比值型离子浓度大小比较的解题技巧

吴利敏　熊建飞

比值型离子浓度大小比较的考查方式为：改变某一条件，分析两个微粒浓度的比值随条件改变如何变化.通过对四道高考题的分析，运用弱电解质电离和盐类水解规律，探究出了解题步骤的“四步曲”，即浓度→物质的量→平衡常数→电荷守恒.

1.直接用浓度比较

例1 （2015年天津理综，5）拆编：室温下，将0.05 mol Na2CO3固体溶于水配成100 mL溶液，向溶液中加入0.05 mol CaO，溶液中c（OH-）

∶c（HCO3-）的值怎样变化？

分析 写出CO32-水解方程式，CO32-+H2O

HCO3-+OH-，加入CaO固体后（忽略溶液体积变化），CaO与水反应生成Ca（OH）2，Ca（OH）2电离出Ca2+和OH-离子，c（OH-）增大；Ca2+与CO32-反应生成CaCO3沉淀，平衡逆向移动，c（HCO3-）减少.

因此，c（OH-）c（HCO3-）增大.

2. 把浓度转化为物质的量再比较

例2 （2013年江苏单科，11）拆编：醋酸溶液加水稀释后，溶液中c（CH3COOH）c（CH3COO-）的值怎样变化？

分析 写出CH3COOH电离方程式，H3COOH

CH3COO-+H+，加水稀释后，c（CH3COOH）、c（CH3COO-）均减小，此时c（CH3COOH）/c（CH3COO-）的比值变化不好判断.

设稀释后溶液的体积为V，则c（CH3COOH）·Vc（CH3COO-）·V=n（CH3COOH）n（CH3COO-），由于加水稀释促进了CH3COOH的电离，所以n（CH3COOH）减小，n（CH3COO-）增大，则c（CH3COOH）/c（CH3COO-）的比值减小.

3. 用平衡常数比较

例3 （2014年山东理综，13）拆编：已知某温度下CH3COOH和NH3·H2O的电离常数相等，现向10 mL浓度为 0.1 mol·L-1的CH3COOH 溶液中滴加相同浓度的氨水，在滴加过程中，判断下列说法是否正确：c（NH4+）/c（NH3·H2O）先增大再减小？

分析 先用浓度判断，在滴加过程中，c（NH4+）增大，c（NH3·H2O）也增大（CH3COOH+NH3·H2OCH3COO-+NH4++H2O，随着NH4+的增多，NH4+水解产生的NH3·H2O也在增加），无法比较.再转化为物质的量判断，在滴加过程中，

n（NH4+），n（NH3·H2O）均增大，还是无法比较.

写出NH3·H2O的电离平衡常数Kb=[c（NH4+）·c（OH-）]/c（NH3·H2O）

则c（NH4+）/c（NH3·H2O）=[c（NH4+）·

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

=[Kb·c（H+）]/Kw ，由于温度不变，Kb 、Kw都是常数，c（H+）减小，故c（NH4+）/c（NH3·H2O）的比值一直减小.

4. 借助电荷守恒比较

例4 （2011年课标，10）将浓度为0.1 mol/L的HF溶液加水不断稀释，下列各量始终保持增大的是（）.

A. c（H+）

B. Ka（HF）

C. c（F-）/c（H+）

D. c（H+）/c（HF）

分析 把浓度转化为物质的量可判断出答案D，但对于C项不能确定.

写出电荷守恒，c（H+）=c（OH-）+ c（F-），两边同时除以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+）的比值始终保持减小.

结论：比值型离子浓度大小比较四步曲：浓度→物质的量→平衡常数→电荷守恒.

（收稿日期：2016-07-12）