化学

2.溶液呈电中性
【例题11】将两个铂电极插入500 mL CuSO4溶液中进行电解，通电一段时间后，某一电极增重0.064g（设电解过程中无H2放出，且不考虑水解和溶液的体积变化）。此时H+的浓度为：
A. 4×10－3mol·L－1 B. 2×10－3mol·L－1 C.1×10－3mol·L－1 D. 1×10－7mol·L－1
解析：由电中性原理，CuSO4溶液中的Cu2+电解为Cu后，所缺少的正电荷由生成的H+来补充，故有n(H+)＝2n(Cu2+)＝×2＝2×10－3mol，
c(H+)＝＝4×10－3mol·L－1
答案：A
【例题12】铜和镁的合金4.6 g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480 mL的NO2气体和336 mL N2O4气体（体积均为标准状况下测定），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为
A．9.02 g B．8.51 g C．8.26 g D．7.04 g
解析：加入足量的氢氧化钠溶液，沉淀为Cu(OH)2、Mg(OH)2，沉淀的质量就是合金的质量和氢氧根的质量之和。由于反应前的Cu、Mg 及反应后的Cu(OH)2、Mg(OH)2均呈电中性，故根据电荷守恒，反应过程中金属单质失去电子的物质的量等于金属离子所结合的OH－的物质的量，即：n(OH－) ＝ n(e－)。则
n(OH－)＝n(e－)＝n(NO2)×1 + n(N2O4)×2＝×1 + ×2＝0.23 mol
m(沉淀)＝m(金属)＝m(OH－)＝ 4.6 g + 0.23 mol×17 g/mol ＝ 8.51 g
答案：B
【例题13】已知2Fe2+ + Br2 ＝ 2Fe3+ + 2Br－，向100mL FeBr2溶液中通入标况下的Cl2 3.36L，充分反应后测得形成的溶液中Cl－和Br－的物质的量浓度相等，则原FeBr2溶液的物质的量浓度为_________。
解析：由题意可知还原性： Fe2+＞Br－，因此通入Cl2后，Fe2+应该全部被氧化为Fe3+。反应后溶液中存在的离子有：Cl－、Br－和Fe3+。且n(Cl－)＝n(Br－)
＝2n(Cl2)＝2×＝0.3mol
由电荷守恒得：3n(Fe3+)＝n(Cl－) ×1+ n(Br－) ×1，解得n(Fe3+)＝0.2mol
因此原FeBr2溶液的物质的量浓度为：c(FeBr2)＝0.2mol/0.1L＝2 mol/L
答案：2 mol/L
点拨：在离子化合物或电解质溶液里，所含阴、阳离子的电荷数必定相等，既溶液显电中性。也就是：阳离子的物质的量（或其浓度）×阳离子的电荷数＝阴离子的物质的量（或其浓度）×阴离子的电荷数。