内容正文:
第1课时 电解质的电离
知识点一 电解质与非电解质
1.电解质和非电解质的概念
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。例如氯化氢、氢氧化钠、氯化钠等。
(2)非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能够导电的化合物。如酒精、蔗糖等。
[点拨] 电解质和非电解质是从一个新的视角对化合物分类所得到的结果,分类的依据是化合物在溶于水或熔融状态下能否导电。
2.溶液导电性强弱与电解质的关系
(1)溶液导电性强弱的影响因素
①溶液的导电性取决于溶液中离子浓度以及所带电荷的多少。离子浓度越大,带电荷越多,则溶液的导电性越强。
②溶液的温度:温度越高,离子的运动速度越快,导电性越强。
(2)酸、碱及盐的导电性
①酸
酸在固态或纯液态时,只有分子,没有离子,故不导电;溶于水时,在水分子的作用下电离出自由移动的离子,故能导电。
②强碱、盐
强碱、盐在固态时,存在阴阳离子,但不能自由移动,故不能导电;溶于水或熔融状态时电离出自由移动的离子,故能导电。
[典题例析]
【例1】 下列关于电解质和非电解质的说法正确的是( )
A.它们研究的对象都是化合物
B.它们的水溶液都能导电
C.电解质一定能导电
D.不导电的物质一定是非电解质
【解析】 电解质和非电解质研究的对象都是化合物,非电解质的水溶液不导电,电解质为固体时不能导电,不导电的物质不一定是非电解质(如电解质固体等)。
【答案】 A
【例2】 下列各选项,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A.二氧化碳、硫酸钡 B.盐酸、蔗糖
C.硝酸钾、酒精 D.氢氧化钠、氯气
【解析】 酸、碱(如氢氧化钠等)、盐(如硫酸钡、硝酸钾等)、活泼金属氧化物、水、部分非金属氢化物都是电解质;非金属氧化物(如二氧化碳等)、部分非金属氢化物、部分有机物(如蔗糖、酒精等)都是非电解质;单质(如氯气等)和混合物(如盐酸等)既不是电解质,也不是非电解质。
【答案】 C
[对点练习]
1.下列有关电解质的说法正确的是( )
①NaOH固体溶于水能导电,所以NaOH是电解质 ②CO2的水溶液能够导电,所以CO2是电解质 ③液态铜的导电能力很强,所以铜是电解质 ④FeCl3溶液能够导电,所以FeCl3是电解质 ⑤C2H5OH(乙醇)是化合物,所以它是电解质 ⑥BaSO4、CaCO3都是难溶物,其水溶液不导电,故它们不是电解质
A.①② B.①④
C.①③⑤ D.②④⑥
知识点二 电解质的电离
1.电离的概念
电解质溶于水或受热熔化时,形成自由移动的离子的过程叫作电离。
2.电离方程式
(1)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。
(2)写出下列酸、碱、盐的电离方程式。
①硫酸(H2SO4):H2SO4===2H++SO
氯化氢(HCl):HCl===H++Cl-
硝酸(HNO3):HNO3===H++NO
②氢氧化钠(NaOH):NaOH===Na++OH-
③硝酸钾(KNO3):KNO3===K++NO
氯化钠(NaCl):NaCl===Na++Cl-
3.从电离角度认识酸、碱、盐的本质
(1)酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物,如H2SO4、HNO3等。
(2)碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物,如NaOH、Ba(OH)2等。
(3)盐:电离时生成的阴离子是酸根离子、阳离子是金属离子或铵根离子的化合物,如Na2SO4、NH4NO3等。
[典题例析]
【例3】 下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( )
A.Ba(OH)2===Ba2++(OH)
B.K2CO3===K+CO
C.KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
D.Fe2(SO4)3===2Fe2++3SO
【解析】 A项错在(OH),应为2OH-;B项错在K应为2K+;D项错在2Fe2+,应为2Fe3+。
【答案】 C
【例4】 图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法正确的是( )
A.图示中代表的是水合钠离子
B.氯化钠在不同状态下均能导电
C.图b表示在通电的条件下氯化钠产生自由移动的离子
D.由微观示意图类推:金属钠和盐酸反应,主要是钠先和水接触发生反应
【解析】 水分子中H原子显正电性,图示中H原子靠近中心离子,则代表的是水合氯离子,A错误;氯化钠在熔融状态或水溶液中发生了电离能导电,而氯化钠固体中不存在自由移动的离子,不能导电,B错误;氯化钠的熔融电离无需通电,C错误;由微观示意图类推:阴、阳离子在水溶液中会形成水合离子,水合离子中水分子在外围,则金属钠和盐酸反应,主要是钠先和水接触发生反应,D正确。
【答案】 D
[对点练习]
2.下列关于电解质溶液的叙述正确的是( )
A.阳离子和阴离子总数一定相等
B.阳离子带的正电荷总数一定和阴离子带的负电荷总数相等
C.在电解质溶液中,除阴、阳离子外,溶液中不再含有其他粒子
D.室温下,NaCl溶液的导电性一定与KCl溶液的导电性相同
3.下列化合物,只有在溶液中才能导电的电解质是( )
A.NaCl B.酒精
C.NH4HCO3 D.CH3COONa
1.依据下列实验事实,所得结论正确的是( )
选项
A
B
C
D
实验
铁丝能
导电
熔融Al2O3
能导电
NaCl溶于水
能导电
干燥KCl固
体不导电
结论
铁是
电解质
Al2O3
是电解质
NaCl在通
电条件下
发生电离
KCl固体
中不含阴、
阳离子
2.下列叙述中正确的是( )
A.SO3溶于水,其水溶液能导电,SO3是电解质
B.酸、碱、盐在纯净的液态和溶于水都能导电
C.NH3属于非电解质,但其水溶液能够导电
D.NaCl晶体不导电,因为NaCl晶体中不含阴、阳离子
3.下列物质,既能导电又属于电解质的一组物质是( )
A.石墨、食醋
B.泥水、石灰水
C.熔融NaCl、熔融Ca(NO3)2
D.稀硫酸、四氯化碳
4.下列物质溶于水,其电离方程式正确的是( )
A.NaHCO3===Na++H++CO
B.(NH4)2SO4===2NH+SO
C.H2S===2H++S2-
D.Ba(OH)2===Ba2++OH
5.下列说法不正确的是( )
A.熔融NaCl发生了电离,能导电
B.NaCl晶体不能导电
C.NH4NO3电离时产生了NH、NO,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
D.NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、SO三种离子
6.下列电离方程式不正确的是( )
A.AlCl3在溶液中的电离方程式为AlCl3===Al3++Cl
B.Ba(OH)2的电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-
C.NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融)===Na++HSO
D.CH3COONH4的电离方程式为CH3COONH4===NH+CH3COO-
7.向Ba(OH)2溶液中逐滴加入等浓度的稀硫酸,溶液导电性变化合理的图像为( )
8.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、盐依次电离的顺序排列的是( )
①Na+、OH-、SO ②H+、Cl-、SO
③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、NO
A.②③④ B.②①④
C.②③① D.②①③
9.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
10.如图所示装置中左图灯泡不亮,右图灯泡发亮,由此得出的结论是( )
A.NaCl溶液能导电,是电解质
B.电解质在电流的作用下才能发生电离
C.水能电离出大量的H+和OH-
D.NaCl溶液中存在大量自由移动的Na+和Cl-
11.在电解质溶液的导电性装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液,则灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是( )
A.盐酸中逐滴加入食盐溶液
B.硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液
C.石灰乳中逐滴加入稀盐酸
D.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
12.下列关于电解质的说法正确的是( )
①电解质电离一定需要通电来实现
②电解质溶液导电的原因是溶液中存在自由移动的阴、阳离子
③任何电解质都可以在熔融状态下电离
④电解质溶液导电能力的强弱取决于电解质的强弱
⑤二氧化碳的水溶液可以导电,所以二氧化碳是电解质
A.①②③④⑤ B.①②④
C.②③④ D.②
13.下列有关电解质的说法中正确的是( )
A.固体氯化镁不导电,所以氯化镁不属于电解质
B.三氧化硫水溶液的导电性很好,所以三氧化硫属于电解质
C.熔融的铜导电性很好,所以铜属于电解质
D.氧化钠、氧化钙熔融时能导电,所以氧化钠、氧化钙属于电解质
14.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-、SO ②H+、Cl-、SO
③Na+、K+、OH- ④Na+、K+、NO
A.②③④ B.②①④
C.②③① D.②①③
15.已知有下列物质:①盐酸 ②液态氨气 ③氢氧化钠固体 ④二氧化碳
⑤BaSO4粉末 ⑥蔗糖晶体 ⑦CuSO4·5H2O晶体 ⑧酒精 ⑨熔融氯化钠 ⑩石墨。请用序号回答:
(1)属于电解质的是________。
(2)属于非电解质的是________。
(3)上述状态下可导电的是________。
16.写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
(1)Ba(OH)2:________________。
(2)KHSO4:________________。
(3)CH3COOH:________________。
(4)NaHCO3:________________。
(5)NH3·H2O:________________。
(6)NaHSO4(熔融):________________。
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第1课时 电解质的电离
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对点练习
1.解析:选B。①NaOH固体溶于水能导电,则NaOH是电解质;②CO2水溶液导电的原因是CO2与H2O反应生成的H2CO3能电离出自由移动的离子,所以CO2是非电解质;③铜是单质,既不是电解质,也不是非电解质;④FeCl3是电解质;⑤C2H5OH属于非电解质,因为它在水溶液里和熔融状态下都不导电,且为化合物,符合非电解质的定义;⑥虽然BaSO4和CaCO3的水溶液都不导电,但它们在熔融状态下都能导电,故它们都是电解质。
2.解析:选B。电解质溶液中阳离子带正电荷总数与阴离子带负电荷总数相等,B正确、A错误;电解质溶液中,一定含有H2O分子,有的还含有电解质分子,C错误;不清楚NaCl和KCl两溶液中离子浓度大小关系,无法比较其导电性强弱,D错误。
3.解析:选C。NaCl、CH3COONa在水溶液或熔融状态下都能导电,A、D错误;酒精为非电解质,不能导电,B错误;NH4HCO3虽然是强电解质,但熔化前已分解,C正确。
课时达标演练
1.解析:选B。铁丝能导电,但铁为单质,不是电解质,A错误;NaCl溶于水能导电是由于NaCl在水分子作用下发生电离,C错误;干燥的KCl固体不导电,是由于K+和Cl-不能自由移动,D错误。
2.解析:选C。SO3水溶液能导电是因为SO3与水反应生成硫酸,硫酸电离而导电,不是SO3本身电离,SO3是非电解质,故A错误;酸在液态下不能导电,难溶性的碱、盐溶于水也不能导电,故B错误;NH3溶于水导电是因为与水反应生成一水合氨电离而导电,NH3是非电解质,故C正确;NaCl晶体不导电,因为晶体中的阴、阳离子不能自由移动,故D错误。
3.解析:选C。石墨是单质,食醋是混合物,均不是电解质,也不是非电解质,A错误;泥水、石灰水均是混合物,均不是电解质,也不是非电解质,B错误;熔融NaCl、熔融Ca(NO3)2中都含有自由移动的离子,可以导电,都是电解质,C正确;稀硫酸是混合物,不是电解质,也不是非电解质,四氯化碳不导电,是非电解质,D错误。
4.解析:选B。A.碳酸氢根不能拆开;C.H2S是弱电解质要用可逆符号;D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
5.解析:选C。明确电解质的导电与电离的关系以及酸、碱、盐的概念是解答本题的前提。熔融NaCl能电离出Na+和Cl-,故能导电;NaCl晶体中无自由移动的离子,所以不能导电;NH的性质与金属离子相似,NH4NO3是铵盐;NaHSO4在水溶液中电离出Na+、H+、SO三种离子。
6.解析:选A。AlCl3是强电解质,在溶液中全部电离,电离方程式为AlCl3===Al3++3Cl-,A错误;Ba(OH)2是强碱,属于强电解质,在溶液中的电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-,B正确;NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4(熔融)===Na++HSO,C正确;CH3COONH4是强电解质,电离方程式为CH3COONH4===NH+CH3COO-,D正确。
7.解析:选C。电解质溶液的导电性与离子浓度成正比,溶液中离子浓度越大其导电能力越强,滴加过程中发生的反应为Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,滴入H2SO4时,导电性减弱,完全反应后,H2SO4过量,导电性又增强。
8.解析:选A。此题从电离的角度理解酸、碱、盐的概念。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。
9.解析:选C。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。
10.解析:选D。电解质是溶于水或在熔融状态下自身能够导电的化合物,NaCl溶液能导电,但NaCl溶液是混合物,不是电解质,A错误;电解质在水溶液中或在熔融状态下能发生电离,不是在电流的作用下才能电离,B错误;水的电离很微弱,不能电离出大量的H+和OH-,C错误;溶液导电的实质是存在自由移动的离子,题右图灯泡发亮说明NaCl溶液能导电,其中存在大量自由移动的Na+和Cl-,D正确。
11.解析:选D。HCl是强电解质,在水溶液里完全电离,加入NaCl后,两者不反应,溶液中电荷浓度不是0,不熄灭,A错误;硫酸和NaOH都是强电解质,两者发生反应H2SO4+2NaOH===Na2SO4+2H2O,生成的硫酸钠是强电解质,溶液中离子浓度减小,灯泡变暗,但不熄灭,B错误;Ca(OH)2、HCl都是强电解质,两者发生反应Ca(OH)2+2HCl===CaCl2+2H2O,石灰乳属于微溶物,离子浓度较小,反应后溶液中离子浓度增大,则灯泡变亮,C错误;硫酸和氢氧化钡都是强电解质,两者发生反应Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,反应后生成难溶物和水,溶液中离子浓度逐渐减小,所以灯泡变暗,两者恰好反应时离子浓度最小,灯泡熄灭,再继续滴加氢氧化钡,溶液中离子浓度增大,灯泡变亮,D正确。
12.解析:选D。电解质在水溶液或熔融状态下可发生电离,电离不需要通电,①错误;存在自由移动的阴、阳离子是电解质溶液能导电的原因,②正确;将氯化氢放入水中得到盐酸,能导电,但液态氯化氢只含分子,不能导电,③错误;电解质溶液的导电能力与溶液中的离子浓度和离子所带电荷有关,与电解质的强弱无关,④错误;二氧化碳的水溶液可以导电,是因为二氧化碳和水反应生成碳酸发生电离,产生离子,但二氧化碳自身由分子构成,不发生电离,所以二氧化碳是非电解质,⑤错误;选D。
13.D 14.A
15.解析:①盐酸中含有自由移动的离子,能导电,盐酸是混合物,既不是电解质又不是非电解质;②液态氨气不含离子,不能导电,氨气自身不能电离,液态氨气是非电解质;③氢氧化钠固体中离子不能自由移动,不导电,氢氧化钠溶液能导电,氢氧化钠固体是电解质;④二氧化碳不含离子,不能导电,二氧化碳自身不能电离,二氧化碳是非电解质;⑤BaSO4粉末中离子不能自由移动,不导电,在熔融状态下硫酸钡能导电,硫酸钡粉末是电解质;⑥蔗糖晶体不含离子,不能导电,蔗糖自身不能电离,蔗糖是非电解质;⑦CuSO4·5H2O晶体中离子不能自由移动,不导电,CuSO4·5H2O溶液能导电,CuSO4·5H2O固体是电解质;⑧酒精不含离子,不能导电,酒精自身不能电离,酒精是非电解质;⑨熔融氯化钠含有自由移动的离子,能导电,氯化钠是电解质;⑩石墨含有自由移动的电子,能导电,石墨是单质,既不是电解质又不是非电解质。
(1)属于电解质的是③氢氧化钠固体、⑤BaSO4粉末、⑦CuSO4·5H2O晶体、⑨熔融氯化钠;(2)属于非电解质的是②液态氨气、④二氧化碳、⑥蔗糖晶体、⑧酒精;(3)上述状态下可导电的是①盐酸、⑨熔融氯化钠、⑩石墨。
答案:(1)③⑤⑦⑨ (2)②④⑥⑧ (3)①⑨⑩
16.解析:(1)Ba(OH)2是强电解质,在水中电离生成钡离子和氢氧根离子,电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-;(2)硫酸氢钾在水中完全电离生成钾离子、氢离子、硫酸根离子,电离方程式为KHSO4===K++H++SO;(3)CH3COOH是弱电解质,在水中部分电离出氢离子和醋酸根离子,电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+;(4)NaHCO3属于盐,在水中电离出钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为NaHCO3===Na++HCO;(5)NH3·H2O是弱电解质,在水中部分电离出铵根离子和氢氧根离子,电离方程式为NH3·H2ONH+OH-;(6)硫酸氢钠中钠与硫酸氢根离子间形成的是离子键,硫酸氢根离子中氢与硫酸根形成的是共价键;在熔化时,加热只能破坏离子键,所以NaHSO4(熔融)的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO。
答案:(1)Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(2)KHSO4===K++H++SO
(3)CH3COOHCH3COO-+H+
(4)NaHCO3===Na++HCO
(5)NH3·H2ONH+OH-
(6)NaHSO4===Na++HSO
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