内容正文:
第2章 元素与物质世界
第2节 电解质的电离 离子反应
第1课时 电解质的电离
教学目标
1.掌握电解质、非电解质的概念。(宏观辨识与微观探析)
2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离,
3.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。(证据推理与模型认知)
重点和难点
重点:电解质、非电解质
难点:电解质的电离方程式书写
◆知识点一 电解质与非电解质
1.研究氯化钠的导电性
实验装置
现象
原因
结论
2.电解质与非电解质
类型
电解质
非电解质
概念
相同点
不同点
物质
类别
3.电解质的导电原理
(1)熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是 ,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
(2)电解质溶液导电能力大小的影响因素
①电解质溶液导电能力的大小取决于 。
②温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。特别提醒
电解质的判断
(1)前提:化合物;
(2)条件:水溶液中或熔融状态下(二者具备其一即可);
(3)结果:自身电离而导电。
即学即练
下列叙述正确的是( )
A.实验测定冰醋酸、固体KNO3均不能导电,所以CH3COOH、KNO3均是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.向NaOH溶液中滴加几滴饱和三氯化铁溶液,并煮沸可以制备Fe(OH)3胶体
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
2.下列关于电解质的说法正确的是( )
A.蔗糖溶液不能导电,故蔗糖溶液是非电解质
B.氧化钙在熔融状态下能导电,故氧化钙是电解质
C.盐酸能导电的原因是在通电条件下产生了自由移动的离子
D.NaCl和H2SO4都是电解质,所以它们在熔融状态下都能导电
◆知识点二 电离方程式
1.电离方程式的书写规则
(1)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
注意:在溶液中HCO3-不能拆成H+和CO32-,而HSO4-必须拆成H+和SO42-。
(2)符合质量守恒:“===”两边原子种类、数目、质量相同。
(3)符合电荷守恒:正电荷总数=负电荷总数。
2.电离方程式表示方法
(1)强电解质:强酸、强碱和大部分盐书写时用 连接,
如
(2)弱电解质:部分电离,用“”表示。
①多元弱酸 ,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。
如H2S的电离方程式为 。
②多元弱碱分步电离,但 。如 。
③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式: 。
(3)酸式盐:
①强酸酸式盐 ,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为 ,
在熔融状态下的电离方程式为
②多元弱酸酸式盐,第一步 ,其余 。如NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO。
易错提醒
电离方程式书写时的注意事项
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等,但HSO在水溶液中拆开,在熔融状态下不拆开。
(3)正确标注离子所带的电荷及其数目。
即学即练
1、写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。
HCl: ;
NaCl: ;
Ba(OH)2: 。
2.在以下各种条件下,电离方程式书写正确的是( )
A.熔融状态下NaHSO4的电离:NaHSO4===Na++H++SO
B.水溶液中Ba(OH)2的电离:Ba(OH)2===Ba2++OH-
C.水溶液中NaHCO3的电离:NaHCO3===Na++HCO
D.水溶液中Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3===3Al3++3SO
◆知识点三 强电解质与弱电解质
1.电解质分类
(1)强电解质:
(2)弱电解质:
强电解质
弱电解质
相同点
不同点
常见物质
电离方程式的书写
用“===”连接,如
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
用“⇌”连接,如
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
酸
碱
盐
定义
电离时产生的阳离子全部是 的化合物
电离时产生的阴离子全部是 的化合物
电离时能产生 的化合物
实例
3.电解质溶液中离子浓度的测定
电解质溶液中存在自由移动的阴、阳离子,因而溶液会表现出一定的性质,故可用一些方法测得溶液中某些离子浓度:
(1)含有某些离子的电解质溶液会呈现出一定的颜色且溶液的颜色随着所含离子浓度的加大而加深,据此可以用 测定溶液中相关离子浓度。
(2)可用酸碱指示剂检验或利用 测定溶液中H+或OH-的浓度。
特别提醒
关于电解质的强弱的两点注意事项
(1)电解质的强弱与其溶解度的大小无关。
某些难溶于水的盐,由于溶于水的部分完全电离,它们属于强电解质,如BaSO4、CaCO3等。
(2)电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
即学即练
1.下列关于电离、导电、导电性强弱的叙述正确的是( )
A.Na2SO4溶于水在电流作用下电离成Na+和SO42-
B.NaCl是电解质,故NaCl晶体能导电
C.Ca(OH)2在水中溶解度很小,但溶解的Ca(OH)2全部电离,所以Ca(OH)2是强电解质
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多
2.下列关于电离及其相关的叙述正确的是( )
A.NaCl溶于水在电流作用下电离成Na+和Cl-
B.NaCl是电解质,故NaCl晶体能导电
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
1、 电解质和非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液或熔融下能导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
相同点
都是化合物
可溶于水,也可不溶于水
不同点
在一定条件下能电离
不能电离
在水溶液中或熔融状态下能导电
在水溶液中和熔融状态下都不导电
常见物质的类别
通常为酸、碱、盐、活泼金属氧化物、某些非金属氢化物(如水)等
通常为非金属氧化物、某些非金属氢化物(如NH3)、绝大多数有机物(如蔗糖、乙醇、CH4)等
本质区别
在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液中和熔融状态下自身均不能发生电离
二、强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液里能完全电离的电解质
在水溶液中部分电离的电解质
电离方程式
用“===”
用“⇌”
常见物质
类别
强酸、强碱、大部分盐等
弱酸、弱碱、水等
三、电离方程式
1.强酸、强碱和大部分盐书写时用“”连接,
如H2SO42H++SO42-、NaOHNa++OH-、NaClNa++Cl-。
2. 弱酸、弱碱、水书写时用“”连接,
如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3·H2ONH3+H2O、H2OH++OH-
3.酸式盐的电离方程式
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4Na++H++SO42-。
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NaHCO3Na++HCO3-。
实践应用特别提醒/易错提醒/教材延伸 判断电解质的思维流程
1.电解质不仅在工农业生产中占有重要地位,而且在各种生命活动中也起着重要作用,下列有关电解质的叙述正确的是( )
A.化合物都是电解质
B.纯水的导电性很差,但水也是电解质
C.某化合物的水溶液能导电,该化合物一定是电解质
D.NaNO3固体不导电,所以NaNO3不是电解质
2.现有下列物质:①Al;②盐酸;③氯化氢;④氨;⑤空气;⑥三氧化硫(SO3);⑦醋酸;⑧氯化钾;⑨碳酸钙;⑩乙醇。
(1)属于混合物的是________(填序号,下同)。
(2)属于电解质的是____________。
(3)能导电的是____________。
(4)属于非电解质的是____________。
(5)写出③在水溶液中的电离方程式:________________________________。
(6)写出⑨在熔融状态下的电离方程式:__________________________________。
考点一 电解质和非电解质
【例1】下列有关电解质的说法正确的是( )
A.易溶于水的物质一定是电解质
B.SO2的水溶液能导电,所以SO2是电解质
C.液态的铜导电性很好,所以铜是电解质
D.Na2O液态时能导电,所以Na2O是电解质
解题要点
判断物质是否为电解质的思路如下:
【变式1-1】下列叙述正确的是( )
A.实验测定固体KNO3不能导电,所以KNO3是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.石墨会导电,所以石墨是电解质
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
【变式1-2】1.下列说法不正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不能导电,但它们是强电解质
B.NH3、CO2、Cl2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2、Cl2是电解质
C.蔗糖、乙醇在水溶液中和熔融状态下均不能导电,所以它们是非电解质
D.CH3COOH易溶于水,但CH3COOH是弱电解质
考点二 强电解质和弱电解质、导电性的判断
【例2】某化学兴趣小组进行化学实验,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.MgCl2是非电解质
B.MgCl2溶液是电解质
C.MgCl2在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.MgCl2只有在溶液中才能导电
解题要点
【变式2-1】下列溶液的导电能力最强的是( )
A.100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液
B.10 mL 0.1 mol·L-1的氯化钠溶液
C.50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液
D.1 L 0.1 mol·L-1的盐酸
醋酸为弱电解质,不能完全电离,100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中离子总浓度小于
0.2 mol·L-1;10 mL 0.1 mol·L-1的氯化钠溶液中离子总浓度为0.2 mol·L-1;50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液中离子总浓度为0.3 mol·L-1;1 L 0.1 mol·L-1的盐酸中离子总浓度为0.2 mol·L-1;故
50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液中离子浓度最大,且离子所带电荷数最多,所以导电能力最强,故C正确。
【变式2-2】将以下4份溶液分别置于如图所示装置中,其他条件相同时,灯泡最亮的是( )
A.100 mL 1 mol·L-1盐酸
B.100 mL 2 mol·L-1蔗糖溶液
C.100 mL 1 mol·L-1醋酸溶液
D.30 mL 1 mol·L-1的CaCl2溶液
考点三 电离方程式
【例3】写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)HNO3:_____________________________________________。
(2)Ba(OH)2:___________________________________________。
(3)Ca(NO3)2:__________________________________________。
(4)(NH4)2SO4:_________________________________________。
解题要点解答此类题型需要注意以下两点:一是电解质拆分是否合理,二是原子、电荷是否守恒。
【变式3-1】写出下列物质的电离方程式。
①碳酸氢钾______________________________________;
②氨水_________________________________________________;
③硫酸钡_________________________________________________。
【变式3-2】电解质是在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物,很多同学对于“电解质不一定导电”不能理解,为了打消同学们的疑惑,老师连接了如图所示的串联装置,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)写出图中三种物质的电离方程式。
(2)灯泡不亮的原因是什么?要使灯泡亮起来,需要怎么办?
(3)电解质是否一定导电?
(4)向烧杯C中加少量A中的溶液后,溶液的导电性会如何变化?涉及什么化学反应?
基础达标
1.下列电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
2.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀H2SO4,所测混合液的导电能力随时间变化曲线如图,下列分析正确的是
A.溶液中发生反应的离子方程式:
B.a时刻溶液的导电能力为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,溶液呈中性
C.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
D.用NaOH溶液代替Ba(OH)2重复上述实验,溶液导电能力随时间变化与上图相同
3.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
A.上述过程可表示为
B.在NaCl固体中,和有序排列
C.水分子破坏了和之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
4.下列电离方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
5.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。下列关于电解质的说法不正确的是
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固态不导电,熔融态的可以导电;④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①②③④ D.①②③④⑤
6.下列电离方程式正确的是
A.NaHSO4在熔融状态电离:NaHSO4=Na++H++SO
B.NaHCO3在水溶液中电离:NaHCO3Na++H++CO
C.Na2O在水溶液中电离:Na2O=2Na++O2﹣
D.HF在水溶液中电离;HFH++F﹣
7.图a~c分别为NaCl在不同条件下(固态、熔融、水溶液)的导电性实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,分别与电源的正负极相连)。下列说法不正确的是
A.NaCl固体存在、
B.图a说明干燥的NaCl固体不导电
C.由图b可知熔融的NaCl在通电条件下才能发生电离
D.由图b和c可知熔融NaCl和NaCl溶液导电的微粒不相同
8.下列各组关于强电解质、弱电解质和非电解质的归类,完全正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
盐酸
弱电解质
HF
非电解质
蔗糖
酒精
A.A B.B C.C D.D
9.使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,试剂a为H2SO4溶液,试剂b为Ba(OH)2溶液,逐滴加入试剂a至过量,则小灯泡灯光变化是
A.亮→更亮 B.亮→暗 C.亮→暗→亮 D.暗→亮→暗
10.向等体积、等浓度的醋酸、盐酸、硫酸、溶液中分别滴加等浓度的溶液,其导电性变化如图所示,下列说法正确的是
A.醋酸溶液属于电解质
B.曲线对应的是:①;②盐酸
C.熔融状态下电离方程式:
D.O点溶液导电能力几乎为零,说明溶液与溶液恰好完全中和
综合应用
11.下列说法正确的是
A.液态、固态均不能导电,所以、是非电解质
B.、、的水溶液均能导电,所以、、是电解质
C.蔗糖、酒精在液态时或水溶液里均不能导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
12.下表中相关物质分类全部正确的是
选项
电解质
碱性氧化物
纯净物
A
烧碱
B
干冰
C
漂白液
D
胶体
A.A B.B C.C D.D
13.下列有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
非电解质
乙醇
葡萄糖
强电解质
HClO4
弱电解质
氨水
A.A B.B C.C D.D
14.喝电解质饮料对人体有好处,尤其在锻炼时更为明显。电解质是人体维持适当功能必需的,但它们会通过汗水流失。在剧烈运动或过热出汗后,及时补充电解质对保持健康很重要。电解质饮料能促进水合,提高运动成绩,并有助于锻炼后的恢复。酸、碱、盐是从电离特点上对电解质的分类。下列关于酸、碱、盐的说法错误的是
A.酸、碱、盐都是电解质,电解质只有酸、碱、盐
B.电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物才可能是碱
C.电离时生成的阳离子全部是H+的化合物才可能是酸
D.只要电离时能生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物就是盐
15.今有一种固体化合物X,X本身不导电,但熔融状态或溶于水中均能够电离,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一定是碱类
16.判断下列物质在相应条件下能否电离,不能电离的说明理由,能电离的写出电离方程式。
(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: , 。
拓展培优
17.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离子。试回答下列问题:
(1)NaHSO4在水中和熔融状态下的电离有什么不同?(用电离方程式表示) 、 。
(2)NaHSO4在物质分类中属于哪一类物质 ?能否与Zn反应生成氢气 。
(3)某同学探究溶液的导电性与离子浓度的关系,做了如下两个实验,滴定管是用于滴加BaCl2或NaOH溶液的仪器(烧杯中为NaHSO4溶液):
①滴加BaCl2溶液灯泡明亮程度有何变化 。
18.化学是在原子、分子水平上研究物质的组成﹑结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。
(1)根据下列物质的组成和性质完成填空。
a.铜;b.熔融氯化钠;c.二氧化碳气体;d.饱和氯化铁溶液;e.氢氧化钠固体; f.石墨。
①属于电解质的是 (填字母序号,下同),上述状态下能导电的物质有 。
②写出d的电离方程式 。
③鉴别由d制成的胶体的方法是 。
(2)向一定量的H2SO4和MgSO4混合溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量(体积变化忽略不计)。下列图像不能正确反映对应变化关系的是 。
A . B. C.
(3)经检测﹐某酸性废水中存在大量的。欲除去其中的,并得到中性溶液﹐设计的工艺流程如图所示(流程中试剂a,试剂b均过量)。
①滴加NaOH溶液至呈碱性,原废水中物质的量会减少的离子是 (用离子符号表示)。
②加入试剂a发生反应的离子方程式为 ,试剂c的作用是 。
19.填空:
(1)①相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为 。
②在一密闭容器中充入amolNO和bmolO2,可发生如下反应:2NO+O2=2NO2,充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为 。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]: ;NaHSO4: 。
(3)下图表示NaCl在水中溶解过程的微观状态示意图。
①甲、乙、丙按发生的先后,正确的排列顺序为 。
②图中的微粒“”表示 (填微粒符号)。③下列说法正确的是 (填序号)。
a.NaCl固体不导电,是由于固体中不存在离子
b.NaCl在外加电场的作用下发生电离
c.NaCl溶液能导电,是由于溶液中存在自由移动的离子
20.有以下几种物质,根据所学知识,回答下列问题。
①熔融的NaCl②Fe③酒精④NaHSO4溶液⑤碳酸钠溶液⑥Ba(OH)2溶液⑦⑧NaHCO3溶液⑨CaO⑩稀盐酸
(1)上述物质中,属于非电解质的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水。写出NaHSO4溶于水的电离方程式: ,NaHSO4在物质分类中属于 (填字母)。
A.钠盐 B.含氧酸 C.酸式盐 D.氧化物
(3)写出下列物质混合时离子方程式:
②+⑩ ;
⑨+⑩ ;
④+⑧ 。
21.二氧化硫是形成酸雨的“罪魁祸首”,也是大气污染物之一,为了保护环境,应减少二氧化硫在大气中的排放。
(1)二氧化硫与水反应可生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸的水溶液能够导电。那么二氧化硫是 (填“电解质”或“非电解质”)。
(2)工业尾气中的二氧化硫常用氢氧化钠溶液吸收,生成亚硫酸钠(Na2SO3)或亚硫酸氢钠(NaHSO3):
①亚硫酸钠溶于水的电离方程式是 ;
②亚硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 。
(3)二氧化硫在催化剂的作用下可被氧气氧化成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸:
①若将稀H2SO4缓缓加入Ba(OH)2溶液中直至过量,整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中的曲线表示的是 (填序号);
②三氧化硫与氢氧化钠溶液反应可生成硫酸氢钠,硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 。
③三氧化硫是电解质还是非电解质? 。
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第2章 元素与物质世界
第2节 电解质的电离 离子反应
第1课时 电解质的电离
教学目标
1.掌握电解质、非电解质的概念。(宏观辨识与微观探析)
2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离,
3.能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。(证据推理与模型认知)
重点和难点
重点:电解质、非电解质
难点:电解质的电离方程式书写
◆知识点一 电解质与非电解质
1.研究氯化钠的导电性
实验装置
现象
原因
结论
电灯泡不发光
晶体中的Na+和Cl-不能自由移动
氯化钠固体不导电
电灯泡发光
受热熔化时,Na+和Cl-形成能够自由移动的离子
熔融态氯化钠导电
电灯泡发光
溶于水时,在水分子的作用下,Na+和Cl-逐渐脱离晶体表面进入溶液,成为能够自由移动的离子
氯化钠溶液导电
2.电解质与非电解质
类型
电解质
非电解质
概念
在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不能导电的化合物
相同点
电解质和非电解质均为化合物
不同点
一定条件下能电离产生离子,能导电
不能电离,不能导电
物质
类别
酸、碱、盐、金属氧化物、水等
非金属氧化物,如SO3、CO2、SO2等;部分非金属氢化物,如CH4、NH3等;大部分有机物,如葡萄糖、乙醇等
3.电解质的导电原理
(1)熔融电解质或电解质溶液中的导电微粒是自由移动的阴、阳离子,它们在外电场作用下能产生定向移动从而导电。
(2)电解质溶液导电能力大小的影响因素
①电解质溶液导电能力的大小取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子的电荷数。
②温度升高时,弱电解质电离程度增大,离子浓度增大,导电性会增强;但强电解质溶液的导电性不变。
特别提醒
电解质的判断
(1)前提:化合物;
(2)条件:水溶液中或熔融状态下(二者具备其一即可);
(3)结果:自身电离而导电。
即学即练
下列叙述正确的是( )
A.实验测定冰醋酸、固体KNO3均不能导电,所以CH3COOH、KNO3均是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.向NaOH溶液中滴加几滴饱和三氯化铁溶液,并煮沸可以制备Fe(OH)3胶体
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
【答案】B
【解析】选B。冰醋酸、固体KNO3均不能导电,但它们在水溶液里能电离出自由移动的离子,所以它们是电解质,故A错误;碳酸钙、硫酸钡虽然都难溶于水,但是它们在熔融状态下可以导电,故它们是电解质,B正确;向NaOH溶液中滴加几滴饱和三氯化铁溶液,生成Fe(OH)3沉淀,煮沸后无法得到Fe(OH)3胶体,故C错误;SO2的水溶液能导电,是因为SO2与H2O反应生成H2SO3,H2SO3是电解质,而SO2是非电解质,故D错误。
2.下列关于电解质的说法正确的是( )
A.蔗糖溶液不能导电,故蔗糖溶液是非电解质
B.氧化钙在熔融状态下能导电,故氧化钙是电解质
C.盐酸能导电的原因是在通电条件下产生了自由移动的离子
D.NaCl和H2SO4都是电解质,所以它们在熔融状态下都能导电
【答案】B
【解析】选B。蔗糖溶液是混合物,既不属于电解质也不属于非电解质,A错误;氧化钙是化合物,在熔融状态下能导电,故氧化钙是电解质,B正确;盐酸能导电的原因是HCl发生电离,产生了自由移动的离子,电离不需要通电,C错误; H2SO4由分子构成,所以它在熔融状态下(液态)不能导电,D错误。
◆知识点二 电离方程式
1.电离方程式的书写规则
(1)符合客观事实。不能随意书写离子符号,离子的个数用“2”“3”等标在离子符号之前。
注意:在溶液中HCO3-不能拆成H+和CO32-,而HSO4-必须拆成H+和SO42-。
(2)符合质量守恒:“===”两边原子种类、数目、质量相同。
(3)符合电荷守恒:正电荷总数=负电荷总数。
2.电离方程式表示方法
(1)强电解质:强酸、强碱和大部分盐书写时用“===”连接,
如H2SO4===2H++SO42-、
NaOH===Na++OH-、
NaCl===Na++Cl-。
(2)弱电解质:部分电离,用“”表示。
①多元弱酸分步电离 ,且电离程度逐步减弱,以第一步电离为主。
如H2S的电离方程式为H2SH++HS-;HS-H++S2-。
②多元弱碱分步电离,但一步写出。如Cu(OH)2Cu2++2OH-。
③两性氢氧化物双向电离。如Al(OH)3的电离方程式:H++AlO2-+H2OAl(OH)3Al3++3OH-。
(3)酸式盐:
①强酸酸式盐完全电离,一步写出。如NaHSO4在水溶液中的电离方程式为NaHSO4=Na++H++SO42-,
在熔融状态下的电离方程式为NaHSO4=Na++HSO4-。
②多元弱酸酸式盐,第一步完全电离,其余部分电离。如NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3-H++CO。
特别提醒
电离方程式书写时的注意事项
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开写,如HCO、SO、OH-等,但HSO在水溶液中拆开,在熔融状态下不拆开。
(3)正确标注离子所带的电荷及其数目。
即学即练
1、写出下列电解质在水溶液中的电离方程式。
HCl:HCl===H++Cl-;
NaCl:NaCl===Na++Cl-;
Ba(OH)2:Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
2.在以下各种条件下,电离方程式书写正确的是( )
A.熔融状态下NaHSO4的电离:NaHSO4===Na++H++SO
B.水溶液中Ba(OH)2的电离:Ba(OH)2===Ba2++OH-
C.水溶液中NaHCO3的电离:NaHCO3===Na++HCO
D.水溶液中Al2(SO4)3的电离:Al2(SO4)3===3Al3++3SO
【答案】C
【解析】熔融状态下NaHSO4的电离方程式为NaHSO4===Na++HSO,A错误;水溶液中Ba(OH)2的电离方程式为Ba(OH)2===Ba2++2OH-,B错误;水溶液中Al2(SO4)3的电离方程式为Al2(SO4)3===2Al3++3SO,D错误。
◆知识点三 强电解质与弱电解质
1.电解质分类
(1)强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质。
(2)弱电解质:在水溶液中部分电离的电解质。
强电解质
弱电解质
相同点
均为电解质,均能电离
不同点
在水溶液中能完全电离
在水溶液中部分电离
常见物质
①强酸:H2SO4、HCl、HNO3等;
②强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等;
③大部分盐:NaCl、KNO3、CuSO4、Na2CO3等
④活泼金属氧化物:Na2O等
①弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO等;②弱碱:NH3·H2O等
③少数盐:(CH3COO)2Pb等
④水
电离方程式的书写
用“===”连接,如
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
用“⇌”连接,如
CH3COOH⇌CH3COO-+H+
2.从电离的角度认识酸、碱、盐
酸
碱
盐
定义
电离时产生的阳离子全部是H+的化合物
电离时产生的阴离子全部是OH-的化合物
电离时能产生金属阳离子(或NH)和酸根离子的化合物
实例
HCl、H2SO4、H2CO3等
NaOH、KOH、NH3·H2O等
Na2SO4、KCl、BaCO3、NaHCO3等
3.电解质溶液中离子浓度的测定
电解质溶液中存在自由移动的阴、阳离子,因而溶液会表现出一定的性质,故可用一些方法测得溶液中某些离子浓度:
(1)含有某些离子的电解质溶液会呈现出一定的颜色且溶液的颜色随着所含离子浓度的加大而加深,据此可以用比色计测定溶液中相关离子浓度。
(2)可用酸碱指示剂检验或利用pH计测定溶液中H+或OH-的浓度。
易错提醒
关于电解质的强弱的两点注意事项
(1)电解质的强弱与其溶解度的大小无关。
某些难溶于水的盐,由于溶于水的部分完全电离,它们属于强电解质,如BaSO4、CaCO3等。
(2)电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。
即学即练
1.下列关于电离、导电、导电性强弱的叙述正确的是( )
A.Na2SO4溶于水在电流作用下电离成Na+和SO42-
B.NaCl是电解质,故NaCl晶体能导电
C.Ca(OH)2在水中溶解度很小,但溶解的Ca(OH)2全部电离,所以Ca(OH)2是强电解质
D.导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动的离子数目多
【答案】C
【解析】Na2SO4固体溶于水,在水分子的作用下,电离出自由移动的Na+和SO42-,而不是电流的作用,A项错误;NaCl是电解质,但晶体中Na+和Cl-不能自由移动,故NaCl晶体不导电,B项错误;溶液导电性强弱与离子的浓度和离子所带电荷多少有关,而非离子数目,D项错误。
2.下列关于电离及其相关的叙述正确的是( )
A.NaCl溶于水在电流作用下电离成Na+和Cl-
B.NaCl是电解质,故NaCl晶体能导电
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
【答案】C
【解析】选C。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;NaCl是电解质,但晶体中Na+和Cl-不能自由移动,故NaCl晶体不导电,B错误;HCl液态时不导电,但溶于水能电离出H+和Cl-而导电,故C正确;溶液导电性强弱与离子的浓度和离子所带电荷多少有关,D错误。
1、 电解质和非电解质
电解质
非电解质
定义
在水溶液或熔融下能导电的化合物
在水溶液中和熔融状态下都不导电的化合物
相同点
都是化合物
可溶于水,也可不溶于水
不同点
在一定条件下能电离
不能电离
在水溶液中或熔融状态下能导电
在水溶液中和熔融状态下都不导电
常见物质的类别
通常为酸、碱、盐、活泼金属氧化物、某些非金属氢化物(如水)等
通常为非金属氧化物、某些非金属氢化物(如NH3)、绝大多数有机物(如蔗糖、乙醇、CH4)等
本质区别
在水溶液中或熔融状态下自身能发生电离
在水溶液中和熔融状态下自身均不能发生电离
二、强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
定义
在水溶液里能完全电离的电解质
在水溶液中部分电离的电解质
电离方程式
用“===”
用“⇌”
常见物质
类别
强酸、强碱、大部分盐等
弱酸、弱碱、水等
三、电离方程式
1.强酸、强碱和大部分盐书写时用“”连接,
如H2SO42H++SO42-、NaOHNa++OH-、NaClNa++Cl-。
2. 弱酸、弱碱、水书写时用“”连接,
如CH3COOHCH3COO-+H+、NH3·H2ONH3+H2O、H2OH++OH-
3.酸式盐的电离方程式
强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4Na++H++SO42-。
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NaHCO3Na++HCO3-。
实践应用特别提醒 判断电解质的思维流程
1.电解质不仅在工农业生产中占有重要地位,而且在各种生命活动中也起着重要作用,下列有关电解质的叙述正确的是( )
A.化合物都是电解质
B.纯水的导电性很差,但水也是电解质
C.某化合物的水溶液能导电,该化合物一定是电解质
D.NaNO3固体不导电,所以NaNO3不是电解质
【答案】B
【解析】CO2不属于电解质,A项错误;水是极弱电解质,B项正确;电解质导电是有条件的,化合物的水溶液能导电,该化合物不一定是电解质,如二氧化碳,C项错误;NaNO3溶液能导电,所以NaNO3是电解质,D项错误。
2.现有下列物质:①Al;②盐酸;③氯化氢;④氨;⑤空气;⑥三氧化硫(SO3);⑦醋酸;⑧氯化钾;⑨碳酸钙;⑩乙醇。
(1)属于混合物的是________(填序号,下同)。
(2)属于电解质的是____________。
(3)能导电的是____________。
(4)属于非电解质的是____________。
(5)写出③在水溶液中的电离方程式:________________________________。
(6)写出⑨在熔融状态下的电离方程式:__________________________________。
【答案】(1)②⑤ (2)③⑦⑧⑨ (3)①②
(4)④⑥⑩ (5)HCl===H++Cl-
(6)CaCO3===Ca2++CO
考点一 电解质和非电解质
【例1】下列有关电解质的说法正确的是( )
A.易溶于水的物质一定是电解质
B.SO2的水溶液能导电,所以SO2是电解质
C.液态的铜导电性很好,所以铜是电解质
D.Na2O液态时能导电,所以Na2O是电解质
【答案】D
【解析】易溶于水的物质不一定是电解质,如NH3;SO2是非电解质;Cu是单质不是电解质。
解题要点
判断物质是否为电解质的思路如下:
【变式1-1】下列叙述正确的是( )
A.实验测定固体KNO3不能导电,所以KNO3是非电解质
B.CaCO3、BaSO4都难溶于水,但它们都是电解质
C.石墨会导电,所以石墨是电解质
D.SO2的水溶液能导电,因此SO2是电解质
【答案】B
【解析】实验测定固体KNO3不能导电,是由于KNO3在固体时没有发生电离,所以不能据此判断KNO3是非电解质,A错误;CaCO3、BaSO4都难溶于水,但二者在熔融状态下能够发生电离而导电,因此它们都是电解质,B正确;石墨中由于含有自由移动的电子而导电,但石墨是非金属单质,而不是化合物,所以石墨既不是电解质,也不是非电解质,C错误;SO2的水溶液能导电,是由于SO2与H2O反应产生的H2SO3发生电离而导电,离子不是SO2电离产生的,因此不能说SO2是电解质,D错误。
【变式1-2】1.下列说法不正确的是( )
A.液态HCl、固态NaCl均不能导电,但它们是强电解质
B.NH3、CO2、Cl2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2、Cl2是电解质
C.蔗糖、乙醇在水溶液中和熔融状态下均不能导电,所以它们是非电解质
D.CH3COOH易溶于水,但CH3COOH是弱电解质
【答案】B
【解析】液态HCl、固态NaCl虽然不能导电,但是它们在水溶液中完全电离,均为强电解质,A正确;NH3、CO2、Cl2的水溶液均能导电,这是因为它们溶于水生成了能电离出离子的NH3·H2O、H2CO3、HCl和HClO,它们自身并不能电离出离子,所以它们不是电解质,B错误;虽然CH3COOH易溶于水,但其在水溶液中部分电离,是弱电解质,D正确。
考点二 强电解质和弱电解质、导电性的判断
【例2】某化学兴趣小组进行化学实验,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.MgCl2是非电解质
B.MgCl2溶液是电解质
C.MgCl2在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.MgCl2只有在溶液中才能导电
【答案】C
【解析】MgCl2是强电解质,故A错误;MgCl2溶液属于混合物,不是电解质,故B错误;MgCl2在水溶液和熔融状态下都可以导电,故D错误。
解题要点
【变式2-1】下列溶液的导电能力最强的是( )
A.100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液
B.10 mL 0.1 mol·L-1的氯化钠溶液
C.50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液
D.1 L 0.1 mol·L-1的盐酸
【答案】C
【解析】醋酸为弱电解质,不能完全电离,100 mL 0.1 mol·L-1的醋酸溶液中离子总浓度小于
0.2 mol·L-1;10 mL 0.1 mol·L-1的氯化钠溶液中离子总浓度为0.2 mol·L-1;50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液中离子总浓度为0.3 mol·L-1;1 L 0.1 mol·L-1的盐酸中离子总浓度为0.2 mol·L-1;故
50 mL 0.1 mol·L-1的硫酸溶液中离子浓度最大,且离子所带电荷数最多,所以导电能力最强,故C正确。
【变式2-2】将以下4份溶液分别置于如图所示装置中,其他条件相同时,灯泡最亮的是( )
A.100 mL 1 mol·L-1盐酸
B.100 mL 2 mol·L-1蔗糖溶液
C.100 mL 1 mol·L-1醋酸溶液
D.30 mL 1 mol·L-1的CaCl2溶液
【答案】D
【解析】A项,氯化氢是强电解质,该溶液中氢离子、氯离子浓度均是1 mol·L-1;B项,蔗糖是非电解质,在溶液中以分子形式存在,溶液中离子浓度很小;C项,醋酸是弱电解质,在水溶液里部分电离,所以该溶液中氢离子、醋酸根离子浓度均小于1 mol·L-1;D项,氯化钙是强电解质,在水溶液里完全电离,钙离子浓度是1 mol·L-1、氯离子浓度是2 mol·L-1。通过以上分析知,离子浓度最大的是氯化钙溶液,则插入氯化钙溶液中时灯泡最亮。
考点三 电离方程式
【例3】写出下列物质在水中的电离方程式:
(1)HNO3:_____________________________________________。
(2)Ba(OH)2:___________________________________________。
(3)Ca(NO3)2:__________________________________________。
(4)(NH4)2SO4:_________________________________________。
[答案] (1)HNO3===H++NO
(2)Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(3)Ca(NO3)2===Ca2++2NO
(4)(NH4)2SO4===2NH+SO
解题要点解答此类题型需要注意以下两点:一是电解质拆分是否合理,二是原子、电荷是否守恒。
【变式3-1】写出下列物质的电离方程式。
①碳酸氢钾______________________________________;
②氨水_________________________________________________;
③硫酸钡_________________________________________________。
[答案] ①KHCO3===K++HCO
②NH3·H2O⇌NH+OH-
③BaSO4===Ba2++SO
【变式3-2】电解质是在水溶液或熔融状态下可以导电的化合物,很多同学对于“电解质不一定导电”不能理解,为了打消同学们的疑惑,老师连接了如图所示的串联装置,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)写出图中三种物质的电离方程式。
(2)灯泡不亮的原因是什么?要使灯泡亮起来,需要怎么办?
(3)电解质是否一定导电?
(4)向烧杯C中加少量A中的溶液后,溶液的导电性会如何变化?涉及什么化学反应?
[答案] (1)H2SO4===2H++SO ;KCl===K++Cl-;
Ba(OH)2===Ba2++2OH-。
(2) KCl固体中没有自由移动的离子,不导电;要使灯泡亮起来,可向B烧杯中加入适量蒸馏水。
(3)不一定。电解质只有处于水溶液或熔融状态下才可以导电,固体状态不导电。
(4)稀硫酸溶液与Ba(OH)2溶液混合后,溶液中的SO与Ba2+生成BaSO4沉淀,H+与OH-生成H2O,从而使溶液中离子浓度减小,导电能力减弱;涉及反应:Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O。
基础达标
1.下列电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.为强电解质,完全电离出氢离子和硫酸根,电离方程式为,A错误;
B.为强电解质,完全电离出氯离子和铁离子,电离方程式为,B正确;
C.是可溶性的弱酸的酸式盐,在水中完全电离出、,电离方程式为,C错误;
D.为强电解质,完全电离出钾离子和氯酸根,电离方程式为,D错误;
故答案选B。
2.向一定体积的Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀H2SO4,所测混合液的导电能力随时间变化曲线如图,下列分析正确的是
A.溶液中发生反应的离子方程式:
B.a时刻溶液的导电能力为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,溶液呈中性
C.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的BaSO4不是电解质
D.用NaOH溶液代替Ba(OH)2重复上述实验,溶液导电能力随时间变化与上图相同
【答案】B
【详解】A.向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,先生成硫酸钡和水,溶液中发生反应的离子方程式:,A错误;
B.a时刻溶液的导电能力为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,两者恰好完全反应,溶液呈中性,故B正确;
C.AB段溶液的导电能力不断减弱,不断生成硫酸钡沉淀,氢氧化钡物质的量不断减小,硫酸钡是难溶于水的盐,是电解质,C错误;
D.用NaOH溶液代替Ba(OH)2重复上述实验,生成的硫酸钠易溶于水,溶液中始终有较多自由移动离子,导电能力不会降至0,与图示曲线不同,D错误;
3.如图为NaCl固体在水中的溶解并形成水合离子示意图。下列有关说法错误的是
A.上述过程可表示为
B.在NaCl固体中,和有序排列
C.水分子破坏了和之间的相互作用,在形成的水合钠离子和水合氯离子中水分子的朝向不同
D.NaCl只有在水溶液中才能发生电离
【答案】D
【详解】A.图示过程为NaCl在水分子作用下电离为水合钠离子、水合氯离子的过程,可表示为NaCl=Na++Cl-,A正确;
B.由图可知NaCl固体中Na+和按一定规则紧密地排列着,B正确;
C.当将NaCl固体加入水中时,在水分子的作用下,Na+和之间的相互作用被破坏,Na+和脱离NaCl固体的表面,进入水中,形成能够自由移动的水合钠离子和水合氯离子,由图可知,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正确;
D.NaCl在熔融状态下也能发生电离,D错误;
故选D。
4.下列电离方程式书写正确的是
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【详解】A.为强电解质,应直接电离为和,A错误;
B.NH4NO3为强电解质,电离方程式正确,B正确;
C.电离应生成和,C错误;
D.电离应生成和,D错误;
故答案选B。
5.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物。下列关于电解质的说法不正确的是
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固态不导电,熔融态的可以导电;④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①②③④ D.①②③④⑤
【答案】D
【详解】①硫酸钡虽难溶于水,但熔融状态可导电,是电解质,①错误;
②氨水是混合物,不是电解质,氨气本身是非电解质,氨气与水结合生成的一水合氨是电解质,②错误;
③熔融态仍为分子,无法导电,溶于水才导电,③错误;
④在水中电离出、H+和,属于酸式盐,④错误;
⑤电解质(如难溶)放在水中可能不导电,非电解质(如溶于水生成电解质)可能间接导电,⑤错误;
故答案选D。
6.下列电离方程式正确的是
A.NaHSO4在熔融状态电离:NaHSO4=Na++H++SO
B.NaHCO3在水溶液中电离:NaHCO3Na++H++CO
C.Na2O在水溶液中电离:Na2O=2Na++O2﹣
D.HF在水溶液中电离;HFH++F﹣
【答案】D
【详解】A.熔融硫酸氢钠电离出钠离子、硫酸氢根离子,其电离方程式为:NaHSO4(熔融)=Na++HSO,故A错误;
B.NaHCO3在水溶液中电离出钠离子和碳酸氢根离子,正确的电离方程式为:NaHCO3=Na++HCO,故B错误;
C.Na2O与水反应生成氢氧化钠,在熔融态可电离,Na2O(熔融)=2Na++O2﹣,故C错误;
D.HF在水溶液中存在电离平衡,其电离方程式为:HF⇌H++F﹣,故D正确;
故选:D。
7.图a~c分别为NaCl在不同条件下(固态、熔融、水溶液)的导电性实验的微观示意图(X、Y均表示石墨电极,分别与电源的正负极相连)。下列说法不正确的是
A.NaCl固体存在、
B.图a说明干燥的NaCl固体不导电
C.由图b可知熔融的NaCl在通电条件下才能发生电离
D.由图b和c可知熔融NaCl和NaCl溶液导电的微粒不相同
【答案】C
【详解】A.NaCl固体存在、,但、不能自由移动,A项正确;
B.NaCl固体不导电是因为和按照一定规则紧密排布,不能自由移动,图a表示的是干燥的NaCl固体不导电,B项正确;
C.NaCl在水溶液中就可以发生电离,而不是在通电条件下才能发生电离,C项错误;
D.由图b可知熔融NaCl导电的微粒为、,由图c可知NaCl溶液导电的微粒为水合钠离子和水合氯离子,D项正确;
答案选C。
8.下列各组关于强电解质、弱电解质和非电解质的归类,完全正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
盐酸
弱电解质
HF
非电解质
蔗糖
酒精
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.是难溶盐,溶解部分完全电离,属于强电解质,HF是弱酸,属于弱电解质,蔗糖是非电解质,A正确;
B.是强电解质, 也属于强电解质, 是非电解质,B错误;
C.是金属单质,不属于电解质,C错误;
D.盐酸是混合物,不是电解质,D错误;
故答案选A。
9.使用如图装置(搅拌装置略)探究溶液离子浓度变化,试剂a为H2SO4溶液,试剂b为Ba(OH)2溶液,逐滴加入试剂a至过量,则小灯泡灯光变化是
A.亮→更亮 B.亮→暗 C.亮→暗→亮 D.暗→亮→暗
【答案】C
【详解】氢氧化钡为强碱,在水中完全电离,通电后灯泡亮,硫酸滴入氢氧化钡溶液中生成硫酸钡沉淀(难溶)和水,溶液中离子浓度降低,灯泡变暗,两者恰好完全反应时灯泡亮度最低,硫酸过量时溶液中离子浓度又增大,灯泡又变亮,故选C。
10.向等体积、等浓度的醋酸、盐酸、硫酸、溶液中分别滴加等浓度的溶液,其导电性变化如图所示,下列说法正确的是
A.醋酸溶液属于电解质
B.曲线对应的是:①;②盐酸
C.熔融状态下电离方程式:
D.O点溶液导电能力几乎为零,说明溶液与溶液恰好完全中和
【答案】B
【详解】A.电解质概念:在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,醋酸溶液属于混合物,既不是电解质也不是非电解质,A错误;
B.由分析可知,曲线对应的是:①NaHSO4;②盐酸,B正确;
C.熔融状态下NaHSO4电离出钠离子和硫酸氢根离子,电离方程式:,C错误;
D.O点导电性几乎为零,说明硫酸和Ba(OH)2溶液恰好完全反应生成难溶的硫酸钡沉淀和水,D错误;
故选B。
综合应用
11.下列说法正确的是
A.液态、固态均不能导电,所以、是非电解质
B.、、的水溶液均能导电,所以、、是电解质
C.蔗糖、酒精在液态时或水溶液里均不能导电,所以它们是非电解质
D.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
【答案】C
【详解】A.液态HCl不导电是因为未电离,固态NaCl不导电因为离子无法自由移动,但HCl溶于水或NaCl熔融时能导电,均为电解质,A错误;
B.NH3、CO2溶于水导电是因生成新物质(NH3·H2O、H2CO3),Cl2是单质,三者本身均不导电,不属于电解质,B错误;
C.蔗糖、酒精为化合物,在液态或水溶液中均不导电,符合非电解质定义,C正确;
D.铜、石墨为单质,电解质必须是化合物,则这两者既不是电解质也不是非电解质,D错误;
故选C。
12.下表中相关物质分类全部正确的是
选项
电解质
碱性氧化物
纯净物
A
烧碱
B
干冰
C
漂白液
D
胶体
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】在水溶液或熔融状态下能导电的化合物是电解质;与酸反应只生成盐和水的氧化物为碱性氧化物。
【详解】A.乙醇在水溶液和熔融状态下自身不能电离,是非电解质,Fe2O3是碱性氧化物,烧碱是纯净物,A错误;
B.醋酸是电解质,CaO是碱性氧化物,干冰是纯净物,B正确;
C.H2O是电解质,NO与酸不反应,不是碱性氧化物,漂白液是次氯酸钠的水溶液,为混合物,C错误;
D.CaCO3是电解质,Al2O3是两性氧化物,Fe(OH)3胶体是混合物,D错误;
故选B。
13.下列有关电解质、非电解质、强电解质、弱电解质的分类正确的是
选项
A
B
C
D
电解质
非电解质
乙醇
葡萄糖
强电解质
HClO4
弱电解质
氨水
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.Cu是单质,既不是电解质也不是非电解质,故A错误;
B.CO2是非电解质,分类错误,故B错误;
C.NaCl是电解质,葡萄糖是非电解质,HClO4是强电解质,Cu(OH)2是弱电解质,分类均正确,故C正确;
D.“氨水”是混合物,不符合弱电解质的定义,故D错误;
答案选C。
14.喝电解质饮料对人体有好处,尤其在锻炼时更为明显。电解质是人体维持适当功能必需的,但它们会通过汗水流失。在剧烈运动或过热出汗后,及时补充电解质对保持健康很重要。电解质饮料能促进水合,提高运动成绩,并有助于锻炼后的恢复。酸、碱、盐是从电离特点上对电解质的分类。下列关于酸、碱、盐的说法错误的是
A.酸、碱、盐都是电解质,电解质只有酸、碱、盐
B.电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物才可能是碱
C.电离时生成的阳离子全部是H+的化合物才可能是酸
D.只要电离时能生成金属阳离子和酸根阴离子的化合物就是盐
【答案】A
【详解】A.酸、碱、盐都是电解质,但电解质不只有酸、碱、盐,大部分金属氧化物(如Na2O)和水等也是电解质,A错误;
B.应该是电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物才可能是碱,比如水既不属于酸,也不属于碱,水电离产生阴离子全部是OH-;
C.电离时生成的阳离子全部是H+的化合物才可能是酸,比如水既不属于酸,也不属于碱,水电离产生阳离子全部是H+,C正确;
D.只有盐电离时,才能同时生成金属阳离子和酸根阴离子,D正确;
15.今有一种固体化合物X,X本身不导电,但熔融状态或溶于水中均能够电离,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一定是碱类
【答案】A
【详解】A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,故A正确;
B.根据电解质的定义,X为电解质,故B错误;
C.电解质有可能是碱、氧化物、酸或盐,只能是盐不准确,故C错误;
D.电解质有可能是碱、氧化物、酸或盐,可能是碱,故D错误;
16.判断下列物质在相应条件下能否电离,不能电离的说明理由,能电离的写出电离方程式。
(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: , 。
【答案】(1) 不能 液态HCl以分子形式存在,不电离
(2) 能 NaCl(熔融)=Na++Cl-
(3) 不能 Fe是金属单质,通过自由电子而导电
(4) 不能 KOH在固态时离子运动受到束缚
【解析】【小题1】HCl在液态时以分子形式存在,不电离;
【小题2】NaCl在熔融状态下可以电离,电离方程式为NaCl(熔融)=Na++Cl-;
【小题3】Fe是金属单质,通过自由电子而导电,任何条件下都不电离;
【小题4】KOH在固态时离子运动受到束缚而不电离。
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17.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离子。试回答下列问题:
(1)NaHSO4在水中和熔融状态下的电离有什么不同?(用电离方程式表示) 、 。
(2)NaHSO4在物质分类中属于哪一类物质 ?能否与Zn反应生成氢气 。
(3)某同学探究溶液的导电性与离子浓度的关系,做了如下两个实验,滴定管是用于滴加BaCl2或NaOH溶液的仪器(烧杯中为NaHSO4溶液):
①滴加BaCl2溶液灯泡明亮程度有何变化 。
②滴加NaOH溶液灯泡明亮程度有何变化 。
【答案】(1) NaHSO4=Na++H++ NaHSO4(熔融)=Na++
(2) NaHSO4属于盐类物质(钠盐、酸式盐) NaHSO4溶液能与Zn反应生成氢气
(3) 变暗 变暗
【详解】(1)NaHSO4溶于水电离出三种离子,且呈酸性,则它电离出的离子是Na+、H+、,电离方程式为;它受热熔化时只能电离出两种离子,分别是Na+和,电离方程式为;
(2)根据电离情况可知,NaHSO4属于盐类物质(钠盐、酸式盐);因为NaHSO4溶液中有H+,故其能与Zn反应生成氢气;
(3)BaCl2与NaHSO4溶液中的反应生成BaSO4沉淀,使离子浓度减小,导电性减弱,灯泡明亮程度变暗;NaOH与NaHSO4溶液中的H+反应生成水,使离子浓度减小,导电性减弱,灯泡明亮程度变暗。
18.化学是在原子、分子水平上研究物质的组成﹑结构、性质、转化及其应用的基础自然科学。
(1)根据下列物质的组成和性质完成填空。
a.铜;b.熔融氯化钠;c.二氧化碳气体;d.饱和氯化铁溶液;e.氢氧化钠固体; f.石墨。
①属于电解质的是 (填字母序号,下同),上述状态下能导电的物质有 。
②写出d的电离方程式 。
③鉴别由d制成的胶体的方法是 。
(2)向一定量的H2SO4和MgSO4混合溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液至过量(体积变化忽略不计)。下列图像不能正确反映对应变化关系的是 。
A . B. C.
(3)经检测﹐某酸性废水中存在大量的。欲除去其中的,并得到中性溶液﹐设计的工艺流程如图所示(流程中试剂a,试剂b均过量)。
①滴加NaOH溶液至呈碱性,原废水中物质的量会减少的离子是 (用离子符号表示)。
②加入试剂a发生反应的离子方程式为 ,试剂c的作用是 。
【答案】(1) be abdf 丁达尔效应
(2)AC
(3) 除去和
【详解】(1)a.铜是能导电的金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质;
b.熔融氯化钠中存在能自由移动离子,能导电,属于电解质;
c.二氧化碳气体不能电离出自由移动的离子,不能导电,属于非电解质;
d.饱和氯化铁溶液是含有能自由移动离子的混合物,能导电,混合物既不是电解质也不是非电解质;
e.氢氧化钠固体中不存在自由移动的离子,不能导电,熔融状态下能电离出自由移动的离子,属于电解质;
f.石墨是能导电的非金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质;
①属于电解质的是be;上述状态下能导电的物质有abdf;
②氯化铁是电解质,在溶液中能电离出铁离子和氯离子,电离方程式为;
③鉴别由胶体的方法是丁达尔效应;
(2)向硫酸和硫酸镁的混合溶液中逐滴滴加氢氧化钠溶液时,溶液中硫酸先与氢氧化钠溶液反应生成硫酸钠和水,反应的方程式为H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O,反应中没有沉淀生成,pH增大、溶质的质量增大,硫酸溶液完全反应后,溶液中硫酸镁与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠反应的方程式为MgSO4+2NaOH=Na2SO4+Mg(OH)2↓,反应中有氢氧化镁沉淀生成,pH保持不变、溶质的质量增大(溶质增加,溶剂水也增加),硫酸镁溶液完全反应后,再滴加氢氧化钠溶液,pH增大、溶质的质量增大,则能正确反映对应变化关系的是B,不能正确反映对应变化关系的是AC,故答案为:AC;
(3)①向酸性废水中加入氢氧化钠溶液,氢氧根离子与溶液中的氢离子反应生成水、与铜离子反应生成氢氧化铜沉淀,则废水中离子的数目会发生变化的是氢离子和铜离子,故答案为:H+、Cu2+;
②由实验流程可知,向废水中加入过量的氢氧化钠溶液,中和溶液中的氢离子,将溶液中的铜离子转化为氢氧化铜沉淀;加入过量的氯化钡溶液,将溶液中的硫酸根离子转化为硫酸钡沉淀,则试剂a为氯化钡溶液,发生的离子反应为;加入过量的碳酸钠溶液,将溶液中过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤得到含有氢氧化铜、硫酸钡、碳酸钡的滤渣和含有碳酸根离子、氢氧根离子的溶液,则试剂b为碳酸钠溶液、操作X为过滤;向溶液中加入适量盐酸,中和溶液中的氢氧根离子,将溶液中的碳酸根离子转化为二氧化碳和水,除去和,最终得到氯化钠溶液。
19.填空:
(1)①相同质量的SO2和SO3的物质的量之比为 。
②在一密闭容器中充入amolNO和bmolO2,可发生如下反应:2NO+O2=2NO2,充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为 。
(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:
明矾[KAl(SO4)2·12H2O]: ;NaHSO4: 。
(3)下图表示NaCl在水中溶解过程的微观状态示意图。
①甲、乙、丙按发生的先后,正确的排列顺序为 。
②图中的微粒“”表示 (填微粒符号)。③下列说法正确的是 (填序号)。
a.NaCl固体不导电,是由于固体中不存在离子
b.NaCl在外加电场的作用下发生电离
c.NaCl溶液能导电,是由于溶液中存在自由移动的离子
【答案】(1) 5∶4 a∶(a+2b)
(2) KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O NaHSO4=Na++H++SO
(3) 乙、丙、甲 Cl- c
【详解】(1)①根据知,相同质量的SO2和SO3的物质的量之比等于摩尔质量的反比,即;
②根据质量守恒,反应前后原子个数不变,则充分反应后容器中氮原子和氧原子的个数之比为;
(2)KAl(SO4)2·12H2O与NaHSO4都是强电解质,完全电离。KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO+12H2O、NaHSO4=Na++H++SO;
(3)①NaCl在水中溶解,NaCl在水分子作用下生成自由移动的水合钠离子和水合氯离子,所以溶解顺序为乙、丙、甲;
②图中的微粒“ ”表示Cl-,判断依据是Cl-半径大于钠离子半径;
③a.NaCl固体中存在钠离子和氯离子,但是钠离子和氯离子不能自由移动,故a错误;
b.NaCl在水分子作用下电离,不需要外加电场;故b错误;
c.NaCl溶液中存在自由移动的离子,能导电;故c正确;
故选c。
20.有以下几种物质,根据所学知识,回答下列问题。
①熔融的NaCl②Fe③酒精④NaHSO4溶液⑤碳酸钠溶液⑥Ba(OH)2溶液⑦⑧NaHCO3溶液⑨CaO⑩稀盐酸
(1)上述物质中,属于非电解质的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
(2)NaHSO4通常为晶体,易溶于水。写出NaHSO4溶于水的电离方程式: ,NaHSO4在物质分类中属于 (填字母)。
A.钠盐 B.含氧酸 C.酸式盐 D.氧化物
(3)写出下列物质混合时离子方程式:
②+⑩ ;
⑨+⑩ ;
④+⑧ 。
【答案】(1) ③⑦ ①⑨
(2) NaHSO4=Na++H++ AC
(3) Fe+2H+=Fe2++H2↑ CaO+2H+=Ca2++H2O H++=H2O+CO2↑
【详解】(1)在水溶液和熔融状态下不能导电的化合物为非电解质,属于非电解质的是酒精、二氧化碳,答案选③⑦;
在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物属于电解质,属于电解质的是熔融的NaCl、CaO,混合物不是电解质,答案是①⑨;
(2)NaHSO4溶于水完全电离出Na+、H+、,电离方程式为:NaHSO4=Na++H++;
NaHSO4属于钠盐、酸式盐,答案选AC;
(3)Fe与稀盐酸反应得到FeCl2和H2,反应的离子方程式为:Fe+2H+=Fe2++H2↑;
CaO与稀盐酸反应得到CaCl2和水,离子方程式为:CaO+2H+=Ca2++H2O;
NaHSO4电离出的H+与NaHCO3电离出的碳酸氢根离子反应得到CO2和H2O,离子方程式为:H++=H2O+CO2↑。
21.二氧化硫是形成酸雨的“罪魁祸首”,也是大气污染物之一,为了保护环境,应减少二氧化硫在大气中的排放。
(1)二氧化硫与水反应可生成亚硫酸(H2SO3),亚硫酸的水溶液能够导电。那么二氧化硫是 (填“电解质”或“非电解质”)。
(2)工业尾气中的二氧化硫常用氢氧化钠溶液吸收,生成亚硫酸钠(Na2SO3)或亚硫酸氢钠(NaHSO3):
①亚硫酸钠溶于水的电离方程式是 ;
②亚硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 。
(3)二氧化硫在催化剂的作用下可被氧气氧化成三氧化硫,三氧化硫与水反应生成硫酸:
①若将稀H2SO4缓缓加入Ba(OH)2溶液中直至过量,整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中的曲线表示的是 (填序号);
②三氧化硫与氢氧化钠溶液反应可生成硫酸氢钠,硫酸氢钠溶于水的电离方程式是 。
③三氧化硫是电解质还是非电解质? 。
【答案】(1)非电解质
(2)
(3) C 非电解质
【详解】(1)二氧化硫与水反应可生成亚硫酸,亚硫酸电离产生自由移动的离子,所以亚硫酸是电解质,但离子不是二氧化硫电离产生,该物质是由化合物分子构成,在熔融状态下不能导电,所以SO2是非电解质;
(2)①亚硫酸钠是可溶性盐,溶于水完全电离产生、,所以其电离方程式是;
②亚硫酸氢钠是弱酸亚硫酸的酸式盐,溶于水电离产生、,所以其电离方程式是;
(3)①若缓缓向溶液中加入稀直至过量,由于发生反应:,使溶液中自由移动的离子的物质的量浓度减小,溶液的导电性逐渐减弱,当二者恰好完全反应时,溶液中自由移动的离子浓度最小,由于H2O是极弱的电解质,电离产生的离子浓度很小,BaSO4难溶,溶解电离产生的离子浓度也很小,这时溶液中离子浓度几乎为0,当硫酸过量时,硫酸电离产生的离子使溶液中自由移动的离子浓度增大,溶液的导电性又逐渐增强。因此整个过程中混合溶液中的导电能力(用电流强度I表示)可近似地用图中的曲线表示的是C。
②硫酸氢钠是硫酸与NaOH不完全中和的产物,溶于水电离产生、、,所以它的电离方程式是。
③熔融状态下不能电离出自由移动的离子,溶于水生成,能电离出和,但不是本身发生的电离,所以是非电解质。
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