内容正文:
第2节 离子反应
第1课时 电解质的电离
学习目标
核心素养
1.了解电离、电解质和非电解质的概念。
2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能否发生电离。
3.会书写电离方程式。
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观、微观相结合的角度对物质进行分类,理解电解质、非电解质的概念。
2.模型认知:通过推理认识电解质的电离及电离条件,建立书写电离方程式的认知模型。
知识点一 电解质和非电解质
1.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__。
(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__。
2.常见物质类别
3.电解质与非电解质的判断
现有下列物质:
①氢氧化钠固体 ②铜丝 ③氯化氢气体 ④稀硫酸 ⑤二氧化碳气体 ⑥氨水 ⑦碳酸钠粉末 ⑧蔗糖晶体 ⑨熔融氯化钠 ⑩胆矾晶体
请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是__②④⑥⑨__。
(2)属于电解质的是__①③⑦⑨⑩__。
(3)属于非电解质的是__⑤⑧__。
(4)上述状态下的电解质不能导电的是__①③⑦⑩__。
(1)盐酸能导电,盐酸是电解质吗?
__盐酸是HCl的水溶液,是混合物,不是电解质__。
(2)BaSO4、AgCl、CaCO3难溶于水,它们是电解质吗?
__BaSO4、AgCl、CaCO3都属于盐,为电解质__。
(3)纯硫酸在熔融状态下不导电,所以硫酸不是电解质。这种说法正确吗?
__不正确,硫酸溶于水能导电,H2SO4为电解质。__
(1)纯水的导电性很差,但水是电解质(√)
(2)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电(√)
(3)电解质是化合物,电解质溶液是混合物(√)
(4)CaCO3难溶于水,故CaCO3是非电解质(×)
1.判断物质是否为电解质的方法
2.理解电解质和非电解质时要注意的四个“不一定”
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质
电解质和非电解质的基本前提是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定同时具备以下两个条件
①在水溶液里能导电;
②在熔融状态下能导电。
化合物只要具备其中一个条件即为电解质。如HCl在熔融时不导电,但在水溶液中能导电,所以HCl属于电解质。
(3)导电的物质不一定是电解质
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能够导电,但它们都是单质,不属于电解质;
②稀盐酸能导电,但不能说稀盐酸是电解质,应该说HCl是电解质,因为稀盐酸是混合物。
(4)不导电的物质不一定不是电解质
BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力也很弱,其熔融状态下导电,因而它们属于电解质。
现有以下物质:①NaCl晶体 ②纯H2SO4 ③BaSO4固体 ④熔融KCl ⑤蔗糖晶体 ⑥铁丝 ⑦SO2 ⑧KOH固体
(1)以上物质中能导电的是________。
(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能导电的是________________。
【解析】 熔融KCl中存在着自由移动的离子,铁中存在着自由移动的电子,故它们能导电;化合物依据其在水溶液里或熔融状态下能否导电分为电解质和非电解质,①②③④⑧在水溶液中或熔融状态下能导电,故①②③④⑧为电解质;⑤溶于水时和熔融态时均不导电,属于非电解质,虽然⑦溶于水后生成的新物质H2SO3能发生电离,但⑦仍属于非电解质。
【答案】 (1)④⑥ (2)①②③④⑧ ⑤⑦ (3)①②④⑦⑧
知识点二 酸、碱、盐在水溶液中的电离
1.电离的概念
电离是电解质溶于水或受热熔化时,离解成__自由移动__的离子的过程。
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 。
②氢氧化钠(NaOH): NaOH===Na++OH- 。
③硫酸钠(Na2SO4): Na2SO4===2Na++SO 。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸
①定义:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物是酸。
②实例:
(2)碱
①定义:电离时生成的阴离子全部是__OH-__的化合物是碱。
②实例:
(3)盐
①定义:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和__酸根离子__的化合物是盐。
②实例:
(1)电解质在通电时才能发生电离,你认为正确吗?为什么?
__不正确;电解质的电离是受水分子的作用或受热形成自由移动的离子,不需要通电。在水溶液里或熔融状态下,电解质因电离而导电,而不是因导电而电离。__
(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水,它溶于水时电离出三种不同的离子,溶液显酸性。NaHSO4受热熔化时只能电离出两种不同的离子。
①NaHSO4在水溶液中的电离方程式为 NaHSO4===Na++H++SO 。
②NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为 NaHSO4Na++HSO 。
③下列说法中正确的是__BCD__(填字母)。
A.NaHSO4属于酸
B.NaHSO4属于盐
C.NaHSO4属于电解质
D.NaHSO4溶液能与Zn反应生成氢气
④NaHCO3在水溶液中只电离出两种不同的离子,其电离方程式为 NaHCO3===Na++HCO 。
(3)化工生产中常用到“三酸(硝酸、硫酸和盐酸),两碱(烧碱和纯碱)”。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是__纯碱__。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是__盐酸__,依据是__盐酸是混合物,不是化合物__。
③写出纯碱的电离方程式: Na2CO3===2Na++CO 。
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,要注意正确标注离子所带的电荷及其数目。
(2)质量守恒,即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,即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等,溶液呈电中性。
【拓展】 电解质溶液的导电能力与自由移动离子的浓度大小及其所带电荷的多少有关。其他条件相同时,离子的浓度越大,所带的电荷数越多,电解质溶液的导电能力越强。
某100 mL溶液中含H2SO449 g,加入下列物质,溶液导电性增强的是( )
A.85.5 g Ba(OH)2 B.100 mL水
C.23 g酒精 D.71 g Na2SO4
【解析】 [溶液导电性解题思维模型]
分析反应
A项,2H++SO+Ba2++2OH-===BaSO4↓+2H2O
分析离子
浓度变化
A项,离子浓度减小;B项,离子浓度减小;C项,离子浓度减小;D项,离子浓度增大
易错防范
(1)溶液的导电能力与强、弱电解质、与溶液浓度大小、与离子化合物、共价化合物没有直接关联
(2)溶液中的溶质由弱电解质变为强电解质导电性增强。如向CH3COOH溶液中滴加少量氨水,导电性增强
(3)溶液体积变化对导电性的影响,如向HCl中滴加少量NaOH,溶液导电性减弱
【答案】 D
1.为了使我们的食物变得色、香、味俱全,烹饪时必不可少添加一些食品添加剂。下列食品添加剂中的化合物不属于电解质的是( )
A.食盐中的氯化钠(NaCl) B.食醋中的醋酸(CH3COOH)
C.白酒中的乙醇(C2H6O) D.碱面中的苏打(Na2CO3)
【解析】 NaCl、CH3COOH、Na2CO3分别属于盐、酸、盐,均属于电解质,乙醇为有机物,属于非电解质。
【答案】 C
2.下列各组关于电解质、非电解质的归类,完全正确的是( )
选项
A
B
C
D
电解质
Fe
NaCl溶液
CaCO3
HNO3
非电解质
C12H22O11 (蔗糖)
BaSO4
SO2
H2O
【答案】 C
3.下列叙述正确的是( )
A.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
B.NaCl溶液在电流作用下电离出Na+与Cl-
C.硫酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
D.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
【解析】 溶于水后能电离出H+的化合物不一定为酸,如硫酸氢钠属于盐,电离出的阳离子全部为H+的化合物才是酸,故A错误;NaCl在水中电离出Na+和Cl-,电离过程不需要通电,故B错误;硫酸溶液的导电性不一定比醋酸溶液的导电性强,极稀的硫酸溶液和醋酸浓溶液比,可能硫酸导电性差,故C错误;氯化氢溶于水形成的盐酸中具有自由移动的离子,能导电,但是液态氯化氢中只有分子,不能导电,故D正确。
【答案】 D
4.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是( )
A.KClO3===K++Cl-+3O2- B.NaHCO3===Na++H++CO
C.H2SO4===H+SO D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
【解析】 A、B、C三项中正确的电离方程式分别为KClO3===K++ClO、NaHCO3===Na++HCO、H2SO4===2H++SO。
【答案】 D
5.在电解质溶液的导电性实验装置(如图所示)中,若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时,则灯泡由亮变暗,至熄灭后又逐渐变亮的是________(填字母)。
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.石灰乳中滴加稀盐酸 D.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液
【解析】 溶液能否导电,取决于溶液中是否有自由移动的离子存在;导电性强弱则由离子浓度大小及所带电荷数多少等因素决定。D选项中,发生反应H2SO4+Ba(OH)2===BaSO4↓+2H2O,溶液中离子浓度减小,恰好完全反应时,溶液中几乎没有离子,继续滴加Ba(OH)2溶液,Ba(OH)2过量,溶液中Ba2+、OH-浓度增大;石灰乳中Ca(OH)2溶解度小,加稀盐酸生成了可溶性的CaCl2,导电能力增强。
【答案】 D
课时作业(三) 电解质的电离
1.下列关于电解质和非电解质的说法中正确的是( )
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。
【答案】 A
2.下列说法中正确的是( )
A.将碳酸钙放入水中不能导电,所以碳酸钙不是电解质
B.氨溶于水得到的溶液能导电,所以氨是电解质
C.金属能导电,所以金属是电解质
D.固态氯化钠不导电,熔融态的氯化钠能导电
【解析】 碳酸钙放入水中仍为固态,不能导电,但它是电解质;氨溶于水后与水反应有电解质生成,溶液能导电,但是氨是非电解质;单质既不是电解质也不是非电解质。
【答案】 D
3.下列说法正确的是( )
A.酸、碱、盐都是电解质
B.难溶物质一定不是电解质
C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质
【答案】 A
4.下列物质中含有自由移动的Cl-的是( )
A.KClO3溶液 B.KCl溶液
C.氯气(Cl2) D.NaCl固体
【解析】
在溶液中,KCl能电离出Cl-,B正确。
【答案】 B
5.在水溶液中,下列电离方程式书写错误的是( )
A.BaCl2===Ba2++Cl-
B.Na2CO3===2Na++CO
C.MgCl2===Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2===Ba2++2OH-
【答案】 A
6.下列物质能导电的是( )
①固体食盐 ②氨水 ③CuSO4·5H2O ④液氨 ⑤蔗糖 ⑥氯化氢气体 ⑦盐酸
⑧液态氯化氢
A.①④⑤ B.②⑦
C.⑤⑥⑧ D.④⑧
【解析】 能导电的物质可以是有自由电子,也可以是有自由移动的离子。①③④⑤⑥⑧不导电。氨水和盐酸中存在自由移动的离子,能导电。
【答案】 B
7.下列物质中既能导电,又属于电解质的一组物质是( )
A.石墨、醋酸溶液、食盐晶体
B.熔融态的氢氧化钾、熔融态的氯化钠
C.稀硫酸、氢氧化钠溶液、纯硝酸
D.液氨、石灰水、水银
【答案】 B
8.下列物质都能导电,其中一种与其他三种导电原理不同,该物质是( )
A.熔融氯化钠 B.铁丝
C.H2SO4溶液 D.熔融KOH
【解析】
【答案】 B
9.下列说法中不正确的是( )
①将硫酸钡放入水中不能导电,所以硫酸钡是非电解质
②氨溶于水得到氨水溶液能导电,所以氨水是电解质
③固态HCl不导电,熔融态的HCl可以导电
④NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子,所以是酸
⑤电解质放在水中一定能导电,非电解质放在水中一定不导电
A.仅①④ B.仅①④⑤
C.仅②③ D.①②③④⑤
【解析】 电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物,非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物,电解质必须是在上述条件下自身电离而导电的化合物,而不是溶于水反应后产物电离再导电的物质,另外,电解质与物质的溶解性无关,与在溶液中的导电能力无关,紧扣条件,便可得到正确结论。
【答案】 D
10.能导电的物质本质上是存在自由移动的带电粒子,下列说法不正确的是( )
A.金属和石墨能导电是因为存在自由移动的电子
B.酸、碱、盐的溶液能导电是因为存在自由移动的阴、阳离子
C.氢氧化铁胶体也能导电
D.电解质受热熔化时都能产生自由移动的离子
【解析】 由分子构成的电解质(如硫酸)在液态时不能产生自由移动的离子。
【答案】 D
11.现有下列10种物质:
①氯化钠固体 ②盐酸 ③氢氧化钡溶液
④铜 ⑤二氧化碳气体 ⑥硫酸氢钾固体 ⑦乙醇(C2H5OH) ⑧液态硫酸 ⑨熔融态硫酸钡 ⑩液态三氧化硫
请回答下列问题(填序号):
(1)属于化合物的是______________,属于盐的是______________,属于氧化物的是______________。
(2)能导电的是______________,属于电解质的是______________,属于非电解质的是______________。
【答案】 (1)①⑤⑥⑦⑧⑨⑩ ①⑥⑨ ⑤⑩ (2)②③④⑨ ①⑥⑧⑨ ⑤⑦⑩
12.请回答下列问题:
(1)判断下列物质在相应条件下能否电离,并说明理由。
①液态氯化氢:________,__________________________________。
②熔融状态下的氯化钠:________,__________________________________。
③固体氢氧化钾:________,__________________________________。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式。
①H2SO4:__________________________________;
②Ca(OH)2:_________________________________;
③Na3PO4:__________________________________。
【答案】 (1)①不能 液态氯化氢不能电离,溶于水时才能电离 ②能 盐类电解质在熔融状态下都能电离 ③不能 电解质在固态时都不能电离
(2)①H2SO4===2H++SO
②Ca(OH)2===Ca2++2OH-
③Na3PO4===3Na++PO
13.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,________(填字母)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(x轴表示CO2通入的量,y轴表示导电能力)。
【解析】 (1)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,故灯泡亮。
(2)灯泡先变暗后熄灭,因为发生了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。
【答案】 (1)亮 (2)先变暗后熄灭 (3)熄灭后又逐渐变亮 (4)D
14.酸、碱、盐溶液能够导电,是因为物质溶于水时,离解成为自由移动的阴、阳离子。
(1)在酸的溶液里,酸根离子所带________的总数等于酸电离时生成的________的总数;在碱的溶液里,跟金属离子结合的__________ 的总数等于这种金属离子所带的________的总数;在盐的溶液中,金属(或铵根)离子所带的________的总数等于酸根离子所带的____________的总数。
(2)下列物质的电离方程式如下:
HClO4===H++ClO
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
Fe2(SO4)3===2Fe3++3SO
Cu(NO3)2===Cu2++2NO。
属于酸的物质为________(写化学式);属于碱的物质为________;属于盐的物质为________。
(3)化工生产中常常用到“三酸两碱”,“三酸”指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”指烧碱和纯碱。
①从物质的分类角度看,不恰当的一种物质是________________。
②上述物质中既不是电解质也不是非电解质的是________________。依据是________________。
③写出纯碱的电离方程式:_________________________________________。
【解析】 (1)溶液呈电中性,阴离子所带的负电荷总数等于阳离子所带的正电荷总数。(2)根据酸、碱、盐的概念判断。(3)纯碱是Na2CO3,属于盐,不是碱;盐酸是HCl的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质。Na2CO3的电离方程式为Na2CO3===2Na++CO。
【答案】 (1)负电荷 H+ OH- 正电荷 正电荷 负电荷 (2)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2 (3)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物 ③Na2CO3===2Na++CO
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