導語：如何才能寫好一篇電解質溶液，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

電解質溶液導電的本質原理：電解質溶液中有自由移動的陰陽離子，在外加電場的作用下，陰陽離子發生定向移動，使整個電路構成閉合回路，所以能夠導電。

影響電解質溶液導電性的因素：

1、離子濃度：其它條件相同時，電解質溶液中離子的濃度和離子所帶的電荷，離子的總濃度越高，所帶的電荷越多，導電能力越強。

篇2

題目：將amol?L-1的Na2CO3溶液與bmol?L-1的NaHCO3溶液等體積混合，所得溶液中粒子濃度間的關系及相關判斷不正確的是（ ）

A． c(Na+)+c(H+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)

B． c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)

C． 若c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)，則

一定a

D． 若c(CO32-)+2c(OH-) = 2c(H+)+c(HCO3-)+3c

(H2CO3)， 則可確定a=b.

分析：對于電解質溶液中粒子濃度的大小與等量關系的分析，通常用三大守恒的思想去處理，即“物料守恒”、“電荷守恒”和“質子守恒”，對此，筆者曾在《中學化學》[1]上作過歸類分析。對于本題，由“電荷守恒”知c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-),A正確；由物料守恒知：Na+的總量應介于含碳粒子之和的一倍至兩倍之間，即2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)]>c(Na+)>c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)，B正確；由假設法: 若a=b，即Na2CO3與NaHCO3 1:1組成的混合液，因CO32-的水解程度遠大于HCO3-的水解程度,混合液中符合c(Na+)>c(HCO3-) >c(CO32-)>c(OH-)>c(H+)這一關系，故C錯誤。

本題對D項的認識，則一眼難辨，不同于一般等式關系的判斷與理解，它不是“電荷守恒”，也不是“物料守恒”，那是不是就考慮“質子守恒”呢？單獨考慮Na2CO3溶液中的質子守恒有：

c(OH-) =c(OH+) + c(HCO3-) + 2c(H2CO3) …… ①

單獨考慮 NaHCO3溶液中的“質子守恒”有：

c(CO32-)+c(OH-) = c(H+)+c(H2CO3)……②，

①+②即得出c(CO32-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)

若能這樣相加的話， D項中假定的等式就為恒等式了， 與a、 b大小無關，但現在是混合溶液，這種相加顯然毫無道理，無法直接應用質子守恒。那應作何考慮分析呢？下面筆者介紹兩種方法：

1 直接分析法

在amol?L-1的Na2CO3與bmol?L-1的NaHCO3等體積混合的溶液中存在以下的水解和電離關系

CO32-+H2OHCO3-+OH-

xx x

HCO3-+H2OH2CO3+OH-

y yy

HCO3-H++CO32-

w ww

H2O H++OH-

z zz

為了方便，省去單位，將混合時CO32-的總濃度視為a，HCO3-的總濃度視為b，混合后設水解的CO32-總濃度為x，水解的HCO3-總濃度設為y，電離的HCO3-總濃度設為w，由H2O電離且仍以離子形式存在的 H+ 和 OH-總濃度均設為z，則不難得出溶液中 c(CO32-) =a-x+w；c(OH-)=x+y+z；c(H+)=z+w； c(HCO3-)=b+x-y+w， c(H2CO3)=y，代入D項的等式，即(a-x+w)+2(x+y+z)=2(z+w)+(b+x-y-w)+3y， 整理即得a=b， 故D正確。

2 間接推理法

套用“物料守恒”和“電荷守恒”去尋求答案：若c(CO32-)+2c(OH-)=2c(H+)+c(HCO3-)+3c(H2CO3)……①， 結合“電荷守恒” c(Na+)+c(H+) = 2c(CO32-)+ c(HCO3-)+c(OH-)……②， ①+2×②可推出2c(Na+)= 3[c(H2CO3)+c(HCO3-)+c(CO32-)]……③， 又由“物料守恒”知：c(Na+)=2a+b，含碳粒子總濃度 c(H2CO3) + c(HCO3-)+ c(CO32-)=a+b， 兩項代入③即3(a+b)=2(2a+b)，得a=b，D正確。

參考文獻：

[1]羅華榮,彭曉玲.電解質溶液中粒子濃度的大小與等量關系[J].中學化學,2006,(7)：35～36.

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在通常情況下氣體分子是電中性的,一般不導電,導電氣體是因為氣體分子在其他因素(宇宙射線或高電壓等條件)作用下,能產生等離子體,如有足夠多的電子和離子存在,那么在氣體中也能產生電流,即氣體導電。具體講,在地面放射性元素的輻照,以及紫外線和宇宙射線等的作用下,或多或少總有一些氣體分子或原子被電離,即原來是電中性的氣體分子或原子分離為一個電子和一個帶正電的離子。此外,在有些燈管內,通電的燈絲也會發射電子。當在燈管兩端的電極間加上一定的電壓時,外加電壓迫使這些電子和正離子各向陽極和陰極運動,不過此時燈管內的正離子和電子為數甚少,故所形成的電流十分微弱,在通常情況下可以忽略不計。但是,若燈管中的氣體相當稀薄但不是真空,燈管兩端電極上加的電壓足夠高,則電子在向陽極運動的過程中可以得到很大的動能,它們和中性氣體相碰撞時,可以使中性分子電離,即所謂碰撞電離,即氣體導電是電離,導電能力不是由具有固定特性的材料決定的。同時,在正離子向陰極運動時,由于以很大的速度撞到陰極上,還可能從陰極表面上打出電子來,這種現象稱為二次電子發射。碰撞電離和二次電子發射使氣體中在很短的時間內出現了大量的電子和正離子。在外電壓作用下這些電子和正離子向相反的方向運動。氣體中就有了電流通過。常見的氣體放電燈,如日光燈、霓虹燈、高壓汞燈、氙燈等的燈管中都充有一定量的氣體,當兩端加上一定電壓時,在氣體中就有電流流過。在常壓下的氣體是不易導電的,像空氣就是很好的絕緣物質,一般情況下是不導電的。使這些氣體由不導電變為導電的過程稱為氣體擊穿。雷雨時天空中的閃電就是空氣被擊穿形成的。通常情況氣體導電是在稀薄氣體中發生。常壓氣體不易導電,在比較高的真空中因為電子和離子不易碰到中性粒子,故也不能發生氣體電流。上述的氣體電離導電均屬自激放電。但只靠這種碰撞電離不能長久維持自激放電,因為碰撞產生的所有電子都要向陽極運動,到了陽極便停止了。要想長久地維持放電,必須使陰極不斷地提供電子。一般陰極均裝有能發射電子的燈絲。

關于導體電流的計算問題,涉及電解液導電時電流大小的計算,有的學生不是很清楚,我就此問題談談自己的看法。

電流的定義:通過導體橫截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時間t的比值,叫做流過這段導體的電流強度,簡稱電流,即:I=。電流的方向跟正電荷定向移動的方向相同,跟負電荷定向移動的方向相反。對于金屬導體導電,因為在金屬導體中,可以自由移動的電荷是自由電子,當金屬導體兩端加上電壓,在導體中形成電場,在電場力作用下,自由電子定向移動形成電流,用I=計算電流,只是q指的是t時間內流過導體某一橫截面的負電荷電量的絕對值,且自由電子定向移動的反方向為電流方向。

對于電解液導電時就不這么簡單。因為在電解液中同時存在著正離子和負離子,當在電解液的兩個電極上加上電壓,電解液的兩極間就形成電場,在電場力的作用下正、負兩種離子都要定向移動,且定向移動方向相反(負離子向陽極移動,正離子向陰極移動),這樣參與形成電流的離子既有正離子又有負離子,它們同時沿反方向穿過某一橫截面形成電流,因此,在計算時要注意。現通過實例加以說明。

例一:在10s時間內,通過電解槽某一橫截面向右遷移的正離子所帶的電荷量為2c,向左遷移的負離子所帶電荷量為3c,那么電解槽中電流的大小為

該題可以這樣理解:正離子向右移動形成的電流I==A=0.2A;負離子向左移動形成的電流I==A=0.3A。兩個電流的方向相同都向左,所以,I=I+I=0.5A。

該題型還有如下的問法:如下例:

例二:若t時間內到達正極板的電荷量為-q,到達正極板的電荷量為+q,則電解液中t時間內的平均電流為

處理這個問題時應該注意:題設為到達正、負極板的電荷量絕對值均為q(到達正、負極板的電荷量的絕對值一定相等)。計算電流時還要根據電流的定義,要看t時間內穿過電解液某一橫截面的電荷量。簡單起見,我們將這個截面設置在電解液的正中央,如圖示。因為電解液中正負離子是均勻分布的,所以t時間內到達正極板的電荷量-q中,只有截面右邊的-的電量向左穿過圖中截面。同理:t時間內到達負極板的電荷量+q中,只有截面左邊的+的電量向右穿過圖中截面。依例一可知:電解液中的電流I==,而非。

由以上兩例可以看出:在計算電解液導電或電離氣體導電時,一定要緊緊抓住電流的定義,即:穿過導體某一截面的電荷量q跟通過這些電荷量所用時間t的比值。只有這樣才能得出正確結論。

讀者可以用以下練習加以鞏固:

練習一:某電解液,如果在1s內有5×10個二價正離子和1.0×10個一價負離子通過某截面,那么通過這個截面的電流強度為()。

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第一、應該有正確的思路：

第二、要掌握解此類題要建立“微弱”的觀念，用好“守恒”原則，“突出”比較的方法。（1）建立兩個“微弱”的觀念比較離子或溶質濃度大小，考查的內容通常既與鹽的水解有關，又與弱電解質的電離平衡有關，而這兩個平衡變化的共同特征為反應是“微弱”的。（2）用好三個“守恒”原理即①電荷守恒：建立電荷守恒關系，需分兩步走：第一步，找出溶液中含有的所有離子；第二步，把陽離子寫在等式的一側，陰離子寫在等式的另一側，各離子物質的量或濃度的系數等于離子的帶電荷數。②物料守恒：建立此等量關系，需分兩步走：第一步，找出溶液中存在的離子和分子（H2O、H+、OH-除外）；第二步，利用起始物質中各微粒的定量關系，確定含有某元素的離子或分子間的定量關系。③質子守恒：建立此等量關系，需分兩步走：第一步，寫出發生在溶液中的所有電離和水解反應方程式；第二步，從反應中的定量關系出發，建立H+與平衡離子或分子間的定量關系（不存在電離平衡或水解平衡的離子及分子除外）。（3）突出“比較”方法的運用溶液中離子濃度大小比較常見，有“單一溶液”、“混合溶液”、“不同溶液”等三類溶液中離子濃度的大小比較。

第三，要養成認真、細致、嚴謹的解題習慣，要在平時的練習中學會靈活運用常規的解題方法，例如：淘汰法、定量問題定性化、整體思維法等。

有關電解質溶液中離子濃度大小比較的題，在做時首先搞清溶液狀況，是單一溶液還是混合溶液，然后再根據情況分析。

1、單一溶質的溶液中離子濃度比較

①多元弱酸溶液中，由于多元弱酸是分步電離的，前一步總比后一步大。由此可判斷多元弱酸溶液中離子濃度大小順序。例H3PO4溶液中：c（H+）>c（H2PO4-）>c（HPO42-）>c（PO43-）

②多元弱酸的強堿正鹽溶液中，要根據酸根離子的分步水解來分析。第一步水解程度大于第二步水解程度，依次減弱。如Na2S溶液中：c（Na+）>c（S2-）>c（OH-）>c（HS-）>c（H+）

③多元弱酸的酸式鹽溶液中：由于存在弱酸的酸式酸根離子的電離，同時還存在弱酸的酸式酸根離子的水解，因此必須搞清電離程度和水解程度的相對大小，然后判斷離子濃度大小順序。常見的NaHCO3、NaHS、Na2HPO4溶液中酸式酸根離子的水解程度大于電離程度，溶液中c（OH-）>c（H+）溶液顯堿性，例NaHCO3中：c（Na+）>c（HCO3-）>c（OH-）>c（H+）>c（CO32-），

反例：NaHSO3、NaH2PO4、KHC2O4溶液中弱酸根離子電離程度大于水解程度，溶液顯酸性c（H+）>c（OH-）。例在NaHSO3中：c（Na+）>c（HSO3-）>c（H+）>c（SO32-）>c（OH-）.

規律：①第一步水解生成的粒子濃度在[OH-]和[H+]之間，第二步水解生成的粒子濃度最小例：Na2S溶液中的各離子濃度大小的順序：c（Na+）>c（S2-）>c（OH-）>c（HS-）>c（H+）

②不同溶液中同種離子濃度的比較：既要考慮離子在溶液中的水解因素，又要考慮其它離子的影響，是抑制還是促進，然后再判斷。

例；常溫下物質的量濃度相等的a.（NH4）2CO3 b.（NH4）2SO4. c.（NH4）2Fe（SO4）2三種溶液中c（NH4+）的大小；NH4+在水溶液中發生水解顯酸性，CO32-離子水解顯堿性，兩離子水解相互促進，Fe2+水解顯酸性與NH4+水解相互抑制，因此三溶液中c（NH4+）：c>b>a。

2、混合溶液中離子濃度的比較

（1）強酸與弱堿溶液混合后溶液中離子濃度大小比較，首先要考慮混合后溶液的狀況及溶液的酸堿性。

①酸過量：溶液為強酸和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c（H+）>c（OH-）呈酸性

②酸堿恰好完全反應：溶液為單一鹽溶液，弱堿根離子水解，溶液呈酸性

③堿少量過量：溶液為弱堿和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c（OH-）=c（H+）呈中性

④堿大量過量：溶液為大量弱堿和強酸弱堿鹽的混合溶液，溶液中c（OH-）>c（H+）呈堿性。根據這幾種情況可判斷溶液中離子大小情況。

例1（2009年高考全國理綜Ⅱ、10題）用0.10mol/L的鹽酸溶液滴定0.10mol/L的氨水，滴定過程中不可能出現的結果是：（ ）

A.c（NH4+）>c（Cl-），c（OH-）>c（H+） B.c（NH4+）=c（Cl-）；c（OH-）=c（H+）

C.c（Cl-）>c（NH4+），c（OH-）>c（H+） D.c（Cl-）>c（NH4+），c（H+）>c（OH）[答案]C。

（2）強堿和弱酸溶液混合后，溶液中離子濃度的大小比較

①呈堿性包括兩種情況；強堿和強堿弱酸鹽的混合溶液及單一強堿弱酸鹽溶液。

②呈中性：強堿弱酸鹽和少量弱酸的混合溶液

③呈酸性：強堿弱酸鹽和大量弱酸的混合溶液

例2（上海化學試題14）.某酸性溶液中只有Na+、CH3COO-、H+、OH-四種離子。則下列描述正確的是（ ）

A.該溶液由pH=3的CH3COOH與pH=11的NaOH溶液等體積混合而成

B.該溶液由等物質的量濃度、等體積的NaOH溶液和CH3COOH溶液混合而成

C.加入適量的NaOH，溶液中離子濃度c（CH3COO-）>c（Na+）>c（OH-）>c（H+）

D.加入適量氨水，c（CH3COO-）一定大于c（Na+）、c（NH4+）之和

[答案]A

3.理解掌握電解質溶液中的幾種守恒關系；

①電荷守恒：任何溶液中都呈電中性，溶液中陽離子所帶的正電荷總和等于陰離子所帶的負電荷總和。在CH3COONa溶液中：

c（CH3COO-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+）

②物料守恒：溶質在溶液中某種離子的各種存在形式總和不變。

如：在CH3COONa溶液中c（CH3COO-）+c（CH3COOH）= c（Na+）=c（CH3COONa）

③質子守恒：溶液中溶劑水電離的c（H+）和c（OH-）濃度相等，

如：在CH3COONa溶液中，水所電離的H+被部分CH3COO-結合生成CH3COOH，因此：c（H+）+c（CH3COOH）= c（OH-）

例3（廣東化學試題17）鹽酸、醋酸和碳酸氫鈉是生活中常見的物質。下列表述正確的是（ ）

A.在NaHCO3溶液中加入與其等物質的量的NaOH，溶液中的陰離子只有CO32-和OH-

B.NaHCO3溶液中：c（H+）+c（H2CO3）=c（OH-）

C.10mL0.10mol L-1CH3COOH溶液加入等物質的量的NaOH后，溶液中離子的濃度由大到小的順序是：c（Na+）>c（CH3COO-）>c（OH-）>c（H+）

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2013年12月30日，國家衛生計生委等4部門印發《職業病分類和目錄》，原衛生部和原勞動保障部聯合印發的《職業病目錄》同時廢止。2014年2月，本刊刊登了《〈職業病分類和目錄〉調整解讀》，就調整的目的、原則、主要調整病種等內容進行了解讀。根據讀者的反饋，本刊記者就讀者關心的問題，采訪了參與修訂《職業病分類和目錄》的中國疾病預防控制中心職業衛生與中毒控制所所長李濤。

記 者（以下簡稱“記”）：李所長，您好！《職業病分類和目錄》出臺以后，引起了廣泛的社會反響，其中一個大家都比較關心的問題是：為什么這次修訂會把艾滋病納入其中？而與艾滋病傳播途徑類似的乙肝等疾病，為什么沒有被納入？

李 濤（以下簡稱“李”）：把艾滋病納入《職業病分類和目錄》中，爭議最大的問題是如何界定職業接觸和非職業接觸。即使是醫護人員和公安人員，也不能排除因為個人其他問題而感染艾滋病的可能。在這方面，針對艾滋病有過很多研究。一旦患病，有一系列措施可以去鑒定它屬于職業接觸還是非職業接觸造成的患病。

具體來說，無論是醫護工作者還是警察，一定要有一個明確的職業暴露登記。比如在2014年1月20日，一位醫護人員對一名艾滋病患者進行處理。在這個時候，醫護人員因針刺受傷，發生職業暴露，則需要進行登記，這是第一步。第二步，該醫護人員在當天要進行艾滋病檢查，結果必須呈陰性。如果當天檢查結果就是陽性，則說明和職業暴露無關。而后，在當天檢查結果呈陰性后，在6個月的觀察期內，該醫護人員還要定期檢查，如果在此期間，出現檢查結果陰性轉陽性，則可以認定可能與職業暴露相關。一旦出現爭議，還可以檢查該醫護人員負責處理的艾滋病患者的病原體基因，同時再測定該醫護人員感染的艾滋病病原體基因，如果兩者一致的話，也可以認定職業病。

在《職業病分類和目錄》修訂初期，專家組一些專家也曾經提出是否把乙肝、丙肝和戊肝等經血源性傳播的疾病納入《職業病分類和目錄》，其中的關鍵問題是，如何確定患者患病是因為職業接觸而非其他原因。以現今的技術，暫時還無法作出如艾滋病一樣的準確論斷。所以經過反復論證，最終還是沒有將這些疾病納入《職業病分類和目錄》。

記：《調整解讀》指出：“《職業病分類和目錄》結合我國職業病防治工作的實際，突出重點職業病種。”請問，我國近年來在職業人群中，危害面最廣泛、最嚴重的重點職業病種主要有哪些？

李：從目前的情況來看，我國仍然以塵肺病為主。現在塵肺病每年的發病率在90%左右，而塵肺中最主要的是矽肺和煤工塵肺，這兩種占塵肺病的80%～85%。所以，曾經我們在討論國家職業病防治規劃的時候，從2009年到2015年，如果按照國家職業病防治規劃，把塵肺病控制住了，就相當于把2/3的職業病給控制住了。

記：職業性塵肺病及其他呼吸系統疾病做了哪些調整？為何要進行這些調整？

李：在職業性塵肺病中，將“塵肺”修改為“塵肺病”。在職業性其他呼吸系統疾病中，一是增加刺激性化學物所致慢性阻塞性肺疾病、金屬及其化合物粉塵肺沉著病（錫、鐵、銻、鋇及其化合物）和硬金屬肺病；二是將“變態反應性肺泡炎”修改為“過敏性肺炎”。之所以要增加這3種疾病，是因為一般呼吸系統疾病分為6類。第一類是刺激性化學物質所導致的肺病，在新修訂的《職業病分類和目錄》中，這部分內容主要分在了職業性化學中毒這一大類里；第二類是肺部的腫瘤，這部分內容主要分在了職業性腫瘤這一大類里；第三類是塵肺病，這部分內容單獨成一類。剩下的3種，即：刺激性化學物所致慢性阻塞性肺疾病、金屬及其化合物粉塵肺沉著病（錫、鐵、銻、鋇及其化合物）和硬金屬肺病，只能單獨列在其他呼吸系統疾病中，因為其他都是有分類的。

記：讀者很關心的一個問題是，新增加的硬金屬肺病應該如何定義？

李：硬金屬塵肺病實際上也是以一個肺部明顯纖維化的疾病，但是它的特征是硬金屬和硬質合金所致的疾病，這是20世紀由德國科學家發現的。硬金屬塵肺病分為急性、亞急性和慢性3種類型，致病因素上非常明確地是由于硬質合金。目前我國尚無硬金屬肺病的診斷標準。

記：您談到了像硬金屬肺病這種目前尚無診斷標準的疾病，那么，對于一些新納入職業病的疾病，診斷依據是什么？在修訂配套法律法規、診斷標準的過渡期內，如何認定職業病？

李：在進行職業病診斷的過程中，首先要依據的是《職業病防治法》《職業病診斷鑒定管理辦法》和國家職業病診斷標準。此次修訂《職業病分類和目錄》，新增加了18種職業病。這些職業病有些前期已經制定了診斷標準，還有一些沒有制定診斷標準，這就面臨一個問題——沒有制定職業病診斷標準的疾病應如何診斷？針對這個問題，國家衛生與計劃生育委員會建立了一個“綠色通道”，專門制定了《職業病診斷通則》，為已經被《職業病分類和目錄》納入、尚沒有診斷標準的疾病，提供指導，作為一個應急的過渡。

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答：方法一，從概念著手判斷，電解質是溶于水或融化狀態能導電的化合物；非電解質是溶于水或融化狀態都不導電的化合物.

方法二：從物質的類別判斷：酸、堿、鹽、絕大多數金屬氧化物、水是電解質.非金屬氧化物、非酸性非金屬的氫化物（如NH3）、多數有機物是非電解質.

方法三：從概念間包含關系判斷：

2.一種物質如果不是電解質，則一定是非電解質，對嗎？

答：這種說法是錯的，電解質和非電解質是化合物的一種分類方法，化合物如果不是電解質，則以一定是非電解質.混合物和單質既不是電解質也不是非電解質.

3.CaCO3高溫分解，水中難溶不導電但為什么它是電解質？

答：電解質和非電解質的本質區別是在一定條件下能否電離.CaCO3高溫分解，但CaCO3是離子化合物，水中溶解度盡管很小，溶液中離子濃度極小，用通常的實驗裝置測不出溶液的導電性，若用精密電流計則可測得它的溶液的導電性.由于溶于水的那部分幾乎全部電離，因此它不但是電解質，并且為強電解質.

4.電解質和金屬導電有何不同點？

答：金屬靠自由移動的電子導電，導電的過程是物理現象，溫度升高時電阻增大，導電能力減弱.

電解質靠自由移動的陰陽離子導電，導電的同時要發生化學變化.電解質溶液的導電能力由溶液中離子濃度和離子所帶電荷決定.當溫度升高時，弱電解質的電離程度增大，離子濃度增大，導電性會增強.

5.電解質分為強電解質和弱電解質，金傺躉物屬于哪一類電解質？

答：決定強、弱電解質的因素較多，有時一種物質在某種情況下是強電解質，而在另一種情況下，又可以是弱電解質.中學根據電解質在水中電離程度將電解質分為強電解質和弱電解質，在水分子作用下，能完全電離為離子的化合物如強酸、強堿和多數鹽為強電解質；在水分子作用下，只有部分分子電離為離子的化合物如弱酸、弱堿等為弱電解質.金屬氧化物有的和水發生反應生成堿，有的不溶于水，因此強弱電解質不考慮金屬氧化物.

6.電解質的強弱和它在水中的溶解性、電解質溶液的導電性有何關系？

答：電解質的強弱是根據電解質在水中電離程度劃分的，全電離的是強電解質，部分電離的是弱電解質，所以和電解質的溶解性無必然聯系，如醋酸易溶于水但它是弱電解質，BaSO4、CaCO3難溶于水但它們是強電解質.

同樣電解質的強弱和電解質溶液的導電性也無必然聯系，因為電解質溶液的導電性和離子濃度、離子所帶的電荷有關，與電解質的電離程度無關，即強電解質溶液導電能力不一定比弱電電解質溶液的強.

7.為什么鹵化氫：HF、HCl、HBr、Hl中HF是弱酸？

答：它們分子中鍵長依次增大，分子的鍵能依次減小，HF的鍵能最大，分子結合最牢固，在水溶液中電離最困難.再加上HF分子之間形成氫鍵的緣故而有締合作用，雖然在水分子的作用下部分HF發生電離，但電離出的F-很快又和HF結合成為HF2-、H2F3-、

H3F4-等離子，所以HF是弱酸，而HCl、HBr、Hl是強酸.

8.如何用實驗證明HA是弱電解質？

答：常見的幾種方法舉例如下：

第一種：配制0.1 mol/L的HA溶液，測其pH，若溶液的pH>1，說明HA溶液是弱酸.

第二種：分別配制0.1 mol/L的HA溶液和0.1 mol/L鹽酸溶液，測兩者的導電性，若HA溶液導電性明顯比鹽酸溶液的小，說明HA是弱酸.

第三種：分別配制0.1 mol/L的HA溶液和0.1 mol/L鹽酸溶液，在等體積兩種溶液中分別加入等質量且顆粒大小相同的鋅粒，若產生氣體的速率HA溶液明顯比鹽酸的慢，則說明HA是弱酸.

第四種方法：稀釋法，先測HA溶液的pH，然后將溶液體積擴大10倍，若溶液pH增大不到一個單位，說明HA為弱酸.

第五種方法：測NaA溶液的pH，若溶液的pH>7，則可說明HA為弱酸.

第六種方法：分別配制0.5 mol/L的HA溶液和0.55 mol/L的NaOH溶液，測兩者反應的中和熱，若中和熱小于57.3 kJ/mol，說明HA是弱酸.

9.如何用簡單實驗證明醋酸溶液中存在

CH3COOHCH3COO-+H+的電離平衡？

答：方法一，先測定醋酸溶液的pH，然后將該溶液放在熱水浴中加熱一段時間，再測定熱醋酸溶液的pH，若pH減小，則說明醋酸溶液存在電離平衡.

方法二：先聞醋酸溶液有氣味，說明溶液中存在CH3COOH分子，再向該醋酸溶液中滴入幾滴甲基橙溶液，溶液呈紅色，說明醋酸溶液顯酸性，即證明醋酸溶液存在電離平衡.

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關鍵詞：燃料電池；電極反應式；書寫方法

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2013）23-0138

一、有關燃料電池的基本知識

1. 燃料電池的電極規定

燃料電池的兩極材料都是用多孔碳、多孔鎳、鉑、鈀等兼有催化劑特性的惰性金屬，兩電極的材料相同。所以，燃料電池的電極是由通入氣體的成分來決定。通入可燃物的一極為負極，可燃物在該電極上發生氧化反應；通入空氣或氧氣的一極為正極，氧氣在該電極上發生還原反應。

2. 燃料電池的電解質

不同類型的燃料電池可有不同種類的電解質，其電解質通常有水劑體系（酸性、中性或堿性）電解質、熔融鹽電解質、固體（氧化物或質子交換膜）電解質等。在不同的電解質中，燃料電池的電極反應式的表示方法不同。因此，在書寫燃料電池電極反應式時要特別注意電解質的種類。

二、燃料電池電極反應式的書寫方法

書寫燃料電池電極反應式一般分三步：第一步，先寫出燃料電池的總反應方程式；第二步，寫出燃料電池的正極反應式；第三步，在電子守恒的基礎上：燃料電池的總反應式-正極反應式=負極反應式。

下面對書寫燃料電池電極反應式“三步法” 作一具體解釋：

1. 燃料電池總反應方程式的書寫

根據燃料燃燒反應寫出燃料電池的總反應方程式，但要注意燃料的種類。

若是氫氧燃料電池，其電池總反應方程式不隨電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性變化而變化，即2H2+O2=2H2O。

若燃料是含碳元素的可燃物，其電池總反應方程式與電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性有關，如甲烷燃料電池在酸性、中性電解質中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在堿性電解質中生成CO32-離子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。

2. 燃料電池正極反應式的書寫

因為燃料電池正極反應物都是氧氣，正極都是氧氣得到電子的還原反應，所以可先寫出正極反應式。正極反應的本質都是O2得電子生成O2-離子，故正極反應式的基礎都是O2+4e-=2O2-。正極產生O2-離子的存在形式與燃料電池的電解質的狀態和電解質溶液的酸堿性有著密切的關系。這是非常重要的一步。

現將與電解質有關的四種情況歸納如下：

（1）電解質為酸性電解質溶液（如稀硫酸）

C. 隨著不斷放電，電解質溶液堿性不變

D. 甲烷燃料電池的能量利用率比甲烷燃燒的能量利用率大

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【關鍵詞】碳渣；鋁電解生產；形成原因；控制措施；危害；

鋁電解用炭素陽極，是將煅后焦、瀝青、生碎和殘極按照一定比例進行混合，經振動成型、高溫焙燒和導桿澆鑄生產出滿足電解需要的組裝陽極塊。在電解槽內工作過程中，炭陽極不斷消耗，發生電化學反應生成CO2及CO氣體和金屬鋁液。因炭素原料質量、陽極加工質量、換極作業質量和電解質體系自身存在的問題，使炭陽極在電解槽中出現掉渣現象，進而溶解或漂浮于電解質表面，

一、鋁電解生產中碳渣形成的原因

在冰晶石-氧化鋁的溶鹽電解預焙槽中，陽極碳塊作為鋁電解的心臟部分，一直被人們所關注，其質量的好壞，直接影響著電解的進行和產品的質量。如果碳塊的質量達不到要求，將在鋁電解質溶液中產生過多的碳渣，對鋁電解過程產生一系列不利的影響，如造成電解質電壓升高，導致熱槽的產生，這不但引起電解消耗的增加，而且當熱槽產生時將引起鋁電解生產的諸多技術經濟指標惡化，同時對電解槽的壽命也有影響，就其形成原因，大致可歸納為以下幾種。

1、由于陽極加工質量問題引起的掉渣.炭素材料在加工成陽極制品的過程中，其制品質量不同程度地受到工序過程中的主客觀制約因素的影響，如煅燒帶溫度不夠、成型配料不均勻、成型密實度不夠，偏離焙燒工藝曲線，部分焙燒塊的強度、比電阻和真比重等理化指標達不到工藝要求，在電解槽內受電解質沖刷形成掉渣，增加陽極電阻率。

2、由于原料質量問題引起的掉渣。鋁電解用炭素陽極，主要生產原料為石油焦和瀝青等，部分石油焦摻雜少量煤粉和其它雜質，不同石油焦含有煤粉和其他雜質的量各不相同，品位越低的石油焦含有雜質的成分越大，雜質中含有的P、V、S等微量元素嚴重降低陽極的抗氧化性，生產陽極塊用原料是通過摻配不同品位的石油焦和瀝青等物料來實現混捏成型的，各種雜質化合物隨之進入陽極，部分通過高溫焙燒揮發，剩余部分成為灰份留在陽極內部，并在電解生產過程中釋放在電解槽內，降低陽極的抗氧化，誘發陽極掉渣。

3、作業操作質量較差引起的掉渣。換極作業質量十分重要，尤其在沒有按照技術規范操作時，陽極也易掉渣。新陽極在安裝初期不能實現全電流工作，陽極安裝過低時浸潤在電解質中受其沖刷易形成掉渣；另外，新極安裝過低時，在電流導全時由于極距較均值要小，造成電流過大，導致強熱應力，破壞陽極強度形成爆塊和掉渣。其他作業質量，如氧化鋁保溫料覆蓋不當，造成陽極外露產生陽極氧化掉渣，尤以出鋁口、煙道端、下料口的陽極角部較為明顯。

4、電解槽槽況不佳引起的掉渣。當電解槽況出現異常時，陽極的工作狀況也隨之惡化，如槽溫升高，陽極的抗氧化性減弱，同時槽溫高，側部爐幫化空易富集碳渣，電解槽排渣功能減弱，易造成電解質含碳。

二、鋁電解生產中碳渣的控制措施

1、提高陽極制作工序的加工質量。提高炭素陽極制品質量，其根本在于提高陽極系統工序生產質量，即石油焦煅燒質量，成型配方、糊料混捏溫度及混涅質量、生塊成型質量，生塊高溫焙燒質量。規范各項作業操作程序，嚴格執行技術標準，確保陽極表面和內在理化指標滿足電解生產的需要。

2、采用高品質的預焙碳塊。在前面關于碳渣的來源中已討論，由于碳塊質量的不合格造成碳粒脫落是產生碳渣的主要原因，在生產中使用質量不合格的碳塊，無疑為碳渣的產生創造了有利的條件，因此采用高質量的預焙塊是減少電解質溶液中碳渣的至關重要的措施。

3、選用優質的陰極碳塊。與陽極碳素材料一樣，陰極碳塊的質量優劣對碳塊的剝落程度有影響，在砌筑電解槽陰極時采用優質陰極側部碳塊和底部碳塊能較有效地承受和抵抗鋁電解質溶液和鋁液的侵蝕和沖刷，從而減少碳塊的剝落，減少碳渣的產生。

4、提高電解作業質量，注重碳渣打撈工作。根據陽極平均消耗速度，安裝的新極要相對提高1～1.5cm，保證陽極在通全電流前期不過壓超流、陽極性能不受到破壞，不被電解質沖刷掉渣。加強陽極防氧化工作，特別注重中縫下料點周邊、出鋁口和煙道端位置陽極保護工作，防止陽極氧化掉渣。槽內流體運動也會使碳渣漂浮于角部和小頭及邊部，對該部位勤作打撈，防止碳渣的積聚。可以利用效應后在出鋁口打撈，換極時打撈，角部專撈。

5、優化改進電解質成分。為減少槽內碳渣的產生，可能通過綜合平衡調控氟化鹽與分子比、電壓與槽溫等技術措施，改善槽況，有效提高電解質的自排能力，從而凈化清亮電解質體系，提高電流效率，實現節能電解生產。

6、在電解過程中選用低溫操作。由于鋁的二次反應也是產生碳渣的一個原因，所以在電解生產過程中就要減少二次反應的發生。在生產操作中要保持低電壓、低氧化鋁濃度、低分子比、低溫度高極距，從而保證電解生產在較低的、穩定的溫度下進行，提高了電流效率，減少了鋁的二次反應損失，從而減少了碳渣的生成。

三、碳渣對鋁電解生產的危害

1、鋁電解溶液中的碳渣，導致電解質的電阻增大，其結果造成電解質電壓降的升高，增加鋁電解生產的電能消耗。據具有關專業人士報道，當鋁電解質溶液中的碳渣含量達到1%（重量）時，電解質導電率約降低11%，由此可見碳渣對電解質的導電率的不利影響是極為顯著的，碳渣的顆粒越小，對降低電解質的導電率的作用越大。

2、鋁電解質溶液中的碳渣導致熱槽產生，當電解質中的碳渣積累到一定濃度時，由于比電阻的增大，必定造成電介質電壓降升高，從而使電解槽兩極間的電能收入額外增加，對于槽工作電壓和其它技術條件擺布正常的電解槽來說，兩極間由于電解質溶液含碳，導致其電壓升高而增加的這部分電能收入不為電解過程所必須；其唯一的消耗途徑是轉化為熱量釋放出來，結果引起電解質溶液過熱，槽溫上升，產生熱槽，這樣對電解生產是極為不利的，不但造成電能的無謂消耗，同時會使電解槽的陰極受到損壞，影響槽壽命，此外在處理熱槽時，還消耗大量的氟化鹽，故其危害作用是非常巨大的。

3、鋁電解溶液中的碳渣造成電流損失，當鋁電解質溶液表面漂浮有大量碳渣時，碳渣將與碳素陽極和陰極組成電流通路，部分電流會直接通過碳渣進入陰極或側部，而不能參與電解反應，形成側部漏電，嚴重時會造成側部漏爐。

結束語

在我國現階段的大型預焙鋁電解槽中，普遍采用炭素制品作陽極進行電解生產，炭素陽極在電解質中工作時不同程度地發生顆粒脫落形成碳渣，影響到電解質性能和生產指標。因此探討如何減少和控制電解生產過程中碳渣的產生具有重要的意義。

參考文獻

[1]夏尚斌.淺談開槽陽極對鋁電解生產的影響[J].有色冶金節能，2011，01

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一、溶液中三個守恒關系

三個守恒關系適合任何電解質溶液（單一電解質、混合電解質溶液）。（1）電荷守恒是指電解質溶液中所有陽離子所帶有的正電荷總數與所有的陰離子所帶的負電荷總數相等，（此處利用離子濃度代替離子數目，原因所有離子處在同一溶液中，溶液體積相同）。如濃度均為0.1mol/LCH3COONa和CH3COOH的混合溶液，溶液中存在的微粒有：Na+、CH3COO-、CH3COOH、H+、OH-、H2O等，由電荷守恒得：c（Na+）+c（H+）=c（CH3COO-）_+c（OH-）_。（2）物料守恒是指電解質溶液中由于電離或水解因素，離子會發生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數是不會改變的。物料守恒：_c（CH3COO-）+c（CH3COOH）=0.2_mol/L=2 c（Na+）。（3）質子守恒是由電荷守恒和物料守恒推導得出的，即電荷守恒的關系式減去物料守恒的關系式，意義是指由于指定溶液中氫原子的物質的量為定值，所以無論溶液中結合氫離子還是失去氫離子，但氫原子總數始終為定值，也就是說結合的氫離子的量和失去氫離子的量相等，質子守恒：c（H+）+c（CH3COOH）=c（Na+）+c（OH-）。溶液中三個守恒關系：主要解決的相關題目：離子濃度的等量關系和離子濃度的相對大小

二、弱電解質的電離和弱離子的水解

弱電解質（弱酸、弱堿、水）的電離程度很小，可由電離常數可知如室溫下，醋酸的電離常數為1.75×10-5，水的離子積常數為10-14，所以在弱酸或弱堿溶液中，分子的濃度遠遠大于其電離的離子濃度;而在水解的鹽溶液中弱離子的水解程度也是很弱的，可由水解常數理解，所以，在水解的鹽溶液中，水解的弱離子的濃度遠遠大于其水解生成的分子濃度。所以當弱酸和其強堿鹽同濃度混合時，弱酸的電離程度遠遠大于相應弱離子的水解程度，故弱離子的濃度遠大于分子的濃度。例如濃度均為0.1mol/LCH3COONa和CH3COOH的混合溶液中，c（CH3COO-）>c（CH3COOH）

三、室溫下PH之和為14的酸堿等體積混合，所得溶液的酸堿性及溶液中電解質的判斷

若顯中性，即PH=7，則為強酸強堿混合，反之亦然;溶液中電解質為鹽。若顯堿性，即PH>7，則為強酸弱堿混合，反之亦然;溶液中電解質為鹽和弱堿。若顯酸性，即PH<7，則為強堿弱酸混合，反之亦然;溶液中電解質為鹽和弱堿（原因是，弱者過量。）

四、酸堿中和反應

根據二者的物質的量的不同，所得溶液中溶質可能會出現以下三種情況：（1）二者恰好完全反應，溶液中只有鹽一種溶質，可以根據鹽的類型判斷溶液的酸堿性。（2）酸過量，溶液中有兩種溶質，溶液可能顯酸性或中性。（3）堿過量，溶液中有兩種溶質，溶液可能顯堿性或中性。如CH3COOH和NaOH反應，HCl和NH3?H2O反應。

五、電離與水解的對比（易溶電解質為例）

六、判斷HA為弱酸的方法

（一）利用不完全電離的性質

①利用PH∶0.01mol/L的HA，PH>2，或PH=3的HA，稀釋100倍，PH<5（說明HA沒有完全電離），②與強酸HCl的性質比較，a：等濃度（0.01mol/L）的HCl和HA稀釋相同的倍數（100倍），PH變化比鹽酸小。b：濃度的HCl和HA分別與足量的Zn反應，起始速率 V（HCl）>V（HA）。c：體積，等PH的HCl和HA分別與足量的Zn反應，生成H2的量：V（HCl）>V（HA）;分別與等濃度（等體積）的NaOH反應，消耗NaOH的體積（濃度）V（HCl）<V（HA）〔c（HCl）<c（HA）〕。（兩種酸都是一元酸）。

（二）利用水解的性質

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1. 原電池、電解池、電鍍池判定規律

若無外接電源，可能是原電池，然后依據原電池的形成條件分析判斷，主要思路是“三看”：先看電極：兩極為導體且活潑性不同；再看溶液：兩極插入電解質溶液中；后看電路：形成閉合回路或兩極接觸。若有外接電源，兩極插入電解質溶液中，則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解質溶液中的金屬陽離子相同則為電鍍池，其余情況為電解池。

2. 電解有關計算的方法規律

有關電解的計算通常是求電解后某產物質量、氣體的體積、某元素的化合價、溶液的pH及物質的量濃度等。解答此類題的方法有兩種：一是根據電解方程式或電極反應式列比例求解；二是利用各電極、線路中轉移的電子數目守恒列等式求解。以電子守恒較為簡便，注意運用。

3. 電化學基礎知識的應用

（1）金屬的防護

①改變金屬的內部結構。例如把Ni、Cr等加入普通鋼里制成不銹鋼。②覆蓋保護層：a涂油脂、油漆、搪瓷、塑料等；b電鍍耐腐蝕的金屬（Zn、Sn、Ni、Cr等）。③電化學保護法：多采用犧牲陽極的陰極保護法。如在輪船螺旋槳附近的船體上鑲嵌活潑金屬鋅塊。另外，可采用與電源負極相連接的保護方式。如大型水壩的水閘的保護就是讓鐵閘門和電源負極相連。

（2）電解原理的應用

①氯堿工業（電解飽和食鹽水）：2NaCl+2H2O 2NaOH

+H2+O2②活潑金屬Na、Mg、Al的制取，例如，電解熔融的

NaOH制金屬Na：2NaOH 4Na+O2+2H2O .③金屬精煉：如銅的精煉：以粗銅作陽極，精銅作陰極，含Cu2+的溶液作電解質溶液。④電鍍：待鍍金屬制品作陰極，鍍層金屬作陽極，含鍍層金屬的溶液作電解質溶液。其特點是陽極本身參與電極反應，電鍍過程中相關離子的濃度保持不變。

二、分析熱點問題，把握命題趨向

關于電化學的內容是歷年高考的重要知識點之一，考查的內容主要有以下幾點：

1. 原電池、電解池、電鍍池的電極名稱及電極反應式

例：銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中，鋅片是（ ）

A. 陰極 B. 正極 C. 陽極 D. 負極

解析：電解池的兩級分別命名為陰陽極，原電池的兩極分別命名為正負極。銅片和鋅片用導線連接后插入稀硫酸中形成原電池，其中鋅片失電子作原電池的負極。答案：D

2. 根據原電池、電解池的電極變化判斷金屬活動性強弱

例：X、Y、Z、M代表四種金屬元素，金屬X和Z用導線連接放入稀硫酸中時，X溶解，Z極上有氫氣放出；若電解Y2+和Z2+共存的溶液時，Y先析出；又知M2+的氧化性強于Y2+。則這四種金屬的活動性由強到弱的順序是（ ）