疑难||加热强碱弱酸的盐溶液，PH变大吗？

C3H3 C3H3化学 2021年02月27日 18:31

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强碱弱酸盐在溶液中会发生水解，水解的规律之一：越热越水解。也就是说温度升高，水解程度增大，对于强碱弱酸盐，水解产生的OH-将变大，那么溶液的pH是否也变大了呢？

对此，许多老师用传统实验方法、数字化实验测得一元强碱弱酸盐、二元强碱弱酸盐、三元强碱弱酸盐溶液pH是随温度升高先增大后减小。

得出结论：温度升高，溶液pH减小。

一、温度升高，亚硫酸钠溶液pH变大吗？

当单纯改变某一定浓度亚硫酸钠水溶液的温度时，其pH是必然要发生变化的。人们一般会简单地认为“升温既然会导致SO₃^2—离子水解平衡的加剧，那么溶液的pH一定会变大”。

下面一起来看看2018年北京高考理综化学第11题。

11．测定0.1mol·L¯¹Na₂SO₃溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。

时刻	①	②	③	④
温度/℃	25	30	40	25
pH	9.66	9.52	9.37	9.25

实验过程中，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液做对比实验，④产生白色沉淀多。下列说法不正确的是

A．Na₂SO₃溶液中存在水解平衡：SO₃^2—＋H₂OHSO―3＋OH¯

B．④的pH与①不同，是由于SO₃^2—浓度减小造成的

C．①→③的过程中，温度和浓度对水解平衡移动方向的影响一致

D．①与④的K_w值相等

【答案】C

【解析】分析：A项，Na₂SO₃属于强碱弱酸盐，SO₃^2-存在水解平衡。

B项，取①④时刻的溶液，加入盐酸酸化的BaCl₂溶液做对比实验，④产生白色沉淀多，说明实验过程中部分Na₂SO₃被氧化成Na₂SO₄，①与④温度相同，④与①对比，SO₃^2-浓度减小，溶液中c（OH^-），④的pH小于①。

C项，盐类水解为吸热过程，①→③的过程，升高温度SO₃^2-水解平衡正向移动，c（SO₃^2-）减小，水解平衡逆向移动；两者对水解平衡移动方向的影响不一致。

D项，K_w只与温度有关。

其实，升温可以改变水解平衡常数的数值，这只是问题的一个方面。此外，升温还会影响离子的活度系数，还会影响水的离子积。这种种因素也都会导致溶液的pH发生变化。

测定0.1 mol·L-1 Na₂SO₃溶液先升温再降温过程中的pH，数据如下。

时刻	①	②	③	④
温度/℃	25	30	40	25
pH	9.66	9.52	9.37	9.25

这个实验到的数据所表现出来的，

随溶液温度升高溶液实测的pH要降低，

这

完全是水的离子积已显著增大而导致

的。这不是SO₃^2—离子被氧气氧化的表现，也不是离子活度改变的表现，更不是SO₃^2—离子水解加剧的表现。

二、温度升高，醋酸钠溶液pH变大吗？

下面一起来看看2019年北京高考理综化学第12题。

12．实验测得0.5mol·L^-1CH₃COONa溶液、0.5mol·L^-1CuSO₄溶液以及H₂O的pH随温度变化的曲线如图所示。下列说法正确的是

A．随温度升高，纯水中c(H⁺)＞c(OH^-)

B．随温度升高，CH₃COONa溶液的c(OH^-)减小

C．随温度升高，CuSO₄溶液的pH变化是K_W改变与水解平衡移动共同作用的结果

D．随温度升高，CH₃COONa溶液和CuSO₄溶液的pH均降低，是因为CH₃COO^-、Cu²⁺水解平衡移动方向不同

答案：C

解析：

A选项错误，无论是否升温，纯水均为中性，c(H⁺)=c(OH^-)；

B选项错误，盐类的水解特点是升温促进水解，CH₃COONa本身水解显碱性，升温促进水解，碱性增强，c(OH^-)增大；

C选项正确，硫酸铜本身水解显酸性，升温促进水解，酸性增强，水解生成的c(H⁺)增加，同时升温也促进了水的电离，水电离生成的c(H⁺)增加，二者叠加，酸性变化趋势一致，pH=-lg c(H⁺)，c(H⁺)越大，pH越低；

D选项错误，水解吸热，故升温CH₃COO^-、Cu²⁺水解平衡都正向移动，硫酸铜溶液pH降低C选项已经说清楚了。升温促进CH₃COO^-水解，c(OH^-)增大，但pH不一定也增大，因为升温也同时促进了水的电离，K_w增大，，当K_w增大幅度大于 c(OH^-)时，K_w/ c(OH^-)也增大，pH=-lg K_w/ c(OH^-)，故pH减小。

对于强碱弱酸正盐溶液，通过计算，证明温度升高水解常数增大，也就是说越热越水解的规律是正确的，水解产生的OH^—浓度将变大，但是pH不能想当然的是上升，pH体现的只是溶液中H⁺浓度的大小。

通过实验，发现即使是水解常数很小的强碱弱酸正盐，它们的pH也存在随温度升高而降低的部分。实验证实后半部分的上升趋势是溶液中溶解的CO₂造成的。进一步的理论计算表明一般强碱弱酸盐溶液的pH都是随温度升高而降低的。

因此，在教学中尽量不要使用pH的变化来说明强碱弱酸盐溶液的水解程度，使用OH^—浓度来说明更为科学。