洪都中学2009届高三化学总复习之电解质溶液复习专题(江西省南昌市)

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洪都中学2009届高三化学总复习
（电解质溶液复习专题）
知识点一：水的电离平衡的移动
酸、碱：抑制水的电离
1.酸碱盐对水的电离平衡的影响 电离后显酸性：抑制水的电离。如：HSO4—
（理解盐类水解的原理） （只 电离）、H2PO4—（电离强于水解）
盐： 电离后水解的：促进水的电离
电离后显中性、不水解的：无影响
2.分析酸碱盐对水的电离平衡的影响结果与溶液性质的关系：
溶液性质 C(H+)与C(OH—)的关系（填>、<、=）
中性
酸性
碱性
【典型题析】
【例1】 ：某溶液中由水电离出来的C(OH—)=10-12mol/L，则该溶液中的溶质不可能是（ ）
A、HCl B、NaOH C、NH4Cl D、H2SO4
解析：由水电离反应式知：此溶液水电离产生的C(H+)=C(OH—) =10-12mol/L，若溶液中的H+全部来自水的电离，则此溶液显碱性，是因溶有碱类物质所致，若溶液中的H+不仅为水电离所产生，则此溶液显酸性，为酸性物质电离所致。NH4Cl不可能电离产生H+。
解答：C
【例2】能促进水的电离，并使溶液中C(H+)>C(OH—)的操作是 （ ）
（1）将水加热煮沸 （2）向水中投入一小块金属钠 （3）向水中通CO2 （4）向水中通NH3 （5）向水中加入明矾晶体 （6）向水中加入NaHCO3固体 （7）向水中加NaHSO4固体
A、（1）（3）（6）（7） B、（1）（3）（6） C、（5）（7） D、（5）
解析：本题主要考查外界条件对水的电离平衡的影响，请按如下思路完成本题的解：本题涉及到哪些条件对水的电离平衡的影响？各自对水的电离平衡如何影响？结果任何（C(H+)与C(OH—)相对大小）？归纳酸、碱、盐对水的电离平衡的影响。
解答： D
【专题训练】
1、航天员专用水必须是健康的，必须保存原水中对人体有益的矿物质和微量元素，选择pH值呈弱碱性、小分子团的健康水。由解放军总装军事医学研究所研制的小分子团水，具有饮用量少、渗透力强、生物利用度高、在人体内储留时间长、排放量少的特点。一次饮用125 mL小分子团水，可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法正确的是( )
A．水分子的化学性质改变 B．水分子中氧氢键长缩短
C．水分子间作用力减小 D．水分子间结构、物理性质改变
2、 在水中溶入下列物质，可使水的电离平衡向右移动的是:
① H2SO4 ② NH4Cl ③ Cl2 ④ NaOH ⑤ Na
A. ①②④ B. ②③⑤ C. ②③④ D. ①④⑤
3、 pH相同的氨水和氢氧化钠两种溶液中它们的:
A. H+ 的物质的量相同 B. 物质的量浓度相同
C. OH-的物质的量浓度相同 D. OH-的物质的量浓度不同
4、欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO32 )、c(HCO3－)都减少，其方法是
A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体
C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液
5、某温度下的溶液中c (H+)=1.0×10x mol/L，c (OH-)=1.0×10y mol/L。x与y的关系如右图所示；
(1)求该温度下，中性溶液的pH。
(2)求该温度下0.01mol/LNaOH溶液的PH
（3）该温度下，pH=a的醋酸溶液与pH=b的NaOH溶液等体积混合，恰好完全反应，
求此醋酸溶液中醋酸的电离度。
5、（1） 7.5 （2）13 （3）1017－a－b%
知识点二：盐类水解及判断溶液中离子浓度大小
重点掌握： 1、相同物质的量浓度、相同体积的盐酸与醋酸的比较
C（H+） pH 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后的pH
产生氢气的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸
醋酸
2、相同pH值、相同体积的盐酸与醋酸的比较
C（H+） c（酸） 中和碱的能力 与过量Zn的反应情况 稀释相同倍数后的pH
产生氢气的量 开始时的反应速率 过程中的反应速率
盐酸
醋酸
3、判断溶液中离子浓度大小必须有正确的思路：
掌握解此类题的三个思维基点：电离、水解和守恒
【典型题析】
【例1】用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配制成1L混合溶液，已知其中C(CH3COO-)＞C(Na+)，对该混合溶液的下列判断正确的是( )
　　　A.C(H+)＞C(OH-) B.C(CH3COOH)＋C(CH3COO-)＝0.2 mol/L
　　　C.C(CH3COOH)＞C(CH3COO-) D.C(CH3COO-)＋C(OH-)＝0.2 mol/L
解析： CH3COOH和CH3COONa的混合溶液中，CH3COOH的电离和CH3COONa的水解因素同时存在。已知C(CH3COO-)＞C(Na+)，根据电荷守恒C(CH3COO-)＋C(OH-)＝C(Na+)＋C(H+)，可得出C(OH-)＜C(H+)。说明混合溶液呈酸性，进一步推测出0.1mol/L的CH3COOH和0.1mol/L的CH3COONa溶液中，电离和水解这一对矛盾中起主要作用是电离，即CH3COOH的电离趋势大于CH3COO-的水解趋势。根据物料守恒，可推出（B）是正确的。
【规律总结】
　1、 电荷守恒：电解质溶液中所有阳离子所带有的正电荷数与所有的阴离子所带的负电荷数相等。如NaHCO3溶液中：nC(Na+)＋nC(H+)＝nC(HCO3-)＋2nC(CO32-)＋nC(OH-)推出：C(Na+)＋C(H+)＝C(HCO3-)＋2C(CO32-)＋C(OH-)
2、物料守恒：电解质溶液中由于电离或水解因素，离子会发生变化变成其它离子或分子等，但离子或分子中某种特定元素的原子的总数是不会改变的。如NaHCO3溶液中nC(Na+)：nC(C)＝1：1，推出：C(Na+)＝C(HCO3-)＋C(CO32-)＋C(H2CO3)
3、质子守恒：电解质溶液中分子或离子得到或失去质子（H+）的物质的量应相等。例如在NH4HCO3溶液中H3O+、H2CO3为得到质子后的产物；NH3、OH-、CO32-为失去质子后的产物，故有以下关系：C(H3O+)+C(H2CO3)=C(NH3)+C(OH-)+C(CO32-)。
【专题训练】
1、 某温度（t ℃）时，测得0.01 mol·L－1NaOH溶液的pH=11。在此温度（t ℃）下，pH=11的NaCN溶液与pH=11的NaOH溶液中，由水电离出的OH－的物质的量浓度之比为（ ）
A. 109∶1 B. 1∶109 C. 108∶1 D. 1∶108
2、在0.1 mol/l的NH3·H2O溶液中，下列关系正确的是
　A．C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+) B．C(NH4+)＞C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(H+)
　C．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＝C(OH-)＞C(H+) D．C(NH3·H2O)＞C(NH4+)＞C(H+)＞C(OH-)
解析： NH3·H2O是一元弱酸，属于弱电解质，在水溶液中少部分发生电离（NH3·H2O NH4+＋OH-），所以C(NH3·H2O)必大于C(NH4+)及C(OH-)。因为C(OH-)＝C(H+)＋C(NH4+)，所以C(OH-)＞C(NH4+)。综合起来，C(NH3·H2O)＞C(OH-)＞C(NH4+)＞C(H+)。答案为A。
3、已知HF的酸性比HCN的酸性强。现有物质的量浓度和体积均相同的NaF和NaCN两种溶液，已知前者溶液中的离子数目为n1，后者溶液中的离子数目为n2。下列关系正确的是 （ ）
A. n1=n2? B. n1＞n2 C. n1＜n2? D. c（F－）＜c（CN－）
3、0.100 mol·L-1的Na2S的溶液中，下列关系不正确的是（ ）
A．c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 B．c(Na+)+c(H+)=2c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
C．c(OH-)=c(H+)+ c(HS-)+2c(H2S) D．c(Na+)+c(H+)=c(S2-)+c(HS-)+c(OH-)
4、在某未知溶液中再溶入CH3COONa晶体，测得c（Na＋）与c（CH3COO－）几乎相等，则原溶液可能是 （ ）
A．HCl溶液 B．NaOH溶液 C．KCl溶液 D．KOH溶液
5、把0.2mol/L的NaAlO2溶液和0.4mol/L的盐酸等体积混合后，溶液中离子浓度由大到小
的顺序排列正确的是 ( )
A.C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(H+ )>C(OH-) B. C(Cl-)>C(Na+)>C(Al3+)>C(H+)>C(OH-)
C.C(Na+)>C(Cl-)>C(Al3+)>C(OH-)>C(H+) D. C(Cl-)>C(Al3+)>C(Na+)>C(OH-)>C(H+)
6、常温下pH相等的H2SO4溶液和Al2(SO4)3溶液中，水电离出的c(H+)分别为1.0×10-amol/L和1.0×10-bmol/L，水的电离度分别为α1和α2，下列关系式正确的是：
A．α1=α2 B．a+b=14 C．a＜b D．a＞7，b＜7。
知识点三：溶液pH的计算
1、基本题型只有两种：（1）混合后不反应，（2）混合后反应。
对于溶液的稀释，可将水作为浓度为0的溶液，仍属混合后不反应一类。
2、解题方法：①单一强酸溶液的pH计算:根据其c(H+)直接按pH=－lgc(H+)计算；
②单一强碱溶液的pH计算：已知其c(OH－)，
则：pH=－lgc(H+)=－lg[Kw/c(OH－)]=14+lgc(OH－)；
也可直接计算pOH=－lgc(OH－)，再根据pH+pOH=14计算pH；
③强酸稀释：先计算出稀释后溶液中c(H+)，再计算pH；
④强碱稀释：先计算出稀释后溶液中c(OH－)，再根据Kw计算c(H+)，然后计算pH；也可出c(OH－)后即计算pOH，然后再根据pH+pOH=14计算pH；
⑤强酸与强碱混合：先要确定最后溶液的性质，如果是酸性，则先计算最后溶液中c(H+)，如果是碱性，则先计算最后溶液中c(OH－)
【典型题析】
【例1】室温下将n体积pH=10和m体积pH=13两种NaOH溶液混合得pH=12的NaOH溶液，则n：m=—————
解析：此题是关于两种不反应的溶液混合后溶液pH值的计算，根据混合前后溶质(NaOH)量守恒，列式求解
解答：pH=10 C(H+)=10-10mol/L C(OH—) =10-4mol/L
pH=13 C(H+)=10-13mol/L C(OH—) =10-1mol/L
pH=12 C(H+)=10-12mol/L C(OH—) =10-2mol/L
10-4·n + 10-1·m = (n+m) ×10-2
n ：m = 100 ：11
【例2】1. 将pH=12的某NaOH溶液分成两等份，每份体积为V。一份用pH=2的一元酸HA中和至恰好完全反应，消耗酸溶液的体积为V1；另一份用pH=2的一元酸HB中和至恰好完全反应，消耗酸溶液的体积为V2。则下列叙述正确的是（ ）
A. 若HA的酸性比HB的酸性强，则有：V1＞V2
B. V1或V2至少有一个大于V
C. 由于两酸溶液的pH相等，故V1一定等于V2
D. 若V1＜V2，则反应后的溶液中的pH：NaA＜NaB
[解析] “恰好完全反应”，是说一元酸的物质的量与NaOH的物质的量相等，不是说最后溶液成中性。显然，同pH的两种酸，弱酸的物质的量浓度大，与同量的NaOH完全反应，弱酸溶液的体积小。所以，A答案正确。B答案中V1、V2可能都等于V。D答案中V1小则说明HA酸性弱，其盐NaA水解程度大，pH也较大。注意：弱酸弱碱“恰好完全反应”与“恰好至中性”是不同的。在“恰好完全反应”中，是指酸碱刚好完全反应全部生成盐，盐可以水解，实际上是溶液中酸、碱、盐之间达到了平衡：弱酸+弱碱 盐+水，此中，酸所能电离出的所有H+和碱所能电离出的所有OH－的物质的量相等；“恰好至中性”，是指最后溶液中c（H+）=c（OH－）。例如，向NaOH溶液中加入醋酸，如果是“恰好完全反应”，则n（NaOH）=n（CH3COOH），最后溶液显碱性;如果要“恰好至中性”,则要继续加入醋酸,直到c（H+）=c（OH－）,此时，根据电荷守恒，有：c（CH3COO－）=c（Na+）。
【专题训练】
1、下列各组溶液的c(H＋)一定等于1×10－7mol/L的是 （ ）
A. pH=2和pH =12的两种溶液以等体积混合
B. 0.05mol/L的硫酸与0.10mol/L的NaOH 溶液以等体积混合
C. 将pH=5的CH3COOH 溶液稀释100倍
D. pH=1的H2SO4 与0.10mol/L的Ba(OH)2溶液以等体积混合
2、下列各种说法中，都包含有前后两个数值，其中前者大于后者的是 （ ）
A. 在25℃和80℃时纯水中的c(H＋)浓度
B. 室温时，浓度均为 0.1mol·L－1 的(NH4)2SO4(aq)、(NH4)2CO3 (aq)的c(NH4+)
C. 相同条件下，0.l mol·L－1 NaHCO3 和 0.1mol·L－1 Na2CO3 溶液的pH
D. 1 L饱和氯化铵溶液中NH4+ 和Cl- 的个数
3、用水稀释0.1mol·L—1氨水时，溶液中随着水量的增加而减小的是 （ ）
A．c(OH—)/(NH3·H2O) B．c(NH3·H2O)/c(OH—)
C．c(H+)和c(OH—)的乘积 　　 D．OH—的物质的量
4、在一定体积pH＝12的Ba(OH)2溶液中，逐滴加入一定物质的量浓度的NaHSO4溶液，当溶液中Ba2+恰好完全沉淀时，溶液pH=11。若反应后溶液体积等于Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积之和，则Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液体积比是:
A. 1:9 B. 1:1 C. 1:2 D. 1:4
解析：本题属于PH计算的考查范畴。本题中可假设Ba(OH)2溶液的体积为1L，因为n(Ba2+)=0.005mol，n(OH-)=0.01mol,剩余的n(OH-)=0.005mol。而此时OH-的浓度为0.001mol/L，总体积应为5L，故加入的NaHSO4溶液的体积为4L,答案应该是D。
解决此类问题的关键是进行合理的假设。
5、有一种pH为12的NaOH溶液100 mL，要使它的pH降到11，（溶液总体积允许相加）
（1）如果加入蒸馏水，应加 mL；
（2）如果加入pH=10的NaOH溶液，应加 mL；
（3）如果加入0.1 mol·L－1的盐酸，应加 mL。
（1）900 mL（2）1000 mL（3）8.9 mL
6、有A、B、C、D四种无色溶液，它们分别是CH3COONa溶液、NH4Cl溶液、盐酸和Na2SO4溶液中的一种。
⑴已知A、B的溶液中水的电离程度相同，A、C溶液和pH相同。A是： NH4Cl溶液，B是： CH3COONa 溶液，C是： 盐酸 溶液。
⑵若B溶液中c(OH－)与C溶液中的c(H＋)相同，现将B的溶液稀释10倍后溶液的pH值用pHB表示，C溶液的pH值用pHC表示，则pHB＋pHC >13 （填大于或等于某个数）。
知识点四：电化学
题型一：原电池原理在燃料电池中的运用（会写正、负极电极反应式）。
题型二：电解原理的运用（氯碱工业、冶炼铝、电镀、精炼铜等），
可充电电池中电极反应式的判断
记住电解反应中常见离子在阴、阳极的放电顺序。
（1）阳极失电子顺序Al>Zn>Fe>Sn>Pb>(H)>Cu>Hg>Ag>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根离子
（2）阴极得电子顺序为O2> Cl2> Br2> I2> S> Ag+> Hg2+> Cu2+> (H+)> Pb2+> Fe2+> Zn2+> Al3+>……
【典型题析】
【例1】熔融盐燃料电池具有高的发电效率，因而受到重视，可用Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混和物作电解质，CO为负极燃气，空气与CO2的混和气为正极助燃气，制得在650℃下工作的燃料电池。完成有关的电池反应式：
负极反应式：2CO+2CO32-－4e－＝ 4CO2
正极反应式：
总电池反应式：
解析：本题属于源于教材又高于教材的题型，从通常原电池的电解质溶液，一下过渡到熔融盐，学生无法适应。其实，我们只要从最基本的一点－燃料电池分析，其总电池反应式应为：2CO+O2=2CO2，然后逆向思考正极反应式－应为总反应式减去负极反应式，就可得出结果： O2+2CO2+4e－=2CO32-。
【专题训练】【专题训练】
1、有一种新型的锂电池，其制作是利用了金属锂和石墨作电极，其电解质溶液是四氯合铝酸锂（LiAlCl4）溶解在二氯亚硫酰（其结构式是：）中形成的，原电池的电极总反应式是：8Li＋3SOCl2＝6LiCl＋Li2SO3＋2S，下列关于这种新型电池的说法中错误的是 （ ）
A．电池工作过程中，SOCl2被还原为Li2SO3
B．锂作为电池的负极，石墨作电池的正极
C．该电池内环境应该是无水环境，否则影响电池的寿命
D．电池工作时，锂提供的电子的物质的量与析出硫的物质的量之比是4：1。
2、下图为氢氧燃料电池原理示意图，按照此图的提示，下列叙述不正确的是（ ）
A．a电极是负极
B．b电极的电极反应为：4OH- — 4e-=2H2O+O2↑
C．氢氧燃料电池是一种具有应用前景的绿色电源
D．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
3、在25℃时，将两个石墨电极插入一定量硫酸钠饱和溶液中进行电解，通电一段时间后，在阳极逸出amol气体，同时有wg的Na2SO4.10H2O晶体析出，若温度不变，剩余溶液的质量分数。
A．[w/(w+18a)]100% B．[w/(w+36a)]100%
C．[71w/161(w+36a)]100% D．[71w/161(w+18a)]100%。
4、常温下，将分别盛有100mL的KCl、Na2SO4、CuSO4溶液的三个电解槽（电极均为惰性电极）串联，然后通直流电进行电解。当某电极析出0.32g铜后，即停止反应，假定各溶液在电解前后体积未变。这时三个电解槽中溶液的pH值分别是多少？
4、KCl：PH=13 Na2SO4：PH=7　 CuSO4：PH=1
　　　
5、电解原理在化学工业中有广泛应用。右图表示一个电解池，装有电解液a；X、Y是两电极板，通过导线与直流电源相连。回答以下问题：
（1）若X、Y都是惰性电极，a是饱和NaCl溶液，实验开始时，同时在两边各滴入几滴酚酞试液，则
①电解池中X极上的电极反应式为 。在X极附近观察到的现象是 。
②Y电极的电极反应式为 ,检验该电极反应产物的方法是 。
（2）如要用电解方法精炼粗铜，电解液a选用CuSO4溶液，则
①X的电极材料是 ，电极反应式为 。
②Y电极的材料是 ,电极反应式为 。
（说明：杂质发生的电极反应不必写出）
5、（1）①2H++2e-=H2↑ 放出气体，溶液变红。
②2Cl--2e-=Cl2↑ 把湿润的碘化钾淀粉试纸放在Y电极附近，试纸变蓝色。
（2）①纯铜 Cu2++2e-=Cu ②粗铜 Cu-2e-=Cu2+
-10–5 0 x
0
Y
-5
-10
-15
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