高中化学关于电解恩原理的知识点(2)
高中化学关于电解恩原理的知识点
高中化学关于溶液中离子浓度大小的判断的介绍
(一)盐类水解的应用：
盐类的水解是盐电离产生的弱酸阴离子(或弱碱阳离子)与水电离产生的H+(OH-)作用生成相应的弱酸(或弱碱)的反应。利用盐类的水解原理，可判断溶液的酸碱性，可用于判断盐的存放和配制方法，可用来分析判断化肥的合理使用，蒸发某些盐溶液所得产物的分析判断，热的碱液的去污能力增强，泡沫灭火器的使用，金属的除锈，离子的共存等。盐类的水解，与我们的生活、生产息息相关。
说明：
2. 由于某些盐溶液存放时易水解，因此保存时往往加入抑制其水解的酸(或碱)
等物质。如：保存FeCl3溶液时，向溶液中加入少量的盐酸，抑制Fe3+的水解等。
3. 一些盐的制备：如：AlCl3(HCl)、FeCl3(HCl)在配制过程中往往要加入少量的相应的酸抑制盐的水解。有些盐会完全水解，无法在溶液中制取，只能由单质直接反应制取(如：Al2S3、Mg3N2、CaC2)。
4. 蒸发某些盐溶液时，必须考虑水解因素的作用，如蒸发AlCl3、FeCl3溶液时，我们往往得不到固体AlCl3和FeCl3，而是相应的氧化物，主要是Al3+、Fe3+极易水解，而加热有利于Al3+和Fe3+水解的进行，同时水解生成的HCl易挥发，降低生成物浓度，促进水解正向进行，因此，在加热蒸发过程后只能得到氧化物，而得不到固体AlCl3和FeCl3。若想得到AlCl3和FeCl3固体，则必须抑制其水解，可在HCl气流中蒸发结晶。
5. 由于Al3+、Fe3+极易水解，水解产生的Al(OH)3、Fe(OH)3具有较大的表面积，有很强的吸附作用，因此，利用Al3+和Fe3+的这个性质，选择适当的铝盐和铁盐作净水剂。如：明矾净水：KAl(SO4)2?12H2O;KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-;
Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+
6. 油脂很难洗涤，但在碱性条件下可水解生成易溶于水的甘油和羧酸盐。因此，我们可利用热的纯碱溶液去除油渍。Na2CO3==2Na++CO32-;
CO32-+H2O HCO3-+OH-;HCO3-+H2O HCO3-+OH-，NH4++H2O NH3?H2O+H+，水解产生的H+和OH-，促进水解的进行，使NH3?H2O转化成氨气流失，减少肥效。
H2CO3+OH-，Al3++3H2O10. 利用盐类的水解还可以除去某些盐溶液中所含有的杂质。如：CuCl2溶液中含有FeCl3，由于Fe3+的水解能力(pH在4左右时就可以完全水解)远大于Cu2+(pH在8附近时水解)因此，我们只需向溶液中加入少量的CuO(CuCO3、Cu(OH)2也可)中和溶液中的酸(H+)降低溶液的酸性，就可以除去Fe3+，而不引入新的杂质。
11. 利用盐类的水解还可以判断离子在溶液中能否共存，若能发生双水解反应的离子在溶液中不能大量共存。如：Fe3+、Al3+与CO32-、SO32-、S2-、HS-、AlO2-、HCO3-、SO32-、HSO3-等在溶液中不能大量共存。
盐类的水解的应用很多，在离子方程式的书写，物质的鉴别、推断，溶液中离子浓度的大小比较等方面都需要考虑盐类的水解。
(二)电解质水溶液中存在着离子和分子，它们之间存在着一些定量关系。也存在量的大小关系。
说明：
1. 大小关系：在电解质溶液中，由于电离和水解的关系，溶液中各离子的浓度大小并不完全相同，在分析溶液中各离子浓度的大小关系时，必须综合考虑电离和水解对离子浓度的影响。
①多元弱酸溶液，根据多元酸分步电离，且越来越难电离分析。如：在
②多元酸正盐溶液，根据弱酸根分步水解分析。如：在Na2CO3溶液中Na > CO32- > OH- > HCO3- > H
③多元弱酸的酸式盐溶液，必须综合考虑电离和水解的相对强弱。
④不同溶液中同一离子浓度的比较要看溶液中其他离子对其影响因素。如比较NH4Cl和NH4Ac溶液中NH4+的浓度大小关系，则必须考虑Ac-和Cl-对 水解的影响，
Ac-促进NH4+的水解，而Cl-对NH4+的水解没有影响，因此，NH4Cl溶液中NH4+的浓度大于NH4Ac溶液NH4+的浓度。
⑤混合溶液中各离子浓度比较，要进行综合分析，要考虑电离、水解等因素。
2. 溶液中离子浓度的定量关系(即恒等式关系)：
①电荷守恒规律：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如Na2CO3溶液中，阳离子有 ，根据电荷守恒原理有：
②应用“物料守恒”方法分析。物料守恒规律：电解质溶液中，由于某些离子能水解或电离，离子种类增多，但某些关键性的原子总是守恒的。
电解质溶液中某一组份的原始浓度(起始浓度) 应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如：晶体 中，
则在溶液中：③质子守恒：电解质电离、水解过程中，水电离出的H 与OH-总数一定是相等的。
如：NH4Cl溶液?D?D
【典型例题】
[例1]为了配制NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1∶1的溶液，可在NH4Cl溶液中加入
A. 适量的HCl B. 适量的NaCl
C. 适量的氨水 D. 适量的NaOH
解析：
NH4Cl溶液 水解显酸性：NH4++H2O NH3?H2O+H+，使NH4+的浓度减小，从而使溶液中NH4+的浓度与Cl-的浓度比小于1∶1。现欲使NH4+的浓度与Cl-的浓度比为1∶1，则必须抑制NH4+的水解(或增大NH4+的浓度)，但同时不能增加Cl-的浓度。因此，采取的措施可以是：加入适量的氨水或除NH4Cl外的其他铵盐，以补充NH4+;也可以加入稀硫酸等除盐酸外的其他酸抑制水解。综上所述，本题的答案为C
答案： C
[例2]化合物SOCl2 是一种液态化合物，沸点为77℃，在盛有10mL水的锥形瓶中，小心地滴加8-10滴SOCl2，可观察到剧烈反应，液面上有白雾形成，并有带刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色，轻轻振荡锥形瓶，等白雾消失后，往溶液中加硝酸银溶液，有不溶于稀硝酸的白色凝乳状沉淀析出。
(1)根据上述实验，写出SOCl2和水反应的化学方程式： ;
(2)将AlCl3溶液蒸干灼烧得不到无水AlCl3，而SOCl2与AlCl3?6 H2O混合共热，可得到无水AlCl3，其原因是：
解析：
SOCl2与水反应后，产生可使品红试液褪色的气体，说明生成了SO2气体，同时，产生白雾，溶于水后产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明生成了HCl气体。由此可得SOCl2的反应方程式为：SOCl2+H2O=2HCl+SO2;
AlCl3溶液蒸发过程中，由于Al3+的水解：Al3++3H2O
[例3]在 溶液中存在的下列关系中不正确的是：
A. B. C. D. 溶液中存在两个守恒关系
a. 电荷守恒，即 b. 物料守恒，即晶体中： ;在溶液中S元素存在形式有三种： 及 ………………(2)
将(2)-(1)得 答案： B
[例4]将0.2mol?L-1HCN溶液和0.1mol?L-1的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是
A. c(HCN)c(CN-)
C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-) D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol?L-1
解析：
HCN与NaOH混合，首先发生中和反应，根据中和反应物质的量之间的关系，可以判断出HCN过量，反应只消耗一半，则反应后的溶液为HCN和NaCN的混合溶液，浓度均为0.05mol/L;混合溶液显碱性，说明CN-的水解能力大于HCN的电离能力，优先考虑CN-的水解。存在的方程式有：
; ;水解为主
。HCN原浓度为0.05mol/L，其电离程度小于水解程度
则有：c(HCN)=0.05-y+x>0.05;c(Na+)=0.05;c(CN-)=0.05-x+y<0.05;
综上所述，可得：c(HCN) >c(Na+) >c(CN-)，c(HCN)+c(CN-)=0.1。
C项中浓度之和等于c(OH-)，说明溶液显碱性，中和后的溶液若不水解，则c(HCN)=c(CN-)。由于水解CN-产生了OH-，并且同时产生了HCN，所以水解平衡后，应有：c(HCN)-c(CN-)=2c(OH-)所以C不正确。
本题的答案为BD
答案：BD
【模拟试题】
1. 25℃时，将稀氨水逐滴加入到稀硫酸中，当溶液的pH=7时，下列关系正确的是
A. c(NH4 )=c(SO42-) B. c(NH4 )>c(SO42-)
C. c(NH4 )
2. 室温下，下列溶液等体积混合后，所得溶液的pH一定大于7的是
A. 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠溶液
B. 0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钡溶液
C. pH=4的醋酸溶液和pH=10的氢氧化钠溶液
D. pH=4的盐酸和pH=l0的氨水
3.将0.2mol/L的HCN溶液和0.1mol/L的NaOH溶液等体积混合后，溶液显碱性，下列关系式中正确的是
A. c(HCN) c(CN-)
C. c(HCN)-c(CN-)=c(OH-) D. c(HCN)+c(CN-)=0.1mol/L
4. 将0.2mol/L醋酸钾溶液与0.1mol/L盐酸等体积混合后，溶液中有关离子浓度的关系，正确的是
A. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H )>c(CH3COOH)
B. c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H )
C. c(CH3COO-)>c(Cl-)=c(H )>c(CH3COOH)
D. c(CH3COO-)=c(Cl-)>c(CH3COOH)>c(H )
5. 若pH=3的酸溶液与pH=11的碱溶液等体积混合后溶液呈碱性，其原因可能是
A. 生成了一种强碱弱酸盐 B. 强酸溶液和弱碱溶液反应
C. 弱酸溶液和强碱溶液反应 D. 一元强酸溶液和一元强碱溶液反应
6. 常温下在10mL pH=10的KOH溶液中，加入pH=4的一元酸HA溶液至pH刚好等于7(假设反应前后体积不变)，则对反应后溶液的叙述正确的是
A. c(A-)=c(K ) B. c(H )=c(OH-)
C. V(总)≥20mL D. V(总)≤20mL
7. 下列叙述正确的是
A. 0.1mol?L-1氨水中，c(OH-)=c(NH4 )
B. 10 mL 0.02mol?L-1HCl溶液与10 mL 0.02mol?L-1Ba(OH)2溶液充分混合,若混合后溶液的体积为20 mL，则溶液的pH=12
C. 在0.1mol?L-1CH3COONa溶液中，c(OH-)=c(CH3COOH)+c(H )
D. 0.1mol?L-1某二元弱酸强碱盐NaHA溶液中，c(Na )=2c(A2-)+c(HA-)+c(H2A)
8. 叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相似，下列叙述中错误的是
A. HN3水溶液中微粒浓度大小顺序为：c(HN3)>c(H )>c(N3¯)>c(OH¯)
B. HN3与NH3作用生成的叠氮酸铵是共价化合物
C. NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为：c(Na )>c(N3¯) >c(OH¯)>c(H )
D. N3¯与CO2含电子数相等
9. 关于小苏打水溶液的表述正确的是
A. c (Na )=c (HCO3-) c (CO32-) c (H2CO3)
B. c (Na ) c (H ) = c (HCO3-) c (CO32-) c (OH-)
C. HCO3- 的电离程度大于HCO3-的水解程度
D. 存在的电离有：NaHCO3=Na HCO3-，HCO3- H CO32- H2O H OH-
10. 草酸是二元弱酸，草酸氧钾溶液呈酸性。在0.1mol?L-1 KHC2O4溶液中，下列关系正确的是
A. c(K ) c(H )=c(HC2O4-) c(OH-) c(C2O42-)
B. c(HC2O4-) c(C2O42-)=0.1 mol?L-1
C. c(C2O42-)>c(H2C2O4)
D. c(K )=c(H2C2O4) c(HC2O4-) c(C2O42-)
11. 下列混合溶液中，各离子浓度的大小顺序正确的是
A. 10mL0.1mol?L-1氨水与 10mL0.1mol?L-1 盐酸混合，c(NH4 )>c(H )
B. 10mL0.1mol/LNH4Cl溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合(Na )=c(OH-)>C. 10mL0.1mol/L醋酸溶液与5mL0.2mol/LNaOH溶液混合(Na )=c(OH-)>D. 10mL0.5mol?L-1CH3COONa溶液与6mL1mol?L-1盐酸混合，c(Na )>c(H )
12. (1)等体积的下列溶液中，阳离子的总物质的量最大的是：①0.2mol/L的CuSO4溶液，②0.1mol/L的Na2CO3溶液，③0.2mol/L的KCl溶液，④0.1mol/L的Na2SO4溶液。_________
(2)浓度为0.100mol/L的下列各物质的溶液中，c(NH4 )由大到小的顺序是_
①NH4Cl ②NH4HSO4 ③ NH3?H2O ④CH3COONH4
13. (1)一种一元强酸HA溶液中加入一种碱MOH后，溶液呈中性，则A-与M 物质的量浓度的大小关系为：c(A-)___c(M )。(填“=”、“<”、“>”、“无法判断”等)
(2)等体积等浓度的MOH强碱溶液和HA弱酸溶液混合后，混合溶液中的各离子浓度的大小关系为：____________________
(3)在物质的量浓度均为0.01mol/L的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中，测得c(Na )”等)，水溶液的酸碱性为_____(填“酸性”、“碱性”、“中性”、“无法判断”)
14. 已知①ZnCl2?xH2O易溶于水，且其水溶液呈酸性，②SOCl2极易与水发生下列反应：SOCl2+H2O=SO2+2HCl。实验室制取无水氯化锌，是将ZnCl2?xH2O与SOCl2混合加热。
(1)写出混合加热时发生反应的化学方程式
(2)SOCl2的作用是______
【试题答案】
1. B 2. BD 3. BD 4. B 5. B 6. AD 7. BC 8. B 9. AD 10. CD
11. B
12. ① ②①④③
13. = c(M )>c(A-)>c(OH-)>c(H ) = 酸性
14. ZnCl2?xH2O xSOCl2=ZnCl2+xSO2↑ 2xHCl↑
消耗水，产生SO2、HCl，抑制ZnCl2水解
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