一种现象的多种解释:关于电解质溶液

学习化学过程中常会出现一种现象多种解释的问题，要确信哪种解释比较合理，可采用逻辑推理方法，也可用实验验证的方法，但都少不了相关的基本知识。将此类问题编辑在一起成为专题，不仅有利于巩固和深化相关的知识，还有利于训练学生思维的敏捷性、严密性、整体性和创造性，培养学生“能将实际问题(或题设的情景)分解，找出应答的关键，能选择和调用自己贮存的知识块，将它们加以分解、迁移、转换(联想、类比、模仿、改造)、重组，使问题得到解决；并能用文字(或语言、图表)来表达自己答案的应用能力[1]。”
　　
　　2.关于电解质溶液
　　
　　[例4]新教材[7]第二册“五、在有Mg(OH)2(s)存在的饱和溶液中，存在着如下平衡:
　　
　　Mg(OH)2(s)<=>Mg2++2OH-，向该饱和溶液中分别加入固体CH3COONa、NH4Cl时，固体Mg(OH)2的质量有什么变化?说明原因。”
　　
　　[相关知识]在中学化学教材的电解质溶液知识中学习了2个重要的平衡即电离平衡和水解平衡，是化学反应平衡知识的应用和延伸。化学平衡影响因素在电解质溶液中表现得更加细致、丰富，如温度、外加的酸、碱、盐等都有可能影响平衡。有些离子在水溶液中本身就有2种平衡并存的现象，只不过是哪一种平衡占主导而已，并且外界因素也可使主次平衡发生变化。在某平衡体系中加入弱酸根或弱碱的阳离子时，既要考虑加入离子的水解对另一平衡的影响，又要兼顾加入离子的本身对另一平衡的直接影响。
　　
　　[分析]向该饱和溶液中加入固体CH3COONa的影响，易得出因为CH3COO-水解产生了OH-，使Mg(OH)2(s)<=>Mg2++2OH-的电离平衡向逆方向移动，所以固体Mg(OH)2的质量增加。
　　
　　这一结论值得商讨，饱和Mg(OH)2溶液中的c(OH-)约为10-4mol/L，而饱和CH3COONa溶液中的c(OH-)<10-4mol/L，很难使平衡向生成Mg(OH)2的方向移动，所以仅仅从这一角度分析较难得出这一结论。
　　
　　在分析解释加入固体NH4Cl使固体Mg(OH)2的质量减少的原因时，由于对NH+4水解性质的惯性思维，完全套用了加入固体CH3COONa的影响来解释，刚好进入本题设好的圈套中。除了NH+4水解产生的H+对OH-有影响，NH+4对OH-也有直接的影响，且后者的直接影响要大得多。
　　
　　加入CH3COONH4固体也能使固体Mg(OH)2的质量减少，而CH3COONH4溶液接近中性，更加说明了NH+4对OH-的直接的影响。更直接的看法是:Mg(OH)2是中强碱，碱性强于NH3·H2O，所以发生了“强”碱替换弱碱的反应[8]。
　　
　　[解答]向该饱和溶液中加入固体CH3COONa，固体Mg(OH)2的质量几乎不影响，由于发生CH3COO-+H2O<=>CH3COOH+OH-，产生的OH-浓度不够大，难以使Mg(OH)2的电离平衡向逆方向移动。向该饱和溶液中加入固体NH4Cl，固体Mg(OH)2的质量减少，由于NH+4与Mg(OH)2的电离出的OH-结合生成NH3·H2O，使Mg(OH)2的电离平衡向正方向移动。
　　
　　[例5]已知25℃时0.1mol/L醋酸溶液的pH约为3。向其中加入少量醋酸钠晶体，待晶体溶解后发现溶液的pH增大。
　　
　　对于上述现象有2种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性，增大了c(OH-)，因而溶液的pH增大；乙同学认为醋酸钠溶于水，电离出大量醋酸根离子，抑制了醋酸的电离，使c(H+)减少，因此溶液pH增大。(已知:25℃时，0.1mol/L氨水的电离度为1.3%，0.1mol/L醋酸的电离度为1.3%)你认为上述2种解释(“甲”或“乙”)正确。
　　
　　为了验证上述哪种解释正确，继续做如下实验:向0.1mol/L的醋酸溶液中加入少量下列物质(填写编号)，然后测定溶液的pH。
　　
　　A.固体CH3COOK
　　
　　B.固体CH3COONH4
　　
　　C.气体NH3
　　
　　D.固体NaHCO3
　　
　　[分析]本题同样也是要考虑CH3COO-水解产生的OH-对醋酸电离平衡的影响和CH3COO

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