内容正文:
1.2.1离子反应
【学习目标】
1.以变化的思想领会电离的概念,逐步提升“科学探究和创新能力”的核心素养。
2.通过实验、假设、推理等过程来建构电离模型,培养学生的“证据推理与模型认知”的核心素养。
3.从宏观到微观探究来物质导电与不导电缘由,培养学生的“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
4.让学生体会科学本质,培养学生严谨的学习态度,能运用电解质的知识分析和解决身边的化学问题,提高学生的学习兴趣,发展“科学态度与社会责任”核心素养水平,发展对化学学科价值的认识水平。
【探索新知】
一、电解质的电离
1、探究物质的导电性实验
【科学实验】物质的导电性实验
实验装置
烧杯内物质
实验现象
实验结论
NaCl固体
灯泡不亮
熔融NaCl
灯泡亮
NaCl溶液
灯泡亮
蔗糖溶液
灯泡不亮
氯化钠溶液和熔融NaCl导电性原因是什么呢?
阅读教材p17《方法导引——模型》
2、电离:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成 的过程。
例如:氯化钠的电离:将氯化钠加入水中,在 的作用下,钠离子和氯离子脱离NaCl晶表面,形成了能够自由移动的 。
3、电解质
(1)电解质:在 里或 下能够导电的 叫做电解质。如:氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等
(2)非电解质:在 里和 下均不能导电的 叫做非电解质。如:蔗糖、酒精等
(3)概念深度理解
①共同点:电解质、非电解质均指 (判断的前提),属于纯净物,不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电
【思考】NaOH溶液、铜均能导电,它们是不是电解质,是不是非电解质?
②单质、混合物既不是 也不是 ,
③电解质的导电是有条件的(必须发生电离),电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电,且是 电离而导电的化合物。如:SO2、SO3、CO2、NH3的水溶液能导电,但导电原因是与水作用后的生成物(H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O)电离所致,并非 出自由离子而导电,所以SO2、SO3、CO2、NH3等为非电解质,而H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O则是电解质
④AgCl、BaSO4等某些难溶盐在水中的溶解度极小,不能导电,但因这些物质在水中溶解的部分能完全电离,故 电解质, 电解质判断与物质 无关。
⑤金属氧化物(CuO)等物质在水中不溶,但因其在熔融状态下能够导电,故这类金属氧化物也属于电解质
(4)从物质类别认识电解质和非电解质
常见的电解质
①酸:H2SO4、HCl、HNO3、H2SO3、H2CO3
②碱:NaOH、NH3 ·H2O、Ca(OH)2
③盐:NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl
④活泼金属氧化物:CuO、CaO、MgO、Na2O
⑤水:H2O
常见的非电解质
①非金属氧化物:SO2、SO3、CO2
②部分非金属氢化物:NH3、PH3、AsH3
③大部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
总结:判断物质是否为电解质的方法:
(5)电解质与导电能力的关系
①酸、碱、盐、部分金属氧化物是否一定导电?
②熔融KNO3 、熔融HCl是否导电?是否是电解质?
③KNO3溶液是否导电?是否是电解质?
④电解质溶液导电强弱能力影响因素:
高中阶段,一般没有特别说明,只考虑 。电解质在溶液中形成的离子浓度越大、离子所带电荷越多,导电能力 。
(6)电解质导电与金属导电的区别
①金属:金属导电粒子是 ,导电过程属于
②电解质溶液:电解质溶液或熔融液的导电粒子是 ,其导电的前提是 ,导电的同时发生 。
【课堂练习1】
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铁丝、NaCl溶液和盐酸都能导电,所以三者都是电解质( )
(2)液态H2SO4、固态NaCl均不导电,所以H2SO4、NaCl均不是电解质( )
(3)NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质( )
(4)蔗糖溶于水和熔融时都不导电,蔗糖是非电解质( )
(5)BaSO4和AgCl是难溶物,其水溶液不导电,故它们是非电解质( )
2.下列说法正确的是( )
A.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
B.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl 均是非电解质
C.NH3、SO2 的水溶液均能导电,所以NH3、SO2 均是电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
3、下列物质中①Cu ②NaCl固体 ③NaOH固体 ④K2SO4溶液 ⑤CO2 ⑥蔗糖 ⑦NaCl溶液 ⑧H2O ⑨酒精;
属于电解质的是________,属于非电解质的是_______,既不是电解质,也不是非电解质的是__________
4.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图1连接好线路,发现灯泡不亮;按照图2连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是( )
A.硝酸钾固体不是电解质
B.硝酸钾溶液是电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
二、酸、碱、盐在水溶液中的电离及表示方法
1、表示方法——电离方程式:电离方程式是用 表示电解质电离过程的式子
(1)强酸、强碱、大部分盐类的书写方法:因这些物质溶于水是完全电离的,故在书写时用“===”
如:H2SO4=== NaOH===
NaCl=== 、Ba(OH)2===
(2)弱酸、弱碱的电离方程式的书写方法:弱酸、弱碱(如CH3COOH、NH3·H2O)溶于水后,在水分子的作用下,只是一部分分子能够电离出自由移动的阴、阳离子,因此书写电离方程式时用“ ”
如:CH3COOH NH3·H2O
①多元弱酸的电离是分步进行的(即每次只电离出一个H+),但以第一步电离为主
如:H2CO3 (主要) 决定H2CO3的酸性
HCO3— (次要)
②多元弱碱一步电离(不是分步进行,而是“一步到位”)
如:Cu(OH)2
(3)酸式盐的书写方法:
①弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHCO3===Na++HCO
②强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如:NaHSO4=== (水溶液中)
③强酸的酸式盐在熔融状态时,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHSO4=== (熔融状态)
4、电离方程式书写注意事项
①符合客观事实,不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价
②质量守恒:电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等
③电荷守恒:电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性
5、从电离的角度认识酸、碱、盐
类别
实质
实例
酸
电离时生成阳离子全部是 的化合物
HCl、H2SO4
碱
电离时生成阴离子全部是 的化合物
NaOH、Ba(OH)2
盐
电离时能生成金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物
NaCl、Na2CO3、NH4Cl
【课堂练习2】
1.物质M在水溶液中发生电离:M===X2++2Y-,下列判断正确的是( )
A.M可能是酸 B.X2+一定是金属离子
C.Y-一定是OH- D.M一定属于盐
2.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子的情况,根据表中信息分析正确的是( )
溶质
酸
盐
碱
HCl
H2SO4
NaCl
NaHSO4
NH4Cl
NaOH
NH3·H2O
电离出的离子
H+、Cl-
H+、SO
Na+、Cl-
Na+、H+、SO
NH、Cl-
Na+、OH-
NH、OH
A.在水溶液中电离出H+的物质一定是酸
B.在水溶液中电离出金属阳离子和酸根阴离子的物质一定是盐
C.盐在水溶液中电离出来的阳离子一定是金属离子
3、下列电离方程式错误的是( )
A.NaHCO3===Na++H++CO B.NaHSO4===Na++H++SO
C.MgCl2===Mg2++2Cl- D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
4、把下列四种物质分别加入到盛有100 mL蒸馏水的烧杯中,不能使蒸馏水导电性发生明显变化的是( )
A.10 g 氯化钠固体 B.10 g 氢氧化钠固体
C.10 g 硫酸钡固体 D.10 g 硝酸铜固体
5、已知:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,且Ca(HCO3)2易溶于水。试根据如图所示装置回答下列问题:
(1)通入CO2前,灯泡________(填“亮”或“不亮”)
(2)开始通入CO2时,灯泡的亮度___________________________________________________
(3)继续通入过量的CO2,灯泡的亮度________________________________________________________
(4)下列四个图中,能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系的是(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)________
【课后作业】
【基础过关练】
1.下列说法正确的是( )
A.将AgCl放入水中不能导电,故AgCl不是电解质
B.CO2溶于水得到的溶液能导电,所以CO2是电解质
C.金属能导电,所以金属是电解质
D.固态的NaCl不导电,熔融态的NaCl能导电,NaCl是电解质
2.下列有关电解质的说法中,正确的是( )
A.稀硫酸、氢氧化钠溶液能导电,所以它们都是电解质 B.电解质溶液通电时,电解质才能发生电离
C.水溶液能导电的化合物不一定是电解质 D.难溶物质肯定不是电解质
3.某化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮,按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质 B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.NaCl只有在溶液中才能导电
4.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中按照仅由酸、碱、盐依次电离的是( )
①Na+、OH-、S ②H+、Cl-、S ③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、N
A.②③④ B.②①④ C.②③① D.②①③
5.已知明矾晶体化学式为KAl(SO4)2·12H2O,具有抗菌作用、收敛作用等,可用作中药,其水溶液中存在大量的Al3+、K+、S,回答下列问题。
(1)写出KAl(SO4)2在水中的电离方程式: 。
(2)从物质分类角度上看,KAl(SO4)2不属于 。
A.钾盐 B.硫酸盐C.非电解质 D.混合物
(3)明矾晶体加热时分解为两种物质,其中一种能使无水硫酸铜变蓝色,写出反应的化学方程式: 。
【能力提升练】
1.下列说法中,正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
B.NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
2.下列属于电解质并能导电的物质是( )
①熔融的NaCl ②KNO3溶液 ③Cu ④酒精 ⑤NaCl晶体 ⑥盐酸
A.① B.②③⑤⑥ C.①②⑥ D.①③④⑤
3.下列四组物质分别溶于水得到的水溶液中,含有的离子种类和其他几组不同的是( )
A.NH4Cl KNO3 Na2SO4 B.K2SO4 NaNO3 NH4Cl
C.NH4NO3 K2CO3 (NH4)2SO4 NaCl D.NaCl (NH4)2SO4 K2SO4 NaNO3
4.(双选)导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子,这些带电粒子被称为载流子。在外电场作用下,载流子发生定向运动,形成明显的电流。第一类导体是金属,是最常见的一类导体。第二类导体是有电解质的溶液或熔融电解质,其载流子是正、负离子。
下列叙述正确的是( )
A.虽然石墨有较好的导电性,但它属于非电解质
B.实验测得CO2的水溶液能导电,但CO2不是电解质
C.实验测得液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
D.蔗糖(纯净物)在水溶液中和熔融状态下均不能导电,所以蔗糖属于非电解质
5.如图所示是测定溶液导电性实验的装置,甲与乙中盛有浓度相同的不同液体。接通电源后将甲中液体逐滴滴入乙中,发现灯泡的变化为:亮→暗→灭→亮。下表中甲、乙所盛液体符合要求的是( )
6.在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来。
回答下列问题:
(1)加水的烧杯为 。
(2)向烧杯C中加适量A中的溶液后,溶液的导电性会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)写出C烧杯中电解质的电离方程式: 。
3
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1.2.1离子反应
【学习目标】
1.以变化的思想领会电离的概念,逐步提升“科学探究和创新能力”的核心素养。
2.通过实验、假设、推理等过程来建构电离模型,培养学生的“证据推理与模型认知”的核心素养。
3.从宏观到微观探究来物质导电与不导电缘由,培养学生的“宏观辨识与微观探析”的核心素养。
4.让学生体会科学本质,培养学生严谨的学习态度,能运用电解质的知识分析和解决身边的化学问题,提高学生的学习兴趣,发展“科学态度与社会责任”核心素养水平,发展对化学学科价值的认识水平。
【探索新知】
一、电解质的电离
1、探究物质的导电性实验
【科学实验】物质的导电性实验
实验装置
烧杯内物质
实验现象
实验结论
NaCl固体
灯泡不亮
不导电
熔融NaCl
灯泡亮
导电
NaCl溶液
灯泡亮
导电
蔗糖溶液
灯泡不亮
不导电
氯化钠溶液和熔融NaCl导电性原因是什么呢?
阅读教材p17《方法导引——模型》
2、电离:电解质在水溶液中或熔融状态下解离成自由移动离子的过程。
例如:氯化钠的电离:将氯化钠加入水中,在水分子的作用下,钠离子和氯离子脱离NaCl晶表面,形成了能够自由移动的Na+和Cl—。
3、电解质
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物叫做电解质。如:氯化钠、硝酸钾、氢氧化钠等
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物叫做非电解质。如:蔗糖、酒精等
(3)概念深度理解
①共同点:电解质、非电解质均指化合物(判断的前提),属于纯净物,不同之处是在水溶液中或融化状态下能否导电
【思考】NaOH溶液、铜均能导电,它们是不是电解质,是不是非电解质?
②单质、混合物既不是 电解质 也不是非电解质 ,
③电解质的导电是有条件的(必须发生电离),电解质必须在水溶液中或熔化状态下才能导电,且是 自身电离 而导电的化合物。如:SO2、SO3、CO2、NH3的水溶液能导电,但导电原因是与水作用后的生成物(H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O)电离所致,并非 自身电离 出自由离子而导电,所以SO2、SO3、CO2、NH3等为非电解质,而H2SO3、H2SO4、H2CO3、NH3 ·H2O则是电解质
④AgCl、BaSO4等某些难溶盐在水中的溶解度极小,不能导电,但因这些物质在水中溶解的部分能完全电离,故 是 电解质,电解质判断与物质溶解度无关。
⑤金属氧化物(CuO)等物质在水中不溶,但因其在熔融状态下能够导电,故这类金属氧化物也属于电解质
(4)从物质类别认识电解质和非电解质
常见的电解质
①酸:H2SO4、HCl、HNO3、H2SO3、H2CO3
②碱:NaOH、NH3 ·H2O、Ca(OH)2
③盐:NaCl、KNO3、BaSO4、AgCl
④活泼金属氧化物:CuO、CaO、MgO、Na2O
⑤水:H2O
常见的非电解质
①非金属氧化物:SO2、SO3、CO2
②部分非金属氢化物:NH3、PH3、AsH3
③大部分有机物:蔗糖、酒精、CH4
总结:判断物质是否为电解质的方法:
(5)电解质与导电能力的关系
①酸、碱、盐、部分金属氧化物是否一定导电?
满足对应的条件下的电解质才导电。(要么溶于水,要么加热融化)
②熔融KNO3 、熔融HCl是否导电?是否是电解质?
熔融KNO3既导电,又是电解质;熔融HCl是电解质,但是不导电
③KNO3溶液是否导电?是否是电解质?
KNO3溶液导电,但不是电解质,也不是非电解质。它属于混合物
④电解质溶液导电强弱能力影响因素:
高中阶段,一般没有特别说明,只考虑离子的浓度和离子所带电荷。电解质在溶液中形成的离子浓度越大、离子所带电荷越多,导电能力越强。
(6)电解质导电与金属导电的区别
①金属:金属导电粒子是自由移动的电子,导电过程属于物理变化
②电解质溶液:电解质溶液或熔融液的导电粒子是自由移动的阴、阳离子,其导电的前提是电离,导电的同时发生化学变化。
【课堂练习1】
1、判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)铁丝、NaCl溶液和盐酸都能导电,所以三者都是电解质( )
(2)液态H2SO4、固态NaCl均不导电,所以H2SO4、NaCl均不是电解质( )
(3)NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质( )
(4)蔗糖溶于水和熔融时都不导电,蔗糖是非电解质( )
(5)BaSO4和AgCl是难溶物,其水溶液不导电,故它们是非电解质( )
【答案】(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2.下列说法正确的是( )
A.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
B.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl 均是非电解质
C.NH3、SO2 的水溶液均能导电,所以NH3、SO2 均是电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
【答案】A
【解析】蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态下均不能导电,说明蔗糖、酒精在两种状态下均不能电离,且二者均为化合物,故属于非电解质,A正确;液态HCl、固态NaCl均未发生电离,故不导电,但两者均属于电解质,B错误;NH3、SO2的水溶液虽然能导电,但离子是其溶于水后生成的NH3·H2O、H2SO3电离产生的,故NH3、SO2属于非电解质,C错误;Cu、石墨属于单质,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
3、下列物质中①Cu ②NaCl固体 ③NaOH固体 ④K2SO4溶液 ⑤CO2 ⑥蔗糖 ⑦NaCl溶液 ⑧H2O ⑨酒精;
属于电解质的是________,属于非电解质的是_______,既不是电解质,也不是非电解质的是__________
【答案】②③⑧ ⑤⑥⑨ ①④⑦
4.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图1连接好线路,发现灯泡不亮;按照图2连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是( )
A.硝酸钾固体不是电解质
B.硝酸钾溶液是电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
【答案】C
【解析】硝酸钾是电解质,但硝酸钾固体中没有可以自由移动的离子而不导电,硝酸钾溶液是混合物不是电解质。
二、酸、碱、盐在水溶液中的电离及表示方法
1、表示方法——电离方程式:电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子
(1)强酸、强碱、大部分盐类的书写方法:因这些物质溶于水是完全电离的,故在书写时用“===”
如:H2SO4===2H++SO、NaOH===Na++OH-、NaCl===Na++Cl-、Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(2)弱酸、弱碱的电离方程式的书写方法:弱酸、弱碱(如CH3COOH、NH3·H2O)溶于水后,在水分子的作用下,只是一部分分子能够电离出自由移动的阴、阳离子,因此书写电离方程式时用“”
如:CH3COOHH+ + CH3COO— NH3·H2ONH4+ + OH—
①多元弱酸的电离是分步进行的(即每次只电离出一个H+),但以第一步电离为主
如:H2CO3H+ + HCO3— (主要) 决定H2CO3的酸性
HCO3—H+ + CO32— (次要)
②多元弱碱一步电离(不是分步进行,而是“一步到位”)
如:Cu(OH)2Cu2+ +2OH--
(3)酸式盐的书写方法:
①弱酸的酸式盐在溶液中完全电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHCO3===Na++HCO
②强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如:NaHSO4===Na++H++SO (水溶液中)
③强酸的酸式盐在熔融状态时,生成酸式酸根离子和阳离子,如:NaHSO4===Na++++HSO4— (熔融状态)
4、电离方程式书写注意事项
①符合客观事实,不能随意书写离子符号,离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价
②质量守恒:电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等
③电荷守恒:电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性
5、从电离的角度认识酸、碱、盐
类别
实质
实例
酸
电离时生成阳离子全部是H+的化合物
HCl、H2SO4
碱
电离时生成阴离子全部是OH—的化合物
NaOH、Ba(OH)2
盐
电离时能生成金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子的化合物
NaCl、Na2CO3、NH4Cl
【课堂练习2】
1.物质M在水溶液中发生电离:M===X2++2Y-,下列判断正确的是( )
A.M可能是酸 B.X2+一定是金属离子
C.Y-一定是OH- D.M一定属于盐
【答案】B
【解析】根据离子所带电荷数分析可知,X2+不是H+、NH,必定为金属离子,A错误、B正确;Y-可能是OH-,也可能是Cl-、NO等,故M可能是碱,也可能是盐,C、D错误。
2.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子的情况,根据表中信息分析正确的是( )
溶质
酸
盐
碱
HCl
H2SO4
NaCl
NaHSO4
NH4Cl
NaOH
NH3·H2O
电离出的离子
H+、Cl-
H+、SO
Na+、Cl-
Na+、H+、SO
NH、Cl-
Na+、OH-
NH、OH
A.在水溶液中电离出H+的物质一定是酸
B.在水溶液中电离出金属阳离子和酸根阴离子的物质一定是盐
C.盐在水溶液中电离出来的阳离子一定是金属离子
D.碱在水溶液中电离出的离子一定是金属阳离子和OH-
【答案】B
【解析】NaHSO4在水溶液中能电离出H+,但不属于酸,A错误;NH4Cl属于盐,在水溶液中电离出的阳离子为NH,而不是金属阳离子,C错误;NH3·H2O属于碱,在水溶液中电离出的阳离子是NH,而不是金属阳离子,D错误。
3、下列电离方程式错误的是( )
A.NaHCO3===Na++H++CO B.NaHSO4===Na++H++SO
C.MgCl2===Mg2++2Cl- D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
【答案】A
【解析】选项A中HCO为弱酸根离子,在溶液中只有很少一部分发生电离,不能拆成H+与CO,其电离方程式为NaHCO3===Na++HCO;而选项B 中NaHSO4中的HSO在水溶液中能完全电离成H+与SO。
4、把下列四种物质分别加入到盛有100 mL蒸馏水的烧杯中,不能使蒸馏水导电性发生明显变化的是( )
A.10 g 氯化钠固体 B.10 g 氢氧化钠固体
C.10 g 硫酸钡固体 D.10 g 硝酸铜固体
【答案】C
【解析】因为硫酸钡固体难溶于水,不能使蒸馏水中离子浓度发生明显变化,导电性不会发生明显变化。
5、已知:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,且Ca(HCO3)2易溶于水。试根据如图所示装置回答下列问题:
(1)通入CO2前,灯泡________(填“亮”或“不亮”)
(2)开始通入CO2时,灯泡的亮度___________________________________________________
(3)继续通入过量的CO2,灯泡的亮度________________________________________________________
(4)下列四个图中,能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系的是(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)________
【答案】(1)亮 (2)先变暗后熄灭 (3)熄灭后又逐渐变亮 (4)D
【解析】(1)通入CO2前灯泡亮,因为Ca(OH)2溶于水后完全电离出离子,溶液中离子的浓度比较大。(2)灯泡先变暗后熄灭,因为发生反应:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,溶液中自由移动的离子减少。(3)灯泡熄灭后又逐渐变亮:CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,Ca(HCO3)2完全电离出自由移动的离子,溶液中离子浓度增大。(4)由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小,所以一开始导电能力逐渐下降,随着反应的进行,离子浓度逐渐增大,导电能力又逐渐增大,所以选D。
【课后作业】
【基础过关练】
1.下列说法正确的是( )
A.将AgCl放入水中不能导电,故AgCl不是电解质
B.CO2溶于水得到的溶液能导电,所以CO2是电解质
C.金属能导电,所以金属是电解质
D.固态的NaCl不导电,熔融态的NaCl能导电,NaCl是电解质
【答案】D
【解析】AgCl是电解质,故A错误;电解质本身能电离出自由移动的离子,CO2不能电离出自由移动的离子,CO2是非电解质,故B错误;金属是单质,既不是电解质也不是非电解质,故C错误;熔融态的NaCl能导电,NaCl是电解质,故D正确。
2.下列有关电解质的说法中,正确的是( )
A.稀硫酸、氢氧化钠溶液能导电,所以它们都是电解质 B.电解质溶液通电时,电解质才能发生电离
C.水溶液能导电的化合物不一定是电解质 D.难溶物质肯定不是电解质
【答案】C
【解析】电解质都是化合物,稀硫酸、氢氧化钠溶液是混合物,因此不属于电解质,故A错误;电解质溶于水后,在水溶液中自发电离出自由移动的离子,从而能导电,与是否通电无关,故B错误;有些化合物与水反应生成电解质,但自身不能电离,这些化合物不属于电解质,如CO2、SO2、SO3、NH3等,故C正确;某些化合物如BaSO4、AgCl等,虽然溶解度很小,但由于其溶于水的部分完全电离,所以这些物质都是电解质,故D错误。
3.某化学兴趣小组在家中进行化学实验,按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮,按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮,由此得出的结论正确的是( )
A.NaCl是非电解质 B.NaCl溶液是电解质
C.NaCl在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.NaCl只有在溶液中才能导电
【答案】C
【解析】NaCl固体中没有自由移动的离子,不导电,NaCl在水溶液中电离生成能够自由移动的Na+和Cl-,NaCl是电解质,NaCl溶液既不是电解质也不是非电解质,NaCl在熔融状态下也能导电。
4.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中按照仅由酸、碱、盐依次电离的是( )
①Na+、OH-、S ②H+、Cl-、S ③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、N
A.②③④ B.②①④ C.②③① D.②①③
【答案】A
【解析】酸电离出的阳离子只有H+,②符合要求;碱电离出的阴离子只有OH-,③符合要求;盐电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子,④符合要求。
5.已知明矾晶体化学式为KAl(SO4)2·12H2O,具有抗菌作用、收敛作用等,可用作中药,其水溶液中存在大量的Al3+、K+、S,回答下列问题。
(1)写出KAl(SO4)2在水中的电离方程式: 。
(2)从物质分类角度上看,KAl(SO4)2不属于 。
A.钾盐 B.硫酸盐
C.非电解质 D.混合物
(3)明矾晶体加热时分解为两种物质,其中一种能使无水硫酸铜变蓝色,写出反应的化学方程式: 。
【答案】(1)KAl(SO4)2 K++Al3++2S (2)CD (3)KAl(SO4)2·12H2O 12H2O+KAl(SO4)2
【解析】(2)KAl(SO4)2在水中只电离出金属阳离子与酸根离子,故它是盐,能电离出K+、S,故它是钾盐、硫酸盐,A、B不选;盐属于电解质,C符合题意;KAl(SO4)2有固定的成分,是纯净物,D符合题意。(3)由无水CuSO4变蓝色知有水生成,另一种物质是KAl(SO4)2。
【能力提升练】
1.下列说法中,正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
B.NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质
C.蔗糖、酒精在水溶液里和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均导电,所以它们是电解质
【答案】C
【解析】液态HCl溶于水后能够导电,固态NaCl在溶于水和熔融状态下都能够导电,故两者均为电解质,A项错误;NH3、CO2的水溶液均能导电,是因为两者溶于水后分别生成的一水合氨、碳酸能够导电,NH3和CO2均为非电解质,B项错误;C项正确;铜和石墨都属于单质,既不是电解质也不是非电解质,D项错误。
2.下列属于电解质并能导电的物质是( )
①熔融的NaCl ②KNO3溶液 ③Cu ④酒精 ⑤NaCl晶体 ⑥盐酸
A.① B.②③⑤⑥ C.①②⑥ D.①③④⑤
【答案】A
【解析】氯化钠属于电解质,熔融的氯化钠中含有钠离子和氯离子,能导电,①正确;硝酸钾溶液能导电,但属于混合物,不是电解质,②错误;铜是单质,不属于电解质,③错误;酒精是非电解质,不导电,④错误;氯化钠晶体属于电解质,但没有自由移动的离子,不导电,⑤错误;盐酸是混合物,不属于电解质,⑥错误。
3.下列四组物质分别溶于水得到的水溶液中,含有的离子种类和其他几组不同的是( )
A.NH4Cl KNO3 Na2SO4 B.K2SO4 NaNO3 NH4Cl
C.NH4NO3 K2CO3 (NH4)2SO4 NaCl D.NaCl (NH4)2SO4 K2SO4 NaNO3
【答案】C
【解析】A项,溶于水得到的离子有铵根离子、氯离子、钾离子、硝酸根离子、钠离子、硫酸根离子;B项,溶于水得到的离子有钾离子、硫酸根离子、钠离子、硝酸根离子、铵根离子、氯离子;C项,溶于水得到的离子有铵根离子、硝酸根离子、钾离子、碳酸根离子、硫酸根离子、钠离子、氯离子;D项,溶于水得到的离子有钠离子、氯离子、铵根离子、硫酸根离子、钾离子、硝酸根离子;故选C。
4.(双选)导体是指电阻率很小且易于传导电流的物质。导体中存在大量可自由移动的带电粒子,这些带电粒子被称为载流子。在外电场作用下,载流子发生定向运动,形成明显的电流。第一类导体是金属,是最常见的一类导体。第二类导体是有电解质的溶液或熔融电解质,其载流子是正、负离子。
下列叙述正确的是( )
A.虽然石墨有较好的导电性,但它属于非电解质
B.实验测得CO2的水溶液能导电,但CO2不是电解质
C.实验测得液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质
D.蔗糖(纯净物)在水溶液中和熔融状态下均不能导电,所以蔗糖属于非电解质
【答案】BD
【解析】石墨能导电,但石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,A错误;CO2的水溶液能导电,但不是CO2自身电离产生自由移动的离子,是CO2与水反应生成的H2CO3电离产生自由移动的离子,故CO2不是电解质,B项正确;液态HCl不能导电,但溶于水时导电,固体NaCl不导电,但溶于水或熔融状态下能导电,因此HCl、NaCl是电解质,C错误;在水溶液中和熔融状态下均不能导电的化合物是非电解质,D正确。
5.如图所示是测定溶液导电性实验的装置,甲与乙中盛有浓度相同的不同液体。接通电源后将甲中液体逐滴滴入乙中,发现灯泡的变化为:亮→暗→灭→亮。下表中甲、乙所盛液体符合要求的是( )
【答案】D
【解析】氯化钠溶液逐滴滴加到硝酸银溶液中,发生反应:NaCl+AgNO3 AgCl↓+NaNO3,反应过程中溶液中离子的浓度不会变为0,灯泡不会熄灭,故A错误;氨水逐滴滴加到醋酸溶液中,发生反应:NH3∙H2O+CH3COOH CH3COONH4+H2O,醋酸属于弱电解质,其溶液导电能力较弱,而醋酸铵属于强电解质,同浓度的条件下,导电能力较强,滴加过程中灯泡变亮,故B错误;稀盐酸逐滴滴加到碳酸钙悬浊液中,发生反应:CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑,碳酸钙悬浊液中自由移动的离子浓度较小,导电能力差,而氯化钙属于强电解质,同浓度的条件下,自由移动离子浓度大,导电能力较强,滴加过程中灯泡变亮,故C错误;硫酸铜溶液逐滴滴加到氢氧化钡溶液中,发生反应:CuSO4+Ba(OH)2 BaSO4↓+Cu(OH)2↓,氢氧化钡属于强电解质,其溶液中自由移动离子浓度大,导电能力强,反应后生成BaSO4和Cu(OH)2沉淀,溶液中自由移动的离子数目大幅度减小,导电能力减弱,灯泡变暗,恰好完全反应时,灯泡熄灭,当硫酸铜溶液过量后,溶液中自由移动的离子数目增加,溶液导电能力又逐渐增强,灯泡变亮,符合题意,故D正确。
6.在如图所示的串联装置中,发现灯泡不亮,但若向其中一个烧杯中加水,则灯泡会亮起来。
回答下列问题:
(1)加水的烧杯为 。
(2)向烧杯C中加适量A中的溶液后,溶液的导电性会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)写出C烧杯中电解质的电离方程式: 。
.【答案】(1)B (2)减弱 (3)Ba(OH)2 Ba2++2OH-
【解析】(1)三个烧杯中只有B中没有发生电解质的电离,没有自由移动的离子,当加入水时,KCl发生电离而导电。(2)稀硫酸与Ba(OH)2溶液混合后,溶液中的S与Ba2+结合生成BaSO4沉淀,H+与OH-结合生成H2O,从而使溶液中离子浓度减小,导电性减弱。
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