高中化学 · 水溶液中的离子平衡：弱酸、pH、水解与沉淀

水

水溶液中的离子平衡：弱酸、pH、水解与沉淀

Ionic Equilibrium in Solution · 水的两副面孔

这章是选必一最硬的一章。把平衡常数 K 用到水溶液里：弱酸弱碱的电离、水自己的电离 Kw、pH 怎么算、盐类为什么有的显酸性、难溶物的 Ksp。所有酸碱盐溶液的酸碱性，都在这章统一解释。

①

电离平衡

弱酸弱碱 Ka

②

水的电离

Kw 与 pH

③

盐类水解

谁弱谁水解

④

沉淀溶解

Ksp 与沉淀

开场场景：纯水不导电吗？其实很微弱——水自己会电离出极少量 H⁺ 和 OH⁻，25℃ 时各 1×10⁻⁷ mol/L。加酸 H⁺ 增多、加碱 OH⁻ 增多，都会抑制水的电离，但 Kw 不变。

卡必背方程式 / 概念

弱电解质电离：CH₃COOH ⇌ CH₃COO⁻+H⁺，电离常数 Ka 只随温度变

水的离子积：Kw = c(H⁺)·c(OH⁻)，25℃ 时 = 1×10⁻¹⁴，升温 Kw 增大

pH = −lg c(H⁺)；25℃ 中性 pH=7，酸性 <7，碱性 >7

强酸 pH 直接由 c(H⁺) 算；弱酸要考虑电离平衡，c(H⁺)

盐类水解：盐中弱酸根/弱碱阳离子与水电离的 H⁺/OH⁻ 结合，谁弱谁水解、谁强显谁性

CH₃COONa 显碱性（CH₃COO⁻+H₂O⇌CH₃COOH+OH⁻）；NH₄Cl 显酸性

沉淀溶解平衡：AgCl(s) ⇌ Ag⁺(aq)+Cl⁻(aq)，Ksp = [Ag⁺][Cl⁻]

Qc>Ksp 生成沉淀；Qc=Ksp 饱和；Qc

口诀：酸碱抑制水的电离、能水解的盐促进；谁强显谁性，越稀越水解。

义是什么

为什么盐溶液有酸碱性：NaCl 不水解显中性；CH₃COONa 中 CH₃COO⁻ 是弱酸根，抢水电离出的 H⁺ 生成 CH₃COOH，剩下 OH⁻ 显碱性。水解是中和的逆反应，吸热，升温促进水解。

Ksp 与溶解度：同类型难溶物（如 AgCl、AgBr、AgI）Ksp 越小溶解度越小；不同类型（AgCl vs Ag₂CrO₄）不能直接比 Ksp，要换算成摩尔溶解度。

路怎么学 / 怎么想

pH 计算套路：①先判断强弱；②强酸强碱按完全电离算；③弱酸弱碱用平衡近似 c(H⁺)=√(Ka·c)；④稀释 10 倍，强酸 pH 加 1，弱酸 pH 加不到 1（越稀越电离）。

离子浓度大小比较：先写'三个守恒'——物料守恒（元素比例）、电荷守恒（正电荷=负电荷）、质子守恒（H⁺ 与 OH⁻ 的关系）。如 CH₃COONa 溶液：c(Na⁺)>c(CH₃COO⁻)>c(OH⁻)>c(H⁺)。

典型例题：三道

例1：下列溶液因水解而显酸性的是？A NaCl B Na₂CO₃ C NH₄Cl D NaOH

审题：盐类水解。

选 C。NH₄⁺+H₂O⇌NH₃·H₂O+H⁺ 显酸性。A 中性；B CO₃²⁻ 水解显碱性；D 碱本身。

例2：25℃ 时 0.01 mol/L 盐酸的 pH 是多少？

审题：pH 计算。

c(H⁺)=0.01 mol/L，pH=−lg 10⁻²=2。

例3：AgCl 的 Ksp=1.8×10⁻¹⁰，AgBr 的 Ksp=5.0×10⁻¹³，谁更易溶？

审题：沉淀溶解。

同类型 AB 型，Ksp 大的溶解度大。AgCl 更易溶，所以向 AgCl 悬浊液加 NaBr 能转化成 AgBr：AgCl+Br⁻⇌AgBr+Cl⁻。

用途与案例

生活：明矾净水

Al³⁺ 水解生成 Al(OH)₃ 胶体吸附杂质；泡沫灭火器用 Al₂(SO₄)₃ 与 NaHCO₃ 双水解出 CO₂。

医学：钡餐

BaSO₄ Ksp 极小不溶于胃酸，可做钡餐；BaCO₃ 溶于胃酸出 Ba²⁺ 有毒，不能用。

展往哪儿长

必修衔接：必修学过 pH 试纸、酸碱指示剂；选必一定量电离平衡、水解、沉淀。

大学：缓冲溶液、滴定曲线、配位平衡、玻尔提出的酸碱质子理论。

防坑警示

把 pH=7 当中性的万能标准：只有 25℃ 时 pH=7 才中性；100℃ 时 Kw=10⁻¹²，中性 pH=6。另外弱酸稀释 10 倍 pH 增大不到 1 个单位（因为越稀越电离），这是高频陷阱。