高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第2節(jié) 電解質(zhì)學(xué)案 魯科版必修1.doc
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第2節(jié) 電解質(zhì) 1.電解質(zhì)和非電解質(zhì) (1)電解質(zhì) 在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物稱為電解質(zhì)。常見(jiàn)的電解質(zhì)有酸、堿、鹽等。 (2)非電解質(zhì) 在水溶液和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物稱為非電解質(zhì)。常見(jiàn)的非電解質(zhì)包括蔗糖、酒精等。 辨誤區(qū) 辨析電解質(zhì)與非電解質(zhì) ①電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是對(duì)化合物而言,單質(zhì)與混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),如銅、鈉、氯氣、鹽酸等。 ②能導(dǎo)電的物質(zhì)不一定是電解質(zhì),如石墨、電解質(zhì)溶液等。電解質(zhì)本身不一定能導(dǎo)電,如食鹽晶體、HCl氣體(因未電離成自由移動(dòng)的離子)。 (3)電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) ①?gòu)?qiáng)電解質(zhì):在水溶液里能完全電離的電解質(zhì)叫強(qiáng)電解質(zhì)。常見(jiàn)的強(qiáng)電解質(zhì)如強(qiáng)酸(HCl、H2SO4、HNO3等)、強(qiáng)堿[NaOH、KOH、Ba(OH)2等]、絕大部分鹽(NaCl、K2CO3等)。 ②弱電解質(zhì):在水溶液里只部分電離的電解質(zhì)叫弱電解質(zhì)。常見(jiàn)的弱電解質(zhì)有弱酸(H2CO3、HClO)、弱堿[NH3H2O、Fe(OH)3、Cu(OH)2]等。 談重點(diǎn) 強(qiáng)、弱電解質(zhì)辨析 a.區(qū)別電解質(zhì)強(qiáng)弱的唯一依據(jù)是:在水溶液中能否完全電離,而不是電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性的強(qiáng)弱。溶液導(dǎo)電性強(qiáng)的不一定是強(qiáng)電解質(zhì);溶液導(dǎo)電性弱的也不一定是弱電解質(zhì)。b.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與電解質(zhì)在水中溶解度的大小無(wú)關(guān),也就是說(shuō)易溶于水的物質(zhì)不一定是強(qiáng)電解質(zhì),如NH3H2O、CH3COOH等,由于它們?nèi)苡谒笾挥幸徊糠职l(fā)生了電離,所以是弱電解質(zhì);難溶于水的物質(zhì)不一定就是弱電解質(zhì),如BaSO4、CaCO3等,雖然它們難溶于水,但溶解的部分是完全電離的,所以它們是強(qiáng)電解質(zhì)。 【例1-1】 下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是________,屬于非電解質(zhì)的是________。 ①H2SO4?、贜aOH ③NaCl?、苷崽恰、葶~?、轈O2?、逤H3COOH?、帑}酸 A.①②③⑦ B.④⑥ C.①②③⑤⑦ D.①⑦⑧ 解析:化合物分為電解質(zhì)和非電解質(zhì),對(duì)電解質(zhì)和非電解質(zhì)概念的理解要抓住兩點(diǎn):一是必須是化合物范疇;二是水溶液或熔融狀態(tài)下是否導(dǎo)電。題目所給的物質(zhì)中銅是單質(zhì),鹽酸是混合物,這二者既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。H2SO4、NaOH、NaCl、CH3COOH是水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,是電解質(zhì);蔗糖是水溶液和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物,CO2在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電,雖然其水溶液可以導(dǎo)電,但導(dǎo)電的離子不是化合物本身提供的,因而蔗糖和CO2為非電解質(zhì)。 答案:A B 【例1-2】 弱電解質(zhì)和強(qiáng)電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別在于( ) A.離子數(shù)目的多少 B.物質(zhì)的量濃度相同時(shí),溶液的導(dǎo)電能力 C.在水溶液中是否完全電離 D.化學(xué)式的寫(xiě)法不同 解析:弱電解質(zhì)和強(qiáng)電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別在于是否完全電離,即在水溶液中是否存在電離平衡。 答案:C 2.電解質(zhì)的電離 (1)電離的概念 電解質(zhì)溶于水或受熱熔化時(shí),離解成能夠自由移動(dòng)的離子的過(guò)程稱為電離。 例如,氯化鈉晶體不導(dǎo)電,是因?yàn)榫w中的Na+和Cl-通過(guò)靜電作用按一定規(guī)律緊密地排列在一起,使Na+和Cl-不能自由移動(dòng),也就不能導(dǎo)電。當(dāng)NaCl晶體溶于水時(shí),在水分子的作用下,Na+和Cl-會(huì)脫離晶體表面進(jìn)入溶液,成為自由移動(dòng)的離子。受熱熔化時(shí),Na+和Cl-獲得能量也能成為自由移動(dòng)的離子。能自由移動(dòng)的離子在外加電場(chǎng)作用下會(huì)發(fā)生定向移動(dòng)而導(dǎo)電。因此,電解質(zhì)能夠?qū)щ姷那疤崾请娊赓|(zhì)發(fā)生電離,形成自由移動(dòng)的離子。 淡重點(diǎn) 剖析電離 ①電離的條件是在水的作用下或受熱熔化,不能認(rèn)為是通電。②電離的結(jié)果是產(chǎn)生能自由移動(dòng)的離子。③實(shí)驗(yàn)表明,酸在溶于水時(shí)能發(fā)生電離,熔融狀態(tài)不電離,堿、大部分鹽在溶于水或受熱熔化時(shí)能發(fā)生電離。 【例2-1】 下列敘述中正確的是( ) A.氯化鎂晶體之所以不導(dǎo)電其原因是氯化鎂晶體中不含陰、陽(yáng)離子 B.在電流作用下氯化鈉在水溶液中電離成鈉離子和氯離子 C.氯化鉀晶體不能導(dǎo)電而其水溶液能導(dǎo)電的原因是氯化鉀與水發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了鉀離子和氯離子 D.氯化鉀晶體不能導(dǎo)電的原因是構(gòu)成氯化鉀晶體的鉀離子和氯離子不能自由移動(dòng),而溶于水后在水分子的作用下產(chǎn)生了自由移動(dòng)的鉀離子和氯離子,所以其水溶液能導(dǎo)電 解析:氯化鎂晶體不導(dǎo)電的原因是氯化鎂晶體中的Mg2+和Cl-不能自由移動(dòng);電解質(zhì)的電離不需要電流作用,因而A、B、C三項(xiàng)都是錯(cuò)誤的。 答案:D 析規(guī)律 物質(zhì)導(dǎo)電類型總結(jié) (1)自由離子導(dǎo)電:電解質(zhì)電離―→產(chǎn)生自由離子通電(化學(xué)變化) (2)自由電子導(dǎo)電:金屬(或石墨)含自由電子導(dǎo)電(物理變化) (2)電離方程式 電解質(zhì)的電離過(guò)程可以用電離方程式來(lái)表示。書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí),要分清電解質(zhì)在水分子作用下能電離出哪些離子,要注意陽(yáng)離子所帶的正電荷總數(shù)必須等于陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)。例如:H2SO4===2H++SO,NaOH===Na++OH-。 書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí),有些原子與原子結(jié)合能力強(qiáng),不能將其拆開(kāi),如酸根離子及弱酸的酸式酸根離子,如CO、SO、HCO等,而強(qiáng)酸的酸式酸根離子要拆開(kāi)寫(xiě),例如NaHCO3===Na++HCO,NaHSO4===Na++H++SO等。 強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式用“===”而弱電解質(zhì)的電離方程式用“”。例如Na2SO4===2Na++SO, CH3COOHCH3COO-+H+,NH3H2ONH+OH-。 電離方程式要符合質(zhì)量守恒和電荷守恒。電荷守恒就是“===”兩邊正、負(fù)電荷的代數(shù)和相等。如NaCl===Na++Cl-,“===”左邊的NaCl不帶電荷(電荷數(shù)為零),“===”右邊Na+與Cl-的正、負(fù)電荷的代數(shù)和等于零。 (3)酸、堿、鹽的概念 ①酸:電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物叫酸。例如 酸的電離通式一般為:酸―→H++酸根離子 ②堿:電離時(shí)生成的陰離子全部是OH-的化合物叫堿。例如 堿的電離通式一般為:堿―→金屬離子(或NH)+OH- 注意:酸或堿的定義中的“全部”在這里的含義是只有一種陽(yáng)離子:H+(或只有一種陰離子OH-)。 ③鹽:電離時(shí),生成金屬陽(yáng)離子(或NH)和酸根陰離子的化合物叫鹽。例如: 鹽的電離通式一般為:鹽―→金屬陽(yáng)離子(或NH)+酸根陰離子。 在稀溶液中:NaHSO4===Na++H++SO;在熔融狀態(tài)下:NaHSO4===Na++HSO。 【例2-2】 下列電離方程式正確的是( ) A.MgSO4===Mg+2+SO B.Ba(OH)2===Ba2++OH- C.Al2(SO4)3===2Al3++3SO D.Ca(NO3)2===Ca2++NO 解析:書(shū)寫(xiě)電離方程式時(shí),要注重兩個(gè)守恒,一個(gè)是質(zhì)量守恒,另一個(gè)是電荷守恒,同時(shí)要注意離子電荷和化合價(jià)表示形式的區(qū)別。A項(xiàng)中Mg+2的標(biāo)法不對(duì);B、D項(xiàng)中電荷不守恒。 答案:C 3.電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì) (1)原理分析 H2SO4與Ba(OH)2都是電解質(zhì),在水溶液中分別發(fā)生電離: H2SO4===2H++SO Ba(OH)2===Ba2++2OH- 根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,Ba2+和SO結(jié)合為BaSO4沉淀,OH-與H+結(jié)合為H2O,從而使溶液中離子濃度降低。由此可知H2SO4與Ba(OH)2在水溶液中的反應(yīng),參加反應(yīng)的不是分子而是離子,像這樣,在溶液中有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。該反應(yīng)可表示為:Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。 (2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 向0.01 molL-1 的Ba(OH)2溶液中滴入幾滴酚酞溶液,按下圖所示連接裝置,然后向Ba(OH)2溶液中滴加0.2 molL-1 的H2SO4溶液,觀察溶液中的現(xiàn)象和電流表(量程:15 A)指針的變化。 稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)實(shí)質(zhì)的研究 (3)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 ①滴有酚酞的Ba(OH)2溶液顯紅色,電流表指針示數(shù)較大; ②隨著H2SO4 溶液的加入,溶液的顏色逐漸由紅色變?yōu)闊o(wú)色,溶液中生成白色沉淀并逐漸增多,電流表指針的示數(shù)逐漸減小為零(或接近零)。繼續(xù)滴加稀硫酸,指針讀數(shù)又變大。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論 電解質(zhì)在溶液中的反應(yīng),實(shí)質(zhì)上是某些離子之間相互反應(yīng)而使其濃度降低。另外,使離子濃度降低除了通過(guò)生成難溶的物質(zhì)(如BaSO4 )、難電離的物質(zhì)(如H2O)之外,還可以通過(guò)生成易揮發(fā)性的物質(zhì)(如CO2)達(dá)到目的。 【例3】 下列各組物質(zhì)相互混合后,不會(huì)發(fā)生離子反應(yīng)的是( ) A.NaOH溶液和CuCl2溶液 B.Na2CO3溶液和稀硫酸 C. Na2SO4溶液和MgCl2溶液 D.Ca(OH)2和鹽酸 解析:題中所涉及的溶質(zhì)都是電解質(zhì),它們易溶于水,在水溶液中電離成自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子,它們之間的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)該是某些離子之間的反應(yīng)。是否能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),可根據(jù)是否生成難溶性物質(zhì)、難電離的物質(zhì)、易揮發(fā)性物質(zhì)來(lái)進(jìn)行判斷。Na2SO4和MgCl2溶液混合后沒(méi)有難溶性物質(zhì)、難電離的物質(zhì)、易揮發(fā)性物質(zhì)生成,故不發(fā)生離子反應(yīng)。 答案:C 4.離子方程式的書(shū)寫(xiě) (1)離子反應(yīng) 有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)都是離子反應(yīng)。 (2)電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生離子反應(yīng)的條件 ①生成難溶性物質(zhì); ②生成難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水); ③生成揮發(fā)性物質(zhì)。 (3)離子方程式的概念 用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子。 (4)離子方程式的意義 ①離子方程式表示化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 ②離子方程式不僅表示一定物質(zhì)間的某個(gè)反應(yīng),而且還表示所有同一類型的離子間的反應(yīng)。如CO+2H+===H2O+CO2↑,不僅可以表示碳酸鈉溶液與鹽酸的反應(yīng),還可以表示所有可溶性碳酸鹽與強(qiáng)酸在溶液中進(jìn)行的反應(yīng)。 (5)離子方程式的書(shū)寫(xiě)方法通常有以下兩種 方法1:[以稀硫酸與Ba(OH)2溶液反應(yīng)為例] ①寫(xiě)出反應(yīng)物在水溶液里的電離方程式: H2SO4===2H++SO Ba(OH)2===Ba2++2OH- 明確溶液中存在的離子:H2SO4溶液中存在H+和SO,Ba(OH)2溶液中存在Ba2+和OH-。 ②判斷混合后能夠相互作用生成沉淀、水或氣體的離子間的反應(yīng): ③寫(xiě)出離子方程式,并配平(原子守恒、電荷守恒、物料守恒) 2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O 方法2:[以CuSO4溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例] ①寫(xiě)出正確的反應(yīng)方程式(注意方程式的配平,“↓”和“↑”的使用):CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4 ②將易溶于水并且易電離的物質(zhì)改為用離子符號(hào)表示,而難溶的物質(zhì)、難電離的物質(zhì)、氣體仍用化學(xué)式表示:Cu2++SO+2Na++2OH-===Cu(OH)2↓+2Na++SO。 ③將方程式兩邊相同的離子符號(hào)等量刪去, 得離子方程式:Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓ ④檢查已寫(xiě)出的離子方程式是否質(zhì)量守恒和電荷守恒。 這種方法的書(shū)寫(xiě)步驟可以抓住四個(gè)關(guān)鍵的字來(lái)記憶,即“寫(xiě)、改、刪、查”。 析規(guī)律 物質(zhì)改寫(xiě)規(guī)律 在掌握離子方程式的書(shū)寫(xiě)時(shí),只有強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和易溶性的鹽能改成離子形式;難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)(弱酸、弱堿、水等)、易揮發(fā)性物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物,均不能拆開(kāi),要保留化學(xué)式。 對(duì)于微溶性物質(zhì)如作為生成物,一律視為沉淀,寫(xiě)化學(xué)式,標(biāo)“↓”號(hào);如作為反應(yīng)物,若是澄清溶液應(yīng)改寫(xiě)成離子符號(hào),若是懸濁液應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式。多元弱酸的酸式酸根離子,不能拆開(kāi)寫(xiě),如HCO不能拆成H+和CO。 此方法的關(guān)鍵是第二步,能否可拆取決于該物質(zhì)是否是電解質(zhì),是否符合電離的條件,是否完全電離,在體系中是否以離子形態(tài)大量存在。 【例4】 已知0.1 molL-1的NaHSO4溶液中H+的物質(zhì)的量濃度為0.1 molL-1,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)寫(xiě)出NaHSO4在水溶液中的電離方程式__________________________________。 (2)NaHSO4屬于“酸”、“堿”、“鹽”中的______;選擇的理由是_____________。 (3)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性,寫(xiě)出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式________________;在以上中性溶液中,繼續(xù)滴加Ba(OH)2溶液,寫(xiě)出此步反應(yīng)的離子方程式__________________。 解析:(1)由c(NaHSO4)=c(H+)=0.1 molL-1可知,NaHSO4在水溶液中完全電離為Na+、H+、SO三種離子。 (2)根據(jù)NaHSO4電離的結(jié)果和酸、堿、鹽的定義,可以判斷出NaHSO4的物質(zhì)類別。 (3)反應(yīng)后溶液呈中性時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHSO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+Na2SO4+2H2O,離子方程式為Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O。此時(shí)溶液中只有Na2SO4,再加入Ba(OH)2溶液,反應(yīng)的離子方程式為Ba2++SO===BaSO4↓。 答案:(1)NaHSO4===Na++H++SO (2)鹽 NaHSO4在水溶液中電離出的離子,既有金屬陽(yáng)離子又有酸根陰離子 (3)Ba2++2OH-+2H++SO===BaSO4↓+2H2O Ba2++SO===BaSO4↓ 5.離子的檢驗(yàn) 離子的檢驗(yàn)常利用離子間發(fā)生反應(yīng)時(shí)伴隨產(chǎn)生的不同 現(xiàn)象,如有無(wú)沉淀、沉淀顏色、有無(wú)氣體、氣體顏色和氣味及溶液顏色的變化等。檢驗(yàn)的離子主要有SO、 Cl-、CO等常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法見(jiàn)下表: 離子 檢驗(yàn)方法 H+ 能使紫色石蕊溶液或橙色的甲基橙溶液變?yōu)榧t色。 Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。 OH- 能使無(wú)色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍(lán)色、黃色。 Cl- 能與硝酸銀反應(yīng),生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸。 SO 能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。 CO 能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(或鹽酸),生成無(wú)色無(wú)味,能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。 離子的檢驗(yàn)是中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)重要內(nèi)容,同學(xué)們不僅要掌握常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法,更應(yīng)該理解其原理。如檢驗(yàn)Cl-最關(guān)鍵的問(wèn)題是防止CO等離子對(duì)Cl-檢驗(yàn)的干擾。因?yàn)镃O也可以和Ag+反應(yīng)生成白色的Ag2CO3沉淀,所以在檢驗(yàn)之前要對(duì)溶液進(jìn)行酸化,排除CO的干擾。選擇的試劑是稀硝酸,它可以把CO轉(zhuǎn)化成CO2氣體逸出,然后再加入硝酸銀溶液,如有白色沉淀生成,則證明有Cl-存在。 【例5】 向某無(wú)色溶液中加入BaCl2溶液,生成不溶于稀硝酸的白色沉淀,則溶液中溶有的離子是( ) A.一定有SO B.一定沒(méi)有SO C.一定有Ag+ D.可能是SO,也可能是Ag+,但二者不能同時(shí)存在 解析:加入BaCl2溶液也就是加入Ba2+和Cl-,因而形成的不溶于稀硝酸的白色沉淀可能是AgCl或BaSO4。由于Ag2SO4是微溶物,因而Ag+ 和SO不能大量共存,故選D。 答案:D 6.電解質(zhì)與非電解質(zhì)的比較 電解質(zhì) 非電解質(zhì) 概念 在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔? 在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物 相同點(diǎn) 均為化合物 不同點(diǎn) 水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電 在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電 本質(zhì)區(qū)別 水溶液或熔融狀態(tài)下自身能發(fā)生電離 水溶液里和熔融狀態(tài)下自身都不能發(fā)生電離 所含物 質(zhì)類型 酸:H2SO4、HCl、H3PO4、H2CO3等 堿:NaOH、Fe(OH)3、NH3H2O等 鹽:NaCl、NaHCO3、CaCO3等 金屬氧化物:Na2O、CaO、MgO等 非金屬氧化物:SO2、CO2、CO等,NH3,部分有機(jī)物:蔗糖、酒精、CH4等 對(duì)電解質(zhì)和非電解質(zhì)的理解,應(yīng)注意如下幾點(diǎn): ①電解質(zhì)和非電解質(zhì)都是對(duì)化合物而言,單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì)。 例如NaCl溶液能導(dǎo)電,但不能說(shuō)NaCl溶液是電解質(zhì),因?yàn)槿芤菏腔旌衔?;同樣地,鋁、銅等單質(zhì)雖能導(dǎo)電,但也不是電解質(zhì),因?yàn)樗鼈兪菃钨|(zhì)。 ②某化合物是否是電解質(zhì)與溶解性無(wú)關(guān)。 如蔗糖溶于水,但是蔗糖是非電解質(zhì);難溶或不溶于水的鹽,由于溶解度很小,很難測(cè)出其溶液的導(dǎo)電性,但它溶于水的部分,卻完全電離成離子,在熔融狀態(tài)下也完全電離,所以它們是電解質(zhì),例如BaSO4、CaCO3、AgCl等。 ③電解質(zhì)是指在溶于水或熔融狀態(tài)時(shí)本身能電離的化合物。 有些化合物的水溶液雖然能導(dǎo)電,可導(dǎo)電的離子不是該化合物本身電離產(chǎn)生的,而是由其與水反應(yīng)的產(chǎn)物電離出來(lái)的,因此這樣的化合物不屬于電解質(zhì),而屬于非電解質(zhì)。如CO2,CO2+H2O===H2CO3,生成的H2CO3屬于電解質(zhì),可以發(fā)生電離而導(dǎo)電,而CO2屬于非電解質(zhì)。 【例6-1】 掌握電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念,能熟練判斷一種物質(zhì)是否是電解質(zhì),是認(rèn)識(shí)電解質(zhì)的性質(zhì)、研究離子反應(yīng)的前提。以下①~⑩10種物質(zhì):①銅?、谙×蛩帷、勐然瘹洹、馨睔狻、菘諝狻、薅趸肌、呓饎偸、嗦然洝、崽妓徕}?、饴葰狻“凑毡碇刑崾镜男畔ⅲ阉鼈冎蟹献髾诘奈镔|(zhì)化學(xué)式(混合物寫(xiě)物質(zhì)名稱)填入相應(yīng)的位置。 序號(hào) 符合的條件 物質(zhì)的化學(xué)式或名稱 1 混合物 2 電解質(zhì),但熔融狀態(tài)下并不導(dǎo)電 3 電解質(zhì),但難溶于水 4 非電解質(zhì) 5 既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),但本身能導(dǎo)電 解析:本題應(yīng)首先明確電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念及其判斷的依據(jù),然后分析所給物質(zhì)的組成和性質(zhì)等,進(jìn)行歸納。上述10種物質(zhì)中稀硫酸和空氣屬于混合物。HCl溶于水可電離出H+ 和Cl-,能導(dǎo)電,但熔融狀態(tài)下不存在自由移動(dòng)的離子,不導(dǎo)電,故HCl屬于電解質(zhì)。CaCO3是難溶性電解質(zhì)。NH3及CO2 的水溶液雖然能導(dǎo)電,但不是它們本身發(fā)生電離,而是它們與水分別發(fā)生了反應(yīng),生成了電解質(zhì):NH3H2O和H2CO3 ,故它們屬于非電解質(zhì)。銅屬于單質(zhì),稀硫酸屬于混合物,不是化合物,故既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì),但能導(dǎo)電。 答案: 序號(hào) 符合的條件 物質(zhì)的化學(xué)式或名稱 1 混合物 ②稀硫酸?、菘諝? 2 電解質(zhì),但熔融狀態(tài)下并不導(dǎo)電 ③HCl 3 電解質(zhì),但難溶于水 ⑨CaCO3 4 非電解質(zhì) ④NH3?、轈O2 5 既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì),但本身能導(dǎo)電 ①Cu ②稀硫酸 【例6-2】下列說(shuō)法正確的是( ) A.凡是能導(dǎo)電的物質(zhì)都是電解質(zhì) B.電解質(zhì)溶液能導(dǎo)電的原因是溶液中有自由移動(dòng)的離子 C.鹽酸能導(dǎo)電的原因是溶液在電流作用下電離生成了自由移動(dòng)的離子 D.凡是能電離的物質(zhì)一定能導(dǎo)電 解析:電解質(zhì)屬于化合物,盡管金屬也能導(dǎo)電,但不是化合物,故排除A選項(xiàng);電解質(zhì)在水溶液中電離是水分子作用的結(jié)果,而非電流作用的結(jié)果,故排除C選項(xiàng);電解質(zhì)導(dǎo)電需具備兩個(gè)條件,即有離子并且離子能自由移動(dòng),只有兩個(gè)條件同時(shí)具備,電解質(zhì)才能導(dǎo)電。例如:NaCl晶體在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,但固態(tài)NaCl晶體中的Na+、Cl-不能自由移動(dòng),故NaCl晶體能電離但不能導(dǎo)電。所以正確答案為B。 答案:B 7.強(qiáng)電解質(zhì)與弱電解質(zhì)的比較 強(qiáng)電解質(zhì) 弱電解質(zhì) 相同點(diǎn) 都是電解質(zhì),在水溶液中都能電離,在一定條件下都能導(dǎo)電,與溶解度無(wú)關(guān) 不同點(diǎn) 電離程度 完全電離 部分電離 電離過(guò)程 不可逆過(guò)程 可逆過(guò)程,存在電離平衡 表示方法 電離方程式用“===” 電離方程式用“” 水溶液中粒子存在形式 電離出的陰、陽(yáng)離子,不存在電解質(zhì)分子 既有電離出的陰、陽(yáng)離子,又有電解質(zhì)分子 實(shí)例 絕大多數(shù)鹽:NaCl、BaSO4等 強(qiáng)酸:H2SO4、HCl、HClO4等 強(qiáng)堿:Ba(OH)2、 Ca(OH)2等 弱酸:H2CO3、CH3COOH等 弱堿: NH3H2O、 Cu(OH)2等 極少數(shù)鹽和水 強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定強(qiáng)。因溶液的導(dǎo)電能力主要與溶液中自由移動(dòng)的離子的濃度有關(guān),若物質(zhì)的量濃度非常小,導(dǎo)電能力就不會(huì)強(qiáng)。 【例7-1】 能證明某物質(zhì)是弱電解質(zhì)的是( ) A.難溶于水 B.溶液中存在已電離的離子和未電離的電解質(zhì)分子 C.水溶液的導(dǎo)電性差 D.熔融狀態(tài)時(shí)不導(dǎo)電 解析:根據(jù)弱電解質(zhì)的定義進(jìn)行判斷。電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶解性無(wú)關(guān),如BaSO4、AgCl等,雖然它們?nèi)芙舛群苄?,但它們?nèi)芙獾牟糠质峭耆婋x的,所以是強(qiáng)電解質(zhì)。醋酸易溶于水,但它部分電離,所以是弱電解質(zhì)。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱決定于溶液中離子的濃度大小和離子電荷,與電解質(zhì)的強(qiáng)弱無(wú)關(guān),如BaSO4飽和溶液導(dǎo)電性很差,醋酸濃溶液導(dǎo)電性很好。共價(jià)化合物在熔融狀態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,但有的是強(qiáng)電解質(zhì),如硫酸,有的是弱電解質(zhì),如醋酸。 答案:B 【例7-2】 下列物質(zhì)中導(dǎo)電性最差的是( ) A.固體氯化鉀 B.石墨棒 C.鹽酸 D.熔融的氫氧化鈉 解析:固體氯化鉀中沒(méi)有自由移動(dòng)的離子,故不導(dǎo)電,A項(xiàng)正確;石墨雖然是非金屬單質(zhì),但它可以導(dǎo)電;鹽酸中有H+、Cl-,并能自由移動(dòng),也可以導(dǎo)電;熔融的氫氧化鈉中有自由移動(dòng)的Na+、OH-,也能導(dǎo)電,故正確答案為A。 答案:A 8.離子共存問(wèn)題的討論 判斷溶液中離子能否大量共存的規(guī)律:幾種離子在溶液中能否大量共存,取決于它們之間能否發(fā)生反應(yīng)。若離子間不發(fā)生反應(yīng)就能大量共存;否則不能大量共存。不能共存的情況有以下幾種: (1)生成難溶物質(zhì),如Ca2+與CO、Ag+與Cl-、Ba2+與SO等。 (2)生成氣體或揮發(fā)性物質(zhì),如H+與CO、HCO等。 (3)生成難電離的物質(zhì)(難電離物質(zhì)包括弱酸、弱堿和水),如H+與CH3COO-、OH-與NH、H+與OH-等。 (4)多元弱酸的酸式酸根離子在酸性環(huán)境、堿性環(huán)境都不能大量共存。如HCO與H+、OH-都不能大量共存。 解技巧 離子共存技巧 在解答這類題時(shí),在審題時(shí)要注意以下兩點(diǎn):一是看是否說(shuō)明“無(wú)色透明溶液”,若為無(wú)色透明溶液,則有顏色的離子不存在,如Cu2+(藍(lán)色)、Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、MnO(紫色)等。二是看是否說(shuō)明溶液的酸堿性。在酸性溶液中,與H+反應(yīng)的離子不共存;在堿性溶液中,與OH-反應(yīng)的離子不共存。一般酸堿性的提法有①直接說(shuō)明酸堿性。②通過(guò)溶液pH表述。③通過(guò)與某種物質(zhì)反應(yīng),例如:“在與鐵反應(yīng)放出氫氣的溶液中”說(shuō)明該溶液顯酸性。, 【例8-1】 下列各組離子,在無(wú)色透明溶液中能大量共存的是( ) A.K+、H+、Cl-、SO B.Na+、H+、CO、Cl- C.Na+、Cu2+、SO、OH- D.H+、K+、HCO、Cl- 解析:影響一組離子能否大量共存的因素很多,一是組內(nèi)離子能否與外界條件的成分發(fā)生反應(yīng),如在酸性溶液中,CO、OH-等不能大量共存;二是組內(nèi)離子是否符合試題要求,如無(wú)色溶液則不能含有Fe3+、MnO等離子;三是看各組離子之間能否發(fā)生反應(yīng)。B項(xiàng)中H+與CO生成CO2和H2O,故不能大量共存;C項(xiàng)中Cu2+在水溶液中呈藍(lán)色,不符合“無(wú)色”的要求,且它能與OH-生成Cu(OH)2沉淀,故不能大量共存;D項(xiàng)中H+能和HCO生成H2CO3,而H2CO3易分解成CO2和H2O,不能大量共存。 答案:A 【例8-2】 常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是( ) A.pH=1的溶液中:Fe2+、NO、SO、Na+ B.由水電離的c(H+)=110-14 molL-1的溶液中:Ca2+、K+、Cl-、HCO C.c(H+)/c(OH-)=1012的溶液中:NH、Al3+、NO、Cl- D.c(Fe3+)=0.1 molL-1的溶液中:K+、ClO-、SO、SCN- 解析:A項(xiàng),酸性溶液中Fe2+可被NO氧化;B項(xiàng),該溶液無(wú)論是強(qiáng)酸還是強(qiáng)堿,HCO都不能存在;C項(xiàng)正確;D項(xiàng),F(xiàn)e3+與SCN-不能大量共存。 答案:C 9.離子方程式書(shū)寫(xiě)正誤判斷 (1)看離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí)。 如Fe跟稀鹽酸反應(yīng),寫(xiě)成2Fe+6H+===2Fe3++3H2↑是錯(cuò)誤的。 (2)看反應(yīng)能否用離子方程式表示。不是在溶液中進(jìn)行的反應(yīng),不能用離子方程式表示,如H2+Cl22HCl等。 (3)看各物質(zhì)的化學(xué)式、離子是否正確。原則是可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示,其余都以化學(xué)式表示,如單質(zhì)、氧化物、弱酸、弱堿、難溶性的鹽、非電解質(zhì)等。 如CaCO3跟稀鹽酸反應(yīng),寫(xiě)成CO+2H+===CO2↑+H2O是錯(cuò)誤的。 (4)看是否守恒(原子個(gè)數(shù)守恒、電荷守恒等)。 如:Cu+Ag+===Cu2++Ag是錯(cuò)誤的。 (5)看是否漏掉離子。 如稀硫酸和Ba(OH)2溶液反應(yīng),寫(xiě)成SO+Ba2+===BaSO4↓或H++OH-===H2O都是錯(cuò)誤的。 (6)看反應(yīng)物量的關(guān)系是否與題目要求一致。 如:向石灰水中通入少量或過(guò)量CO2氣體所對(duì)應(yīng)的離子方程式是不是一致的。 ①向石灰水中通少量CO2氣體應(yīng)寫(xiě)為Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O。 ②向石灰水中通足量CO2氣體應(yīng)寫(xiě)為OH-+CO2===HCO。 (7)看反應(yīng)物或產(chǎn)物的配比是否正確,如稀H2SO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)不能寫(xiě)成H++OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+H2O,應(yīng)寫(xiě)成2H++2OH-+SO+Ba2+===BaSO4↓+2H2O。 【例9-1】 下列反應(yīng)的離子方程式正確的是( ) A.碳酸氫鈣溶液跟稀硝酸反應(yīng):HCO+H+===H2O+CO2↑ B.飽和石灰水跟稀硝酸反應(yīng):Ca(OH)2+2H+===Ca2++2H2O C.鈉與水反應(yīng):Na+H2O===Na++H2↑+OH- D.碳酸鈣溶于醋酸中:CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ 解析:A選項(xiàng),碳酸氫鈣為可溶性鹽,寫(xiě)成離子形式,硝酸為強(qiáng)酸,也寫(xiě)成離子形式,正確;B選項(xiàng),Ca(OH)2雖為微溶物,但在飽和石灰水中,仍以離子形式存在,故應(yīng)寫(xiě)成離子形式,錯(cuò)誤;C選項(xiàng),沒(méi)有配平,錯(cuò)誤;D選項(xiàng),醋酸為弱電解質(zhì),應(yīng)寫(xiě)成分子形式。 答案:A 【例9-2】 下列中和反應(yīng)對(duì)應(yīng)的離子方程式能以H++OH-===H2O表示的是( ) A.醋酸和氫氧化鈉溶液 B.氫氧化鎂和鹽酸 C.氫氧化鋇和稀硫酸 D.澄清石灰水和硝酸 解析:酸、堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是H+和OH-結(jié)合生成水的反應(yīng)。A中醋酸是弱酸,醋酸分子是其水溶液中存在的主要形式,參加中和反應(yīng)的H+隨著反應(yīng)的進(jìn)行由CH3COOH逐步電離給出,離子方程式中CH3COOH應(yīng)保留其分子形式,正確的寫(xiě)法為CH3COOH+OH-===CH3COO-+H2O。B中的氫氧化鎂是難溶于水的物質(zhì),離子方程式中也應(yīng)寫(xiě)成Mg(OH)2,而不可寫(xiě)成OH-。C中參加中和反應(yīng)的H+和OH-確實(shí)在離子方程式中寫(xiě)成離子形式,但是在該反應(yīng)中,除了發(fā)生H++OH-===H2O外,還同時(shí)發(fā)生Ba2++SO===BaSO4↓的反應(yīng),即該反應(yīng)中有1分子BaSO4生成的同時(shí),必有兩分子H2O生成,則正確的離子方程式應(yīng)為2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O。 答案:D- 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