此，如果加入14 mL HA溶液，此时混合溶液的pH>7，则酸碱可能恰好完全反应，也可能HA稍过量，也可能HA不足，三种情况下溶液中的溶质分别是NaA、NaA+HA、NaA+NaOH。故离子浓度的关系有两种可能：c（Na+）>c（A-）>c（OH-）>c（H+）或c（Na+）>c（OH-）>c（A-）>c（H+）。（3）根据电荷守恒式可得：c（A-）-

c（Na+）=c（H+）-c（OH-）=（10-b-10b-14）mol·L-1。（4）设原氢氧化钠溶液的pH=x，则溶液中c（OH-）=10x-14 mol·L-1。加入水，pH减小1个单位，则溶液的体积变为原来的10倍，故V（水）=9×25 mL=225 mL。设加入盐酸的体积为V，根据题意可知其中

c（H+）=10x-14 mol·L-1。混合后溶液pH=x-1，c（OH-）=10x-15 mol·L-1。故10x-4×25-10x-14V25+V=10x-15，解得V=22511mL。

综上可得：V（水）∶V（HCl）=11∶1。

答案：（1）<中和等物质的量的NaOH至中性，消耗等浓度的一元酸HB溶液的体积比HA溶液的体积小；

（2）①c（Na+）>c（A-）>c（OH-）>c（H+）。

②c（Na+）>c（OH-）>c（A-）>c（H+）；

（3）10-b-10b-14；

（4）11∶1。

（收稿日期：2016-07-15）