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        對(duì)水溶液中的離子平衡幾個(gè)問(wèn)題的解釋方法的探討

        2017-03-25 17:25:41班壽燕劉志峰
        化學(xué)教與學(xué) 2017年3期

        班壽燕 劉志峰

        摘要:水溶液中的電離平衡經(jīng)常同時(shí)存在多個(gè)復(fù)雜平衡,該文以兩個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題為例,探究了過(guò)程本質(zhì),明確了解釋方法。

        關(guān)鍵詞:電離平衡;過(guò)程探究;解釋方法

        文章編號(hào):1008-0546(2017)03-0074-01 中圖分類號(hào):G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B

        doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.03.025

        水溶液中的離子平衡相關(guān)考題是歷年高考中的熱點(diǎn)也是難點(diǎn)之一,經(jīng)常在一種溶液中涉及到幾種平衡,它們相互影響,相互干擾,使得難以分析清楚,學(xué)生因?yàn)楹茈y對(duì)該部分知識(shí)融會(huì)貫通,經(jīng)常提出一些錯(cuò)誤的論斷,有時(shí)老師也不能很好地說(shuō)服學(xué)生改正,下面對(duì)兩類常見(jiàn)溶液的離子平衡移動(dòng)情況進(jìn)行分析。

        一、Mg(OH)2固體可溶于NH4Cl溶液,如何解釋?

        對(duì)于該問(wèn)題的解釋,出現(xiàn)了兩種情況:

        1. NH4Cl溶液水解呈酸性,Mg(OH)2電離產(chǎn)生的OH-被H+中和,使溶解平衡正向移動(dòng)。

        2. NH4Cl電離出NH4+,結(jié)合Mg(OH)2電離出來(lái)的OH-,使Mg(OH)2的電離平衡正向移動(dòng)。

        到底哪一種分析更為合理呢?很多人知道應(yīng)該是第2種解釋更合理,但又不能很好地說(shuō)出理由來(lái)。下面我們寫(xiě)出這兩種解釋的離子反應(yīng)方程式:

        第1種解釋:NH4++ H2ONH3·H2O+H+

        第2種解釋:NH4++ OH-NH3·H2O

        這兩個(gè)過(guò)程很相似,反應(yīng)物都有NH4+,生成物都有NH3·H2O,NH4+都結(jié)合了OH-,不同之處是OH-的來(lái)源不同,第1種解釋NH4+結(jié)合的是水電離的OH-,第2種解釋NH4+結(jié)合的是Mg(OH)2的OH-,NH4+在結(jié)合OH-的時(shí)候不會(huì)挑OH-是如何產(chǎn)生的,只要是溶液中的OH-它都會(huì)結(jié)合,但溶液中的OH-主要是Mg(OH)2電離出來(lái)的,由此可以得出第2種解釋更合理。

        我們?cè)倏匆坏李愃频脑囶}:

        已知25 ℃時(shí)0.1 mol·L-1醋酸溶液的pH約為3,向其中加入醋酸鈉晶體,等晶體溶解后發(fā)現(xiàn)溶液的pH增大。對(duì)上述現(xiàn)象有兩種不同的解釋:甲同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉水解呈堿性,增大了c(OH-),因而溶液的pH增大;乙同學(xué)認(rèn)為醋酸鈉溶于水電離出大量醋酸根離子,抑制了醋酸的電離,使c(H+)減小,因此溶液的pH增大。

        你認(rèn)為上述兩種解釋中 (填“甲”或“乙”)正確。

        這道題與上面的題目相似,甲同學(xué)的解釋可以用CH3COO-+H2OCH3COOH+OH-表示,乙同學(xué)的解釋可以用CH3COO-+H+CH3COOH表示,兩者不同的只是CH3COO-結(jié)合的H+來(lái)源不同,因?yàn)槿芤褐械腍+主要是CH3COOH電離出來(lái)的,所以應(yīng)該是乙同學(xué)的解釋更合理。

        二、Na2S溶液中通入H2S,c(S2-)如何變化?

        這個(gè)問(wèn)題答案確定,兩者發(fā)生反應(yīng):Na2S+H2S2NaHS,所以c(S2-)減小,c(HS-)增大,但反應(yīng)也肯定是平衡移動(dòng)的結(jié)果,對(duì)于如何用平衡移動(dòng)解釋該問(wèn)題,學(xué)生產(chǎn)生疑問(wèn)。

        Na2S中: S2-+H2OHS-+OH-,

        H2S中: H2SHS-+H+,

        如果說(shuō)兩個(gè)平衡中產(chǎn)生的H+與OH-中和生成H2O,那就會(huì)促進(jìn)兩個(gè)平衡正向移動(dòng)。如果說(shuō)H2S電離產(chǎn)生了HS-,根據(jù)同離子效應(yīng),則對(duì)Na2S的水解產(chǎn)生抑制作用。肯定是第1種解釋正確,可是如何反駁第2種解釋呢?

        第1種解釋發(fā)生的反應(yīng)為:H2S+OH-HS-+ H2O

        第2種解釋發(fā)生的反應(yīng)為:HS-+OH-S2-+H2O

        這兩種解釋很相似,本質(zhì)上來(lái)說(shuō)都是OH-中和H+,只不過(guò)第1種解釋OH-中和的是H2S第一步電離產(chǎn)生的H+,第2種解釋OH-中和的是H2S第二步電離產(chǎn)生的H+,因?yàn)镠2S的第一步電離大于第二步電離,所以肯定是第1種解釋更正確。

        參考文獻(xiàn)

        [1] 王飛,趙華.復(fù)習(xí)課應(yīng)回歸教學(xué)原點(diǎn)——基于“沉淀溶解平衡”復(fù)習(xí)課設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J].化學(xué)教育,2014(1):44-47

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