2．在某未知溶液中再溶入CH₃COONa晶体，测得[Na⁺]与[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

1．0.100 mol·L^-1的Na₂S的溶液中，下列关系不正确的是(　 )

A．c(H₂S)+c(HS^-)+c(S^2-)=0.1　　　　 　B．c(Na⁺)+c(H⁺)=2c(S^2-)+c(HS^-)+c(OH^-)

C．c(OH^-)=c(H⁺)+ c(HS^-)+2c(H₂S) 　　D．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(S^2-)+c(HS^-)+c(OH^-)

4．电解原理及其应用

直流电通过电解质溶液时使阴阳两极发生氧化还原反应的过程。电解是一个电能转化为化学能的过程。

从参加反应的物质来分电解反应可分成五类：

(1)H₂O型：实质是电解水。如电解硝酸钠、氢氧化钠、硫酸等溶液。

(2)溶质型：溶质所电离出来的离子发生氧化还原，如电解氯化铜、溴化氢等溶液。

(3)硫酸铜溶液型：电解产物是金属、氧气与酸。如电解硫酸铜溶液生成单质铜、氧气和硫酸，电解硝酸银溶液时生成单质银、氧气和硝酸。

(4)氯化钠溶液型：电解产物是非金属单质、氢气与碱。如电解氯化钠溶液时生成氯气、氢气和氢氧化钠，电解溴化钾溶液时生成溴单质、氢气和氢氧化钾。

(5)电镀型：镀层金属作阳极，阳极反应是：M- ne^-=Mⁿ⁺，镀件作阴极，阴极反应是：Mⁿ⁺+ne^-=M。(电解精炼与电镀，实质上是相同的)

[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+2CO₃^2-－4e^－＝ 4CO₂

正极反应式：　　　　　　　　　　　　　

总电池反应式：　　　　　　　　　　　　

[解析]本题属于那种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，不少人无法适应，当年高考失分也很严重。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^－=2CO₃^2-。

[例2]普通干电池中装有二氧化锰和其它物质，二氧化锰的作用是　　　　　　　 (　 )

A.　　　 和正极作用把碳变成CO₂

B.　　　 把正极附近生成的H₂氧化成水

C.　　　 电池中发生化学反应的催化剂

D.　　　 和负极作用，将锌变成锌离子Zn²⁺

[解析]锌锰干电池的负极材料是锌，故负极反应是Zn－2e^－=Zn²⁺。正极导电材料是石墨棒。两极间为MnO₂、NH₄Cl、ZnCl₂的糊状物。正极NH₄⁺发生还原反应生成NH₃和(H)，继而被MnO₂氧化为水，使碳极附近不致产生H₂气泡而使电极极化，故MnO₂也可称为正极的去极剂，使正极附近生成的H₂氧化为水。正极反应：

2MnO₂+2NH₄⁺+2e^－==Mn₂O₃+2NH₃+H₂O

电池总反应为：Zn+2MnO₂+2NH₄⁺=Zn²⁺+Mn₂O₃+2NH₃+H₂O

本题答案为B。

[例3] (2004年湖北高考理综试题)将0.lmol·醋酸溶液加水稀释，下列说法正确的是(　 )

A．溶液中c(H⁺)和c(OH^-)都减小　　　　 B．溶液中c(H⁺)增大

C．醋酸电离平衡向左移动　　　　　　　 D．溶液的pH增大

[解析]答案为D。

主要考查电离平衡知识。弱酸的电离可联系到溶液的pH、物质的量浓度、水的电离平衡等基础知识，要用到化学平衡移动原理。要注意酸溶液稀释时，溶液的c(OH^-)增大，同样碱溶液稀释时溶液中的c(H⁺)增大。

[例4](2004年北京高考理综试题)已知0.1mol·L^-1的二元酸H₂A溶液的pH=4.0，则下列说法中正确的是(　 )

A．在Na₂A、NaHA两溶液中，离子种类不相同

B．在溶质物质的量相等的Na₂A、NaHA两溶液中，阴离子总数相等

C．在NaHA溶液中一定有：c(Na⁺)+c(H⁺)=c(HA^-)+c(OH^-)+2c(A^2-)

D．在Na₂A溶液中一定有：c(Na⁺)>c(A^2-)>c(H⁺)> c(OH^-)

[解析]答案选C。

主要考查电离平衡、盐类水解等理论知识。弱电解质的电离平衡、盐类的水解平衡都会反映到溶液中各种离子浓度的关系之中，从分析离子关系角度考查电离平衡和盐类水解平衡理论知识，可以较好地区分学生对相关理论内容的理解水平。

根据题给条件可判断，H₂A的第一级电离就较弱，属于弱酸。所以在Na₂A、NaHA溶液中由于水解和电离，两溶液中所含离子种类数肯定相同。在Na₂A溶液中，由于A^2-水解，阴离子总数增加，在NaHA溶液中由于HA^-水解阴离子总数要减小，所以两溶液中阴离子总数前者多。任何溶液中，阳离子所带正电荷总数跟阴离子所带负电荷总数必定相等。所以，在Na₂A溶液中H⁺浓度小于OH^-离子浓度。

[例5]剪长约6cm、宽2cm的铜片、铝片各一片，分别用接线柱平行地固定在一块塑料板上(间隔2cm)。将铜片与铝片分别和电流表的“+”、“－”端相连接，电流表指针调到中间位置。取两个50mL的小烧杯，在一个烧杯中注入约40mL的浓硝酸，在另一只烧杯中注入40mL0.5mol/L的硫酸溶液。试回答下列问题：

(1)两电极同时插入稀硫酸中，电流表指针偏向　　　　 (填“铝”或“铜”)极，铝片上电极反应式为　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(2)两电极同时插入浓硝酸时，电流表指针偏向　　　　 (填“铝”或“铜”)极，此时铝是　　　　　　 (填“正”或“负”)极，铝片上电极反应式为　　　　　　　　 　　　。

[解析]电极的确定依赖于具体的电极反应，在这个问题上，学生易受思维定势的影响，以为金属越活泼，便一定是负极，殊不知，在浓硝酸中，Al表面产生了钝化，发生反应的是Cu。因此，当Al、Cu同时插入稀硫酸时，电流表指针偏向Al。(电流方向从正极到负极)。电极反应式为：Al-3e^－=Al³⁺。而当Al、Cu同时插入浓硝酸时，电流表指针偏向Cu，Al作正极，且电极反应式为：NO₃^-+4H⁺+3e^－=NO+2H₂O。

[考题预测与专题训练]

3．原电池

(1)原电池的构成条件：这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说，任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。

a.　　 负极与正极：作负极的一般是较活泼的金属材料，作正极的材料用一般导体即可

b.　　 电解质溶液：

c.　　 闭合回路

　　 注意：通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如，Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中，由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。

(2)原电池的工作原理：

(1)电极反应(以铜锌原电池为例)：负极：Zn-2e^-=Zn²⁺　 (氧化反应)

正极：2H⁺+2e^-=H₂↑(还原反应)

　 (2)电子流向：从负极(Zn)流向正极(Cu)

　 (3)电流方向：从正极(Cu)流向负极(Zn)

　 (4)能量转变：将化学能转变成电能

(3)电极反应：

在正、负极上发生电极反应不是孤立的，它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池，它的负极是多孔的镍电极，正极为覆盖氧化镍的镍电极，电解质溶液是KOH溶液，在负极通入H₂，正极通入O₂，电极反应：

负极：2H₂+4OH^-－4e^-=4H₂O　　

正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

负极的反应我们不能写成：2H₂－4e^-=4H⁺。因生成的H⁺会迅速与OH^-生成H₂O。

(4)金属的腐蚀：

金属的腐蚀分为两类：

(1)　 化学腐蚀：金属或合金直接与周围介质发生反应而产生的腐蚀。

(2)　 电化腐蚀：不纯的金属或合金因发生原电池反应而造成的腐蚀。

最普遍的钢铁腐蚀是：负极：2Fe-4e^-=2Fe²⁺

正极：O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

　　　　　 (注：在少数情况下，若周围介质的酸性较强，正极的反应是：2H⁺+2e^-=H₂↑)

O₂+2H₂O+4e^-=4OH^-

　　　 2Fe(OH)₃=Fe₂O₃·nH₂O+(3-n)H₂O

(5)金属的防护

一般有三条途径：其一是改变金属内部结构，如制成合金，其二是涂保护层，其三是电化学保护法。例如在铁表面镀上锌或锡，即成白铁与马口铁，但一旦破损，因原电池反应，白铁外面的锌可进一步起保护作用，而马口铁外面的锡反而会加速腐蚀(铁作负极被溶解)。

2．本部分内容的知识体系

1．本章内容的核心是实质是化学平衡移动原理的具体应用，电离平衡、水解平衡、原电池反应、电解反应中都涉及到化学平衡移动原理。下表列举了这部分内容中的跟平衡移动有关的一些实例：

表：化学平衡与其它各类平衡的关系

知识内容	与化学平衡之间的联系
弱电解质的电离	电离平衡实质上就是一种化学平衡，可以用化学平衡移动原理对弱电解质的电离平衡作定性的、或定量的分析。根据电离度大小可比较弱电解质相对强弱，根据相应盐的水解程度也可比较弱电解质的相对强弱。
水的电离	水是一种很弱的电解质，加酸、加碱会抑制水的电离，升高温度会促进水的电离。Kw=[OH-][H+]是水的电离平衡的定量表现，H+、OH-浓度可以用这个关系进行换算。
盐类水解	盐类水解(如F- + H2O HF +　 OH-)实质上可看成是两个电离平衡移动的综合结果：①水的电离平衡向正方向移动(H2OH++OH-)，②另一种弱电解质的电离平衡向逆方向移动(HF F-+H+)。也可以看成是中和反应的逆反应，升高温度会促进水解。
中和滴定	水的电离程度很小， H++OH-=H2O的反应程度很大，所以可以利用这个反应进行中和滴定实验，测定酸或碱溶液的浓度。
原电池反应和电解反应	原电池反应和电解反应实质是氧化还原反应，其特点是一个氧化还原反应分成了两个电极反应(却氧化反应、还原反应分别在不同的电极上发生反应)。一些原电池的电极反应(如钢铁的吸氧腐蚀正极的电极反应O2+2H2O+4e = 4OH-)涉及到水的电离平衡移动造成pH变化。电解硫酸、氢氧化钠、氯化钠等溶液过程中，在阴极或阳极附近由于电极反应而使水的电离平衡发生移动造成pH变化。

2、有关反应热的计算

(1)盖斯定律及其应用

化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关，而与具体反应进行的途径无关，如果一个反应可以分几步进行，则各分步及反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的，这就是盖斯定律。

例如：

可以通过两种途径来完成。如上图表：已知：

H₂(g)+O₂(g)= H₂O(g)；△H1=－241.8kJ/mol

H2O(g)=H₂O(l)；△H2=－44.0kJ/mol

根据盖斯定律，则

△H=△H1+△H2=－241.8kJ/mol+(－44.0kJ/mol)=－285.8kJ/mol

其数值与用量热计测得的数据相同。

例2、科学家盖斯曾提出：“不管化学过程是一步完成或分几步完成，这个总过程的热效应是相同的。”利用盖斯定律可测某些特别反应的热效应。

　　 (1)(s，白磷)+

　　 (2)

　　 则白磷转化为红磷的热化学方程式_____________。相同的状况下，能量较低的是_________；白磷的稳定性比红磷___________(填“高”或“低”)。

解析：依题意求：；可设计如下反应过程：；据盖斯定律有=(-2983.2+4×738.5)kJ/mol=-29.2kJ/mol，即；。白磷转化为红磷是放热反应，稳定性比红磷低(能量越低越稳定)。

变式练习2、(2005广东22·4) 由金红石(TiO₂)制取单质Ti，涉及到的步骤为：：

TiO₂TiCl₄Ti

　　 已知：① C(s)+O₂(g)＝CO₂(g)；　　　　 　DH＝-393.5 kJ·mol^-1

　　 ② 2CO(g)+O₂(g)＝2CO₂(g)；　　　　　 　DH＝-566 kJ·mol^-1

　　 ③ TiO₂(s)+2Cl₂(g)＝TiCl₄(s)+O₂(g)；　 DH＝+141 kJ·mol^-1

　　 则TiO₂(s)+2Cl₂(g)+2C(s)＝TiCl₄(s)+2CO(g)的DH＝　　　　　　　　 。

答案：-80 kJ·mol^-1

(2) 根据一定量的物质参加反应放出的热量(或根据已知的热化学方程式)，进行有关反应热的计算或比较大小。

例3、已知：；

；

欲得到相同的热量，需分别燃烧固体碳和氢气的质量比约为

A. 2:3.25　 　　 B. 12:3.25　　 C. 1:1　 　 　D. 393.5:241.8

解析：由题意可列得方程

 答案： B

例4、在同温同压下，下列各组热化学方程式中，的是

A. 　　　

B. 　　　　　

C.　　　　　

D.　　　　

解析：反应热数值的大小与反应物、生成物的种类有关，与反应物物质的量的多少有关，与反应物和生成物的聚集状态有关，还与反应时的外界条件有关。A选项：生成物的状态不同，由于从气态水到液态水会放热，所以生成液态水比生成气态水放出的热多即；B选项：反应物的状态不同，由于从固态硫到气态硫要吸热，所以气态硫燃烧放出的热量比固态硫燃烧放出的热量多，即；C选项：生成物的种类不同，由于CO与O₂反应生成CO₂要放出热量，故；D选项：反应物的物质的量不同，前一反应的物质的量是后一反应的物质的量的2倍，故，即。答案选A、C。

变式练习3、(2005江苏4)氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷的热化学方程式分别为：

H₂(g)+1/2O₂(g)＝H₂O(l)；　　　　　　 △H＝－285.8kJ/mol

CO(g)+1/2O₂(g)＝CO₂(g)；　　　　　　 △H＝－283.0kJ/mol

C₈H₁₈(l)+25/2O₂(g)＝8CO₂(g)+9H₂O(l)；△H＝－5518kJ/mol

CH₄(g)+2O₂(g)＝CO₂(g)+2H₂O(l)；　　 △H＝－89.3kJ/mol

相同质量的氢气、一氧化碳、辛烷、甲烷完全燃烧时，放出热量最少的是

A　 H₂(g)　　 B　 CO(g)　　 C　 C₈H₁₈(l)　　 D　 CH₄(g)

(3)利用键能计算反应热 　方法：ΔH=∑E(反应物)－∑E(生成物)，即反应热等于反应物的键能总和跟生成物的键能总和之差。 　通常人们把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能常用E表示，单位是kJ/mol。 　例题5．CH₃-CH₃→CH₂＝CH₂+H₂；有关化学键的键能如下。 　化学键　　　　　 C－H　 C＝C　 C－C　 H－H 　键能(kJ/mol) 414.4　 615.3　 347.4　 435.3

试计算该反应的反应热 　解析：ΔH =[6E(C－H)+E(C－C)]－[E(C＝C)+4E(C－H)+E(H－H)]=(6×414.4+347.4)kJ/mol－(615.3+4×414.4+435.3)kJ/mol=+125.6 kJ/mol 　这表明，上述反应是吸热的，吸收的热量为125.6 kJ/mol。 　　 题型三：燃烧热、中和热的判断、求算及测量

例6、下列说法正确的是

A. 在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热

B. 酸和碱发生中和反应生成1mol水，这时的反应热叫中和热

C. 燃烧热或中和热是反应热的种类之一

D. 在稀溶液中，1molCH₃COOH和1mol NaOH完全中和时放出的热量为57.3kJ

解析：本题旨在考查对燃烧热、中和热的定义的理解，特别是两概念中应注意的问题，故不难确定答案为C。

　 　例7、在101kPa时，H₂与1.00mol O₂完全燃烧，生成2.00mol液态水，放出571.6kJ的热量，表示氢气燃烧热的热化学反应方程式为____________。

解析：燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧时放出的热量。据2H₂(g)+O₂(g)= 2H₂O(1)知燃烧1molH₂应放出285.8kJ热量，即燃烧的热方程式为：

H₂(g)+O₂(g)= H₂O(l)；△H＝－285.8kJ/mol

1. 已知一定量的物质参加反应放出的热量，写出其热化学反应方程式。

例1、将0.3mol的气态高能燃料乙硼烷(B₂H₆)在氧气中燃烧，生成固态三氧化二硼和液态水，放出649.5kJ热量，该反应的热化学方程式为_____________。又已知：H2O(g)=H₂O(l)；△H2＝－44.0kJ/mol，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧生成气态水时放出的热量是_____________kJ。

解析：0.3mol乙硼烷完全燃烧生成液态水放出649.5kJ热量，则1mol乙硼烷完全燃烧放出的热量为：因此乙硼烷燃烧的热化学反应方程式为：。由于1mol水汽化需吸热44kJ，则3mol液态水全部汽化应吸热：，所以1mol乙硼烷完全燃烧产生气态水时放热：，则11.2L(标准状况)乙硼烷完全燃烧产生气态水放出热量是：。

变式练习1、(2005全国理综Ⅰ·13)．已知充分燃烧a g乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水，并放出热量b kJ，则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

A. 2C₂H₂(g)+5O₂(g)＝4CO₂(g)+2H₂O(l)；　 ΔH＝－2b kJ / mol

B. C₂H₂(g)+5/2O₂(g)＝2CO₂(g)+H₂O(l)；　 ΔH＝2b kJ / mol

C. 2C₂H₂(g)+5O₂(g)＝4CO₂(g)+2H₂O(l)；　 ΔH＝－4b kJ / mol

D. 2C₂H₂(g)+5O₂(g)＝4CO₂(g)+2H₂O(l)；　 ΔH＝b kJ / mol

解析：以上各式中化学计量数及物质状态标注都正确；该反应放热，△H应为负值；生成1mol二氧化碳气体，放出热量 bkJ，则又生成4mol二氧化碳气体，放出热量4bkJ 。 答案：A。

2、中和热

(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O，这时的反应热叫中和热。

(2)中和热的表示：H⁺(aq)+OH^－(aq)=H2O(l)；△H=－57.3kJ/mol。

(3)注意：

① 这里的稀溶液一般要求酸溶液中的c(H⁺)≤1mol/L，碱溶液中的c(OH^－)≤1mol/L。这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量。

②强酸与强碱的中和反应其实质是H⁺和OH^－反应(即与酸、碱的种类无关)，通过许多次实验测定，1molH⁺和1molOH^－反应生成1molH₂O时，放出热量57.3kJ。其热化学方程式为

H⁺(aq)+OH^－(aq)=H₂O(l)；△H=－57.3kJ/mol

因此，下列中和反应的△H相同，都为－57.3kJ/mol。

③ 中和热是以生成1molH₂O为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数．必须以生成1mol水为标准；中和反应对象为稀溶液；强酸与强碱中和时生成1mol H2O均放热57.3kJ，弱酸或弱碱电离要吸收热量，所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。

　 　典型例题剖析：

题型一：有关热化学反应方程式的的含义及书写

3. 表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ/mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。