内容正文:
专题二 离子反应(讲义)
第1讲 电解质的电离
知识点一 电解质
1.关于物质解离的知识回顾
(1)食盐在水中的溶解过程
当把食盐颗粒加入水中充分搅拌后,看起来食盐颗粒好像消失了。其实,那是在水分子的作用下,氯化钠解离成钠离子和氯离子,扩散到水中,形成了氯化钠溶液。氯化钠溶液是由钠离子、氯离子和水分子组成的混合物。
(2)酸、碱在水中的解离
盐酸、硫酸等酸的化学性质相似,是因为它们在水中都能解离出H+;不同的碱化学性质相似,是因为在水中都能解离出OH-。
2.关于物质导电性的知识回顾
(1)我们知道一些物质的溶液是导电的,例如在进行电解水实验时,通常会向水中加入一些化合物,如:氢氧化钠,主要原因是纯水几乎不导电。
(2)我们在物理课上学习过金属导电的原因是金属内部有大量可以自由移动的电子,电子的定向移动 形成了电流。
3.初中化学学过的在水溶液中进行的化学反应举例:
HCl + AgNO3 == HNO3 + AgCl↓;
HCl+NaOH==NaCl+H2O;
Na2CO3+H2SO4 ===Na2SO4+H2O+CO2↑;
Ca(OH)2+ Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH;
生活中我们在给电器设备通电时,湿手操作容易发生触电事故。这是为什么?
【实验1-2】
操作1:向三个烧杯中分别加入干燥的硝酸钾固体、氯化钠固体和蒸馏水。按照如下图示连接装置,将石墨电极伸入到烧杯中,观察小灯泡是否发光。
[实验现象]均不发光
[实验结论]硝酸钾固体、氯化钠固体和水均不导电。
操作2:将少量硝酸钾固体和氯化钠固体加入盛有水的烧杯中,搅拌使其完全溶解转化为相应的溶液,重复上述的导电性实验,观察小灯泡是否发光。
实验现象:都发光;
实验结论:硝酸钾溶液和氯化钠溶液均导电。
观看熔融硝酸钾导电性实验录像,结论为熔融的硝酸钾能导电。
1.电解质和非电解质
电解质
非电解质
定 义
水溶液 或 熔融 状态下能导电的 化合物
水溶液 和 熔融 状态下都不能导电的 化合物
物质种类
大多数酸、碱、 盐 ,部分 金属氧化物
大多数非金属氧化物 ,如CO2、SO2、等;
NH3、大部分有机物。
在水溶液 熔融状态下能否电离
能
不能
实 例
H2SO4、NaOH、Na2SO4、HCl等
酒精,蔗糖,CO2,SO3等
2.电解质与导电
(1)电解质的导电情况:
NaCl、KNO3等电解质,在干燥时不导电,而溶于水或熔化后导电。
(2)电解质的导电条件:必须具有能自由移动且带电荷的离子。
①NaCl固体中的Na+和Cl-按一定规则紧密地排列着,不能自由移动,故干燥的NaCl固体不导电。
②NaC1固体加入水中,形成能自由移动的水合钠离子和水合氯离子,所以NaCl水溶液能导电。
③NaCl固体受热熔化时,产生能自由移动的Na+和Cl-,因而NaCl在熔融状态时也能导电。
(3)形成自由移动离子的途径:
①电解质在水分子作用下,形成自由移动的水合离子。
②电解质在热的作用下熔化,形成自由移动的离子。
[思考1]能导电的物质有哪些?他们导电的原因分别是什么?
提示:金属单质可导电,是因为里面有自由移动的电子。
溶液也可以导电,因为有自由移动的离子。
[思考2]能导电的物质一定是电解质吗?
提示:不一定,如金属单质、石墨等物质均能导电,但他们属于单质,不是化合物,故不属于电解质。
[思考3]电解质本身一定导电吗?
提示:不一定,如固体氯化钠就不导电。
[思考4]不是电解质的物质一定是非电解质吗?
提示:不一定,如混合物和单质,既不是电解质也不是非电解质。
[思考5]NH3、SO2、SO3、CO2等的水溶液导电,它们是电解质吗?
提示:SO2、SO3、CO2等的水溶液能导电,导电原因是与水作用后的生成物(H2SO3、H2SO4、H2CO3)电离所致,并非自身产生自由移动的离子,所以SO2、SO3、CO2等为非电解质,而H2SO3、H2SO4、H2CO3为电解质。
[思考6]NaC1晶体、液态HC1均不导电,则NaC1与HC1都不是电解质吗?
提示:NaCl、HCl都是电解质。NaCl晶体中Na+与Cl-不能自由移动,液态HCl未发生电离,故二者均不导电,但NaC1溶于水或熔融时、HCl溶于水时均能导电,所以NaCl与HCl都是电解质。
[思考7]BaSO4、AgCl、CaCO3等物质难溶于水,它们为什么也是电解质?
提示:是,它们难溶于水,但是在熔融状态下能导电,故也是电解质。
[思考8]电解质电离需要通电吗?试举例说明。
提示:不需要。如NaCl在水分子作用下或加热熔融条件下会解离出Na+和Cl-。
[练习1]下列物质属于电解质且能导电的是( )
A.盐酸 B.氯化钠