内容正文:
化学 必修 第一册 RJ
第二节 离子反应
第一课时 电解质的电离
1.能从宏观和微观角度理解电解质的概念,能判断电解质与非电解质。2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电的条件。3.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
一、电解质及其导电性
1.物质导电性探究(以NaCl为例)
NaCl固体
NaCl溶液
熔融NaCl
含有微粒
Na+、Cl-
水合钠离子
水合氯离子
Na+、Cl-
能否自由移动
不能
能
能
能否导电
不能
能
能
结论:能导电的物质必须具有能自由移动的、带电荷的粒子。
2.电解质与非电解质
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物。酸、碱、盐都是电解质,水也是电解质。
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物。
二、电解质的电离
1.概念:电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程。
2.表示方法——电离方程式
(1)H2SO4:H2SO4===2H++SO;
(2)Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH-;
(3)NaCl:NaCl===Na++Cl-。
3.从电离角度认识酸、碱、盐
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)蔗糖溶于水和熔融时都不导电,蔗糖是非电解质。( )
(4)NaCl晶体不能导电,是由于其中不含离子。( )
(5)电解质发生电离,需要通电后才能进行。( )
(6)NaHSO4在水中能电离出H+,故NaHSO4属于酸。( )
(7)硝酸的电离方程式为HNO3===H++N5++3O2-。( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)× (7)×
启思研讨 教师独具内容
某兴趣小组同学在测定溶液的导电性实验时,采用如图所示的串联装置,闭合电键时,发现灯泡不亮。
[问题探究]
1.判断四个烧杯中所盛溶液溶质的类别各是什么?
提示:醋酸、硝酸属于酸,KOH属于碱,Cu(NO3)2属于盐。
2.小灯泡不亮的原因是什么?怎样才能使灯泡亮起来?
提示:四个烧杯中,只有烧杯C中纯硝酸没有自由移动的离子,不导电,整个装置没有形成闭合回路,灯泡不亮。将纯HNO3用水稀释后,HNO3发生电离而导电,灯泡能亮起来。
3.上述四个烧杯中,哪些烧杯中的物质发生了电离?写出其中任意两种物质的电离方程式。
提示:烧杯A、B、D中溶质发生了电离;
Cu(NO3)2===Cu2++2NO,KOH===K++OH-。
知识点一 电解质、非电解质的比较与理解
1.电解质和非电解质的比较
电解质
非电解质
相同点
均为化合物
本质区别
在水溶液里或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液里和熔融状态下自身都不能发生电离
常见物质类型
酸:H2SO4、H2CO3等
碱:NaOH、NH3·H2O等
盐:NaCl、CaCO3等
活泼金属氧化物:Na2O、CaO等
水
非金属氧化物:CO2、CO等
非酸性气态氢化物:NH3等
部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等
2.判断电解质、非电解质的思维流程
3.对电解质与非电解质的理解
(1)电解质、非电解质均必须是化合物,混合物、单质既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定易溶于水(如BaSO4等),易溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(3)化合物“溶于水”或“熔融时”能导电,两个条件具备其一即是电解质,两个条件都不具备是非电解质。如NaCl、Ba(OH)2固态时不存在自由移动的离子,故不导电,但二者在熔融状态下或溶于水后能导电。而HCl、H2SO4等电解质以分子形式存在,气、液、固三态均不导电,溶于水后才能导电。
[特别提示] ①能导电的物质不一定是电解质,如金属导体、非金属导体、混合物等。
②不导电的化合物不一定是非电解质,如固体醋酸、气态氯化氢等。
③在水溶液里本身能电离出自由移动离子的化合物才是电解质,例如:
[知识拓展] 电解质溶液的导电能力
(1)电解质溶于水或受热熔化时,电离出自由移动的离子,此时接入外加电源才能导电,而不是通电后才发生电离。
(2)电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积的离子数目、离子所带电荷多少有关,一般来说,单位体积的离子数目越多,离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
[练1] (2024·福州市格致中学高一期中)下列说法正确的是( )
A.CO2的水溶液能导电,所以CO2是电解质
B.BaSO4不溶于水,其水溶液很难导电,但BaSO4是电解质
C.液氯不导电,所以液氯是非电解质
D.硫酸不是酸
答案:B
解析:二氧化碳的水溶液导电是因为二氧化碳和水反应生成的碳酸是电解质,A错误;液氯是单质,不是电解质也不是非电解质,C错误;硫酸电离出的阳离子全部是氢离子,硫酸是酸,D错误。
[练2] 现有以下物质:①NaCl晶体 ②纯H2SO4 ③CaCO3固体 ④熔融KCl ⑤蔗糖晶体 ⑥铜 ⑦SO2 ⑧KOH固体。
(1)以上物质中能导电的是________(填序号,下同)。
(2)以上物质中属于电解质的是________,属于非电解质的是________。
(3)以上物质中,可溶于水且溶于水后溶液能导电的是________。
答案:(1)④⑥ (2)①②③④⑧ ⑤⑦
(3)①②④⑦⑧
知识点二 电解质的电离及电离方程式
1.酸、碱、盐及其电离
[注意] 活泼金属氧化物(如Na2O、CaO等)在熔融状态下自身能电离出阴、阳离子,能导电,是电解质。
2.电离方程式书写要点
(1)强酸、强碱、大多数盐溶于水能完全电离,用“===”表示。
如Na2SO4===,HCl===H++Cl-,Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
(2)部分酸式盐在水溶液中的电离:弱酸的酸式酸根不拆开,强酸的酸式酸根拆成离子形式。如NaHCO3===;NaHSO4===。
(3)电荷要守恒,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。
(4)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等原子团,不能拆开,但HSO在水溶液中能完全电离,要拆开写,在熔融状态下不拆开写。
(5)构成物质的原子或原子团的个数在书写成离子时为离子的系数。
[练3] 下列叙述正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.强电解质溶液的导电能力一定强
C.氯化氢溶于水后能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液中自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液中自由移动离子数目多
答案:C
解析:NaCl固体溶于水,在水分子的作用下,电离出自由移动的Na+和Cl-,而不是电流的作用,A错误;溶液导电性强弱与离子的浓度和离子所带电荷多少有关,而与离子数目无关,故强电解质溶液的导电能力不一定强,B、D错误。
[练4] (1)判断下列物质在相应条件下能否电离,并说明理由。
①液态HCl:________,______________________________________。
②熔融状态下的NaCl:________,____________________。
③高温熔化后的单质铁:________,__________________。
④固体KOH:________,______________。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
①H2SO4:______________________________________________________________________;
②Ca(OH)2:____________________________________________________________________;
③K2SO4:______________________________________________________________________;
④NH4NO3:____________________________________________________________________。
答案:(1)①不能 HCl是酸,液态时不电离,只在水溶液中电离 ②能 能电离出Na+和Cl- ③不能 Fe是单质 ④不能 电解质在固态时不电离
(2)①H2SO4===2H++SO ②Ca(OH)2===Ca2++2OH- ③K2SO4===2K++SO ④NH4NO3===NH+NO
本课总结
自我反思:
随堂提升
1.下列各组物质中,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.二氧化碳、BaSO4 B.盐酸、蔗糖
C.KNO3、乙醇 D.NaOH、氯气
答案:C
解析:A项,二氧化碳属于非电解质,BaSO4属于电解质;B项,盐酸为HCl的水溶液,既不是电解质,也不是非电解质;D项,氯气为单质,既不是电解质,也不是非电解质。
2.下列物质的电离方程式,正确的是( )
A.H2SO42H++SO
B.BaCl2===Ba2++Cl
C.NaHCO3===H++CO+Na+
D.Ca(OH)2===Ca2++2OH-
答案:D
解析:A项应为H2SO4===2H++SO;B项应为BaCl2===Ba2++2Cl-;C项应为NaHCO3===Na++HCO。
3.(2024·山东临沂期中)如图为NaCl固体在水中溶解并形成水合离子的示意图。下列有关说法错误的是( )
A.上述过程可表示为NaCl===Na++Cl-
B.水分子破坏了Na+和Cl-之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
C.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
D.在NaCl固体中,Na+和Cl-有序排列
答案:C
4.下列实验过程中,液体的导电能力变化不大的是( )
A.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液
B.水中滴入盐酸
C.澄清石灰水中通入少量CO2
D.HCl溶液中加入适量的NaOH固体
答案:D
解析:A项,Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液,反应生成BaSO4沉淀和H2O,溶液导电能力减弱;B项,水中滴入盐酸,离子浓度增大,导电能力增强;C项,澄清石灰水中通入少量CO2,发生反应:Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O,溶液导电能力减弱;D项,HCl溶液中加入适量NaOH固体,发生反应:HCl+NaOH===NaCl+H2O,溶液中离子浓度变化不大,故导电能力变化不大。
5.现有以下物质:①氮气 ②液态CO2 ③氯化氢气体 ④铜片 ⑤硫酸钡晶体 ⑥蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔融的KNO3 ⑨NaOH溶液,请回答下列问题(填序号):
(1)以上物质能导电的是__________________。
(2)以上物质中属于电解质的是____________________________________________________ ____________________。
(3)③⑧的电离方程式为③________________________________,⑧__________________________________。
答案:(1)④⑧⑨ (2)③⑤⑧
(3)HCl===H++Cl- KNO3===K++NO
课时作业
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★
★
★
★
对点
电解质与非电解质
电解质与非电解质
电离方程式的书写
电解质的电离
电解质与非电解质
电离方程式的书写
电解质与非电解质
电解质与非电解质
题号
9
10
11
12
13
14
15
16
难度
★
★★
★★
★★
★★
★★
★★
★★★
对点
电解质与非电解质
电解质与非电解质
电解质与非电解质
电解质与非电解质
电解质与非电解质
电解质的电离
电解质的电离
电解质的电离
[学习·理解]
1.下列物质属于电解质的是( )
A.蔗糖 B.氨水
C.干冰 D.液态氯化氢
答案:D
2.下列有关电解质的说法正确的是( )
A.Ca(OH)2固体溶于水后能导电,所以Ca(OH)2是电解质
B.CO2的水溶液能够导电,所以CO2是电解质
C.铜导电性很好,所以铜是电解质
D.FeCl3溶液能够导电,所以FeCl3溶液是电解质
答案:A
解析:二氧化碳溶于水生成碳酸,碳酸电离出自由移动的阴、阳离子而使溶液导电,所以碳酸是电解质,二氧化碳是非电解质,B错误;铜是单质,不是化合物,所以铜不是电解质,C错误;氯化铁溶液是混合物,所以不是电解质,D错误。
3.下列有关物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.Na2CO3===2Na++CO
B.AlCl3===Al3++Cl-
C.Mg(NO3)2===Mg+2+2NO
D.KMnO4===K++Mn7++4O2-
答案:A
4.下列物质中,含有自由移动的Cl-的是( )
A.NaClO3溶液 B.CaCl2溶液
C.KCl固体 D.液态氯化氢
答案:B
解析:A项,NaClO3溶于水电离产生Na+和ClO,不存在Cl-;C项,KCl固体由K+和Cl-构成,但未发生电离,Cl-不能自由移动;D项,液态氯化氢以HCl分子形式存在,不存在Cl-。
5.下列关于纯净物、混合物、电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
电解质
非电解质
A
浓盐酸
天然气
硫酸
干冰
B
氢氧化钡
蔗糖溶液
硫酸钡
三氧化硫
C
胆矾
石灰水
苛性钠
碳酸钙
D
硫酸
铝合金
氯化钠
氢气
答案:B
解析:A项,浓盐酸是HCl的水溶液,属于混合物;C项,碳酸钙属于电解质;D项,氢气既不是电解质也不是非电解质。
6.下列说法正确的是( )
A.某化合物不是电解质就是非电解质
B.碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3===Na++H++CO
C.能电离出H+的化合物都是酸
D.硫酸溶液的导电性一定比盐酸的导电性强
答案:A
解析:HCO不能拆分,碳酸氢钠在水中的电离方程式:NaHCO3===Na++HCO,故B错误;能电离出H+的化合物可能是酸,也可能是酸式盐,如NaHSO4,故C错误;导电能力跟离子浓度和离子所带电荷数有关,离子浓度不确定,故导电性强弱不确定,故D错误。
7.侯氏制碱法原理之一为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,下列说法错误的是( )
A.熔融NaCl能导电,故NaCl是电解质
B.NH3溶于水能导电,故NH3是电解质
C.CO2溶于水能导电,但其本身不能电离,故CO2是非电解质
D.NaHCO3、NH4Cl都是可溶性盐,都是电解质
答案:B
解析:NH3溶于水能导电,原因是NH3与水反应生成NH3·H2O,NH3本身不能电离,故NH3属于非电解质。
8.关于下列物质:①Cl2、②氨水、③CO2气体、④SO3气体、⑤纯碱粉末、⑥酒精、⑦铜、⑧熔融NaCl、⑨水玻璃(Na2SiO3水溶液)、⑩盐酸,以下叙述不正确的是( )
A.属于非电解质的有3种
B.属于纯净物的有7种
C.属于电解质的有3种
D.上述状态下能导电的有5种
答案:C
解析:CO2气体、SO3气体、酒精是非电解质,A正确;①③④⑤⑥⑦⑧属于纯净物,共有7种,B正确;只有纯碱粉末、熔融NaCl是电解质,C错误;题述状态下能导电的有②⑦⑧⑨⑩,共有5种物质,D正确。
9.(2024·福州市鼓山中学高一期中)实验室有如下物质:①熔融的氢氧化钠 ②KHSO4固体
③金属铁 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥氨水 ⑦熔融AlCl3 ⑧蔗糖晶体 ⑨FeCl3固体 ⑩CuSO4·5H2O晶体
(1)上述状态下可导电的是________(填序号,下同)。
(2)属于电解质的是________。
(3)属于非电解质的是________。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是________。
答案:(1)①③④⑥ (2)①②⑦⑨⑩ (3)⑤⑧
(4)②⑦⑨⑩
[应用·实践]
10.一化学兴趣小组进行化学实验时,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,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溶液中水电离出大量的离子
答案:C
解析:固体NaCl不导电,但它的水溶液能够导电,所以NaCl是电解质,其导电原因是NaCl在水中电离出了Na+和Cl-。
11.(2024·河北邯郸六校联考)日常生活中常用“84”消毒液进行杀菌、消毒,实验室中可利用下列反应制备“84”消毒液:Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。下列说法中错误的是( )
A.NaCl和NaClO都是电解质,Cl2既不是电解质也不是非电解质
B.NaClO的电离方程式为NaClO===Na++ClO-
C.“84”消毒液能够导电,故“84”消毒液属于电解质
D.“84”消毒液中含自由移动的Na+、Cl-、ClO-等,故能够导电
答案:C
12.现有一种固体化合物X不导电,但熔融状态下或溶于水时导电,下列关于X的说法中,正确的是( )
A.X一定为电解质 B.X可能为非电解质
C.X只能是盐类 D.X只能是碱类
答案:A
13.某同学利用如图所示装置探究电解质溶液的导电性,下列说法正确的是( )
A.闭合开关K后,电流表指针不发生偏转,证明酒精溶液是非电解质
B.闭合开关K后,往溶液中通入氨气,随着气体通入电流表示数增大,故氨气是电解质
C.闭合开关K后,往烧杯中加NaCl固体,虽然固体溶解,由于不反应,故电流表指针不发生偏转
D.用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,证明蔗糖是非电解质
答案:D
解析:酒精溶液是酒精和水的混合物,不是非电解质,A错误;通入氨气,溶液导电能力增强,其原因是NH3和水反应生成电解质NH3·H2O,电离产生离子数目增多,NH3本身不能电离,故NH3是非电解质,B错误;加入NaCl固体,溶于水并发生电离,离子数目增多,导电能力增强,电流表指针发生偏转,C错误;用蔗糖溶液替换酒精溶液,电流表的示数相同,说明蔗糖不能电离,故蔗糖是非电解质,D正确。
14.下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出离子的情况,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离子的物质一定是盐
C.盐溶液电离出来的阳离子一定是金属离子
D.碱溶液电离出的离子一定是金属阳离子和OH-
答案:B
解析:NaHSO4属于盐,在水溶液中电离出来的离子有H+,A错误;盐由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子组成,则在水溶液中电离出金属阳离子和酸根离子的物质一定是盐,B正确,C错误;NH3·H2O属于碱,在溶液中电离出的阳离子是NH,不是金属阳离子,D错误。
15.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。
(1)加水的烧杯为________(填字母)。
(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-
[创新·提高]
16.在图1所示的装置中,烧杯中盛放的是Ba(OH)2溶液,当从滴定管中逐渐加入A溶液时,溶液的导电性的变化趋势如图2所示。
(1)滴加溶液A至图2中曲线最低点时,灯泡熄灭,溶液A中含有的溶质可能是________(填序号)。
①HCl ②H2SO4 ③NaHSO4 ④NaHCO3
(2)①写出NaHSO4在水溶液中的电离方程式:__________________________________。
②NaHSO4属于________(填“酸”“碱”或“盐”)。
③向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液________(填“能”或“不能”)出现如图2的导电性曲线。
答案:(1)②
(2)①NaHSO4===Na++H++SO
②盐 ③不能
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