内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第三单元 物质的分散系
课时1 常见的分散系
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专题1 物质的分类及计量
1. 了解分散系的含义。
2. 认识胶体是一种常见的分散系。
3. 知道胶体区别于其他分散系的本质特征和鉴别方法。
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专题1 物质的分类及计量
活动方案
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专题1 物质的分类及计量
活动一:了解常见分散系
1. 一般来说,我们把由一种或几种物质(称为分散质)分散到另一种物质(称为分散剂)中形成的混合物体系称为分散系(dispersion system)。如我们已经熟知的溶液就是一种均一、稳定的分散系,其中溶质就是溶液分散系的分散质(dispersate) ,而溶剂就是该分散系的分散剂(dispersant)。
结合氯化钠溶液、泥浆水、植物油和水形成的乳浊液,分别描述三种分散系中的分散质和分散剂。
【答案】 食盐分散到水中形成溶液,泥沙分散到水中形成悬浊液,植物油分散到水中形成乳浊液。
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2. 我们知道,溶液中的分散质主要以分子或离子的形式存在,其粒子的直径非常小,而悬浊液和乳浊液的分散质粒子的直径就比溶液的大得多。 为了便于研究不同的混合物分散系,人们常用分散质粒子直径的大小作为标准来对它们进行分类和比较。
人们常用分散质粒子直径的大小作为标准对分散系进行分类,分为溶液、胶体、浊液。胶体与其他分散系的本质区别是什么?
【答案】 胶体与其他分散系的本质区别是胶体的分散质粒子直径在1~100 nm之间。
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专题1 物质的分类及计量
活动二: 学习胶体的性质和应用
1. 胶体是一种较为特殊、应用广泛的分散系。胶体分散质粒子的直径介于溶液和浊液之间,因而胶体表现出一些特殊的性质。根据分散系的分类标准,填写下表。
(1)按照分散质粒子直径的大小分类:
溶液
胶体
(2)实例
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专题1 物质的分类及计量
思考:溶液中的分散质粒子是直径小于1 nm(1m)的分子或离子,而悬浊液、乳浊液中分散质粒子是分子或离子的集合体(分别呈固态或液态),其粒子直径大于100 nm。根据图示判断:胶体中的分散质粒子能否通过滤纸?
答案 胶体中的分散质粒子能透过滤纸。
特别提醒 胶体微粒不能通过半透膜,而小分子、离子能够通过半透膜,常用渗析的方法提纯胶体。
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专题1 物质的分类及计量
(1)Fe(OH)3胶体中的分散质粒子与淀粉溶液中分散质粒子在组成上有什么区别?
。
(2)纳米材料的颗粒直径范围为10-9~10-7 m,纳米材料是胶体吗?
。
Fe(OH)3胶体中的分散质粒子是Fe(OH)3集合体,而淀粉胶体中一个淀粉分子就是一个分散质粒子
不是胶体,胶体是一种分散系,由分散质和分散剂组成,纳米材料只是一种分散质
思考:
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2. 下图是日常生活中常见的现象。
其发生原理为直径为1~100 nm的粒子对光线的散射作用。当光束通过胶体时,在垂直于光线的方向可以看到一条光亮的通路,该现象称为丁达尔效应。
观察下面两个实验。
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【实验1】 将盛有硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的两只烧杯分别置于暗处,用聚光手电筒(或激光笔)照射,从垂直于光线的方向观察实验现象。
溶液、胶体在光照射下的现象
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专题1 物质的分类及计量
操作 从垂直于光线的方向观察现象 原因分析
__________________ 胶粒的直径为_______ m,能对光线_____
无明显现象 溶液中分散质粒子的直径__________ m,对光线散射极其微弱
一条光亮的通路
10-9~10-7
散射
小于10-9
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【实验2】 在两只烧杯中分别加入相同量的含有悬浮颗粒物的浑浊的水,再向其中一只烧杯中加入适量氢氧化铁胶体,搅拌后静置片刻,比较两只烧杯中液体的浑浊程度。
填写教材中的实验记录,根据对上述实验现象的分析,回答下列问题。
(1) 如何用简便的方法区分胶体和溶液?
【答案】 可用聚光手电筒照射的方法来区分胶体和溶液。
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操作 现象 结论
固体颗粒沉降,上方溶液变_________ Fe(OH)3胶体的胶粒具有_______,能够吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,可用于______
放置,无明显变化
澄清透明
吸附性
净水
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(2) 氢氧化铁胶体常用来净水,为什么?
【答案】 因为氢氧化铁胶体的胶粒具有吸附性,
能吸附水中的悬浮颗粒物并沉降,因此常用于净水。
(3) 明矾为什么可以净化水?
【答案】 因为明矾溶于水后能形成氢氧化铝胶体。
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(1)作净水剂。铁盐(如FeCl3)和铝盐(如明矾[KAl(SO4)2·12H2O])溶于水后
能形成Fe(OH)3胶体和Al(OH)3胶体,常用作净水剂,但不能杀菌消毒。
(2)改善材料的机械性能和光学性质。
(3)医学上利用高度分散的胶体来检验或治疗疾病。
(4)用于冶金工业中的选矿,石油原油的脱水,塑料、橡胶及合成纤维
等的制造。
活动三:了解胶体的应用
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(1)胶体的本质特征是分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间,胶粒可以透过滤纸
但不能透过半透膜。
(2)胶体的显著物理特征是丁达尔效应。
(3)利用半透膜可以分离胶体中的杂质分子或离子,这种提纯、精制胶体的操作
称为渗析。
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例.已知实验室制备Fe(OH)3胶体的方法是向一小烧杯中加入20~40 mL蒸馏水并加热至沸腾,向沸水中逐滴加入5~6滴饱和FeCl3溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热,即可制得Fe(OH)3胶体。请回答下列问题:
(1)写出制备Fe(OH)3胶体的化学方程式: 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.可以用向FeCl3溶液中滴NaOH溶液或氨水来制备Fe(OH)3胶体
B.为了快速制备Fe(OH)3胶体,要不断搅拌混合液
C.为了使反应进行充分,将FeCl3溶液滴入沸水后,要加热10 min以上
D.若将1 mol FeCl3滴入沸水中,则充分反应后制得Fe(OH)3胶体粒子的数目小于1 mol
D
(3)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是
。
让一束可见光通过制得的液体,在垂直于光线的方向可以观察到一条光亮的通路,说明制得的是胶体
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专题1 物质的分类及计量
(1)制备Fe(OH)3胶体的方法是向沸水中逐滴滴加饱和FeCl3溶液,一定不能用
饱和FeCl3溶液与NaOH溶液反应,否则产生的是Fe(OH)3沉淀。
(2)制备过程中不能用玻璃棒搅拌,否则会使Fe(OH)3胶体粒子碰撞形成较大的
粒子,最后形成Fe(OH)3沉淀。
(3) Fe(OH)3胶体粒子是由多个Fe(OH)3分子组成的集合体。
(4)丁达尔效应是光的散射现象,是区别胶体与溶液的一种常用物理方法,
而不是胶体与溶液的本质区别。
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归纳总结
溶液、胶体、浊液三类分散系的比较
分散系 溶液 胶体 浊液
分散质粒子种类 分子、离子 大量分子聚集体或大分子 大量粒子聚集体
分散质粒子直径 小于10-9 m 在10-9~10-7 m之间 大于10-7 m
外部特征 均一、透明、稳定 较均一、透明、较稳定 不均一、不透明、不稳定,久置沉淀(或分层)
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归纳总结
分散系 溶液 胶体 浊液
能否透过滤纸 能 能 不能
能否透过半透膜 能 不能 不能
鉴别方法 胶体和浊液通过静置鉴别;胶体和溶液可通过丁达尔效应鉴别
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课堂反馈
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【解析】 溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是分散质粒子直径的大小不同,分散质粒子直径大于100 nm的是浊液,1~100 nm 之间为胶体,小于1 nm为溶液。
1. 溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是( )
A. 是否是大量分子或离子的集合体
B. 是否能通过滤纸
C. 分散质粒子直径的大小
D. 是否均一、透明、稳定
C
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【解析】 胶体是分散系,属于混合物,A错误;胶体的分散质粒子直径介于1~100 nm之间,小于浊液分散质粒子直径,C、D错误。
2. [2025南通如皋月考]下列关于胶体的说法正确的是( )
A. 胶体属于纯净物
B. 可以通过丁达尔效应鉴别胶体和溶液
C. 胶体的分散质粒子直径大于浊液的
D. 胶体的分散质粒子直径小于1 nm
B
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【解析】 能产生丁达尔效应的是胶体。故选A。
3. [2025盐城联盟校期中]成语“云蒸霞蔚”描绘了自然界中的丁达尔效应。下列能产生丁达尔效应的是( )
A. Fe(OH)3胶体 B. CuSO4溶液
C. KCl溶液 D. Ca(OH)2溶液
A
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A. 该反应是复分解反应
B. 反应后溶液呈酸性
C. Fe(OH)3胶体能净水是因为其具有吸附性
D. 向NaOH溶液中滴入几滴FeCl3饱和溶液,也可得到Fe(OH)3胶体
1
【解析】 NaOH溶液中滴入FeCl3饱和溶液,生成粒子直径更大的Fe(OH)3沉淀,D错误。
D
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5. 磁流体是电子材料的新秀,它既具有固体的磁性,又具有液体的流动性。制备时将含等量FeSO4和Fe2(SO4)3的溶液混合,再滴入稍过量的NaOH溶液,随后加入油酸钠溶液,即可生成黑色的、分散质粒子的直径在5.5~36 nm之间的磁流体。下列说法正确的是( )
A. 所得的分散系属于悬浊液
B. 该分散系能产生丁达尔效应
C. 所得分散系中的分散质为Fe2O3
D. 所得分散系为胶体,且胶粒的直径即氢
氧化铁分子的直径
磁流体雕像
B
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【解析】 因为薄雾是胶体,月光照上去,形成光亮的通路,产生丁达尔效应。
6. [南通启东期中]朱自清在《荷塘月色》中描绘了月光穿过薄雾形成缕缕光束美景。这种美景主要源于( )
A. 丁达尔效应
B. 分子的扩散
C. 空气的对流
D. 荷叶上露珠的反光
A
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【解析】 活性炭净水,利用的是活性炭的吸附能力,吸附色素和异味,与胶体无关,A错误;过滤除食盐中的难溶杂质,是液体和固体物质的分离,与胶体无关,B错误;植物油倒入水中,用力搅拌形成的油水混合物是乳浊液,不是胶体,C错误;光形成光柱,是典型的丁达尔效应的特征,符合胶体的性质,D正确。
7. 下列事实与胶体有关的是( )
A. 利用活性炭净水
B. 可以用过滤的方法除去粗盐水中的难溶杂质
C. 将植物油倒入水中,用力搅拌形成油水混合物
D. 电影院中放映口形成的光柱
D
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8. 用白磷还原法可制得一种金的分散系,该分散系在临床诊断及药物检测等方面有着广泛的应用。其操作步骤如下:
①取20%白磷的乙醚溶液0.5 mL,加蒸馏水60 mL;
②先滴加1%氯化金水溶液0.75 mL,再滴加0.1 mol/L碳酸钾溶液0.6 mL,振荡变成棕红色;
③加热煮沸至溶液变成透明红色;
④分离提纯,除去无机溶质。
所得分散系中,金颗粒直径为5~12 nm。
请回答下列问题。
(1) 该分散系属于______,其分散质是________。
(2) 用一束强光照射该分散系,从侧面可看到____________________________。
胶体
金颗粒
分散系中形成一条光亮的通路
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第三单元 物质的分散系
课时2 电解质溶液
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1. 知道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发生电离。
3. 能用电离方程式表示某些酸、碱、盐的电离。
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活动方案
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活动一:从微观角度探究可溶性酸、碱、盐的导电性
1. 氯化钠、氢氧化钠、氯化氢等物质溶于水为什么有导电性?氯化钠、氢氧化钠等熔融状态时为什么有导电性?
【答案】 NaCl、NaOH和HCl等物质溶于水后,在水分子的作用下产生能够自由移动的水合离子,从而使溶液具有导电性。NaCl、NaOH等固体加热至熔融状态,它们也会产生自由移动的离子,也具有导电性。
物质导电性分析
物质导电的原因:对于金属,存在自由电子;对于电解质溶液,存在__________的水合离子。
自由移动
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2. 像氯化钠、氢氧化钠、氯化氢,这些在水溶液或熔融状态下能导电的化合物叫作电解质(electrolyte)。电解质在水溶液或熔融状态下产生自由移动离子的过程称为电离。电解质溶于水后生成水合离子,但为了书写方便,常写成简单离子的形式。
下图是氯化钠在水中的电离:
氯化钠在水中的电离
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化合物导电的条件(以NaCl为例):
项目 NaCl固体 NaCl溶液 熔融NaCl
含有微粒 ________ __________离子、________离子 ___________
微粒能否自由移动 _____ _____ _____
微粒能自由移动的原因 - 在水分子作用下Na+、Cl-脱离NaCl固体表面 受热熔化时,离子运动随温度升高而加快,克服了离子间的作用
Na+、Cl-
水合钠
水合氯
Na+、Cl-
否
能
能
结论:化合物能导电的条件是在 或 状态下产生自由移动的离子。
水溶液
熔融
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①固体氯化钠能否导电?为什么?
【答案】 不导电;原因是没有自由移动的离子。
②由图示可知NaCl发生了电离,电解质是否必须在通电条件下才能电离?试分析电解质发生电离的条件是什么?
【答案】 电解质不是在通电条件下才发生电离;电解质发生电离的条件是溶于水或熔融状态下。
电解质的判断
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③如何用化学用语表示图示中的变化?
【答案】 用电离方程式表示NaCl的电离:NaCl===Na++Cl-。
④写出硫酸、氢氧化钠、氯化钠在水溶液中的电离方程式。
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归纳:
(1)电离定义:电解质在水溶液中或熔融状态下产生 的过程。
(2)电离方程式
①含义:表示电解质电离的式子。
②书写要求
a.左边写电解质的化学式,右边写电离出的离子。
b.符合质量守恒(即电离前后原子的种类和个数相同)和电荷守恒(即电离后的阴、阳离子所带正、负电荷总数相等)。
③实例:HCl===H++Cl-,NaCl=== ,Ba(OH)2=== 。
自由移动的离子
Na++Cl-
Ba2++2OH-
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3. 根据下列化合物置于水中的导电情况,写出其在水中粒子存在形式的化学符号。
(1) 上述在水溶液中能导电的物质具有什么特征?
【答案】 易溶于水,且在水中能电离出可以自由移动的离子。
(2) 写出上述在水中能导电的化合物的电离方程式。
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活动二:从电解质电离角度探究酸、碱、盐的概念
HCl、H2SO4等酸在水溶液中都能电离出H+,而且溶液中所有的阳离子都是H+。
从电离的角度看,酸是电离时生成的阳离子全部是H+的化合物。
NaOH、Ca(OH)2等碱在水溶液中都能电离出OH-,而且溶液中所有的阴离子都是
OH-。从电离的角度看,碱是电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物。
NaCl、(NH4)2SO4等盐在水溶液中都能电离出金属阳离子(或NH)和酸根阴离子。
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1. 书写氯化氢、氢氧化钡、硫酸铁等物质溶于水的电离方程式。
2. NaHCO3、NaHSO4在水中如何电离?二者属于酸、碱、盐中哪类物质?
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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。
(1)NaHSO4在水溶液中的电离方程式为 。
(2)NaHSO4在熔融状态下的电离方程式为 。
NaHSO4===Na++H++S
再思考
NaHSO4(熔融)===Na++HS
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归纳:从电离角度认识酸、碱、盐
HNO3===H++N
H2SO4===2H++S
全部是H+
KOH===K++OH-
Ca(OH)2===Ca2++2OH-
全部是OH-
NH4NO3===N+N
Al2(SO4)3===2Al3++3S
金属阳离子(或铵根离子)
酸根阴离子
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活动三:学习非电解质的概念
1. 蔗糖、酒精等化合物的水溶液不导电,熔融状态下也不能导电,这种化合物属于非电解质。那么从微观看,非电解质在水溶液或熔融状态下以什么形式存在呢?一般情况下,非电解质分子本身在水溶液或熔融状态下能否电离?
【答案】 蔗糖、酒精等化合物,无论是在水溶液中,还是在熔融状态下均以分子形式存在。非电解质分子本身一般在水溶液或熔融状态下不能电离。
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2. 在哪个层面更深入地考察溶液的组成,可以解释电解质、非电解质溶液的性质差异?
【答案】 从离子、分子层面考察溶液的组成,更能解释电解质、非电解质溶液的性质差异。
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易错警示
(1)理解酸、碱概念时注意“全部”两个字。
如NaHSO4、Cu2(OH)2CO3虽然分别能电离产生H+、OH-,但它们
都属于盐。
(2)盐中不一定含有金属元素,如NH4Cl。
(3)电离方程式书写时注意:
①质量与电荷都要守恒;
②原子团不能拆开写,如HC、S、OH-等,
但HS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。
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(1)电解质与导电性
①有些电解质溶于水能导电,在熔融状态下不能导电,如HCl、H2SO4等。
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4、CaCO3等。
③能导电的物质不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等,电解质本身也不一定能导电,如NaCl固体、HCl气体等。
④溶于水能导电的化合物本身不一定
是电解质,如SO2、NH3等。
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(2)电解质与溶解性
电解质不一定易溶于水(如硫酸钡等),易溶于水的化合物不一定是电解质
(如酒精等)。
(3)电解质溶液导电能力与离子浓度的关系
电解质溶液的导电能力与溶液中单位体积内离子数目及离子所带电荷多少
有关,单位体积内离子数目越多,离子所带电荷越多,溶液导电能力越强。
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【解析】 BaSO4属于电解质,A错误;电解质是化合物,铜是单质,硫酸溶液是混合物,铜和硫酸溶液既不是电解质也不是非电解质,C、D错误。
1. [2025盐城联盟校期中]下列各组物质,前者属于电解质,后者属于非电解质的是( )
A. NaCl、BaSO4
B. 熔融的NaOH、酒精
C. 铜、二氧化硫
D. 熔融的KNO3、硫酸溶液
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【解析】 稀盐酸是混合物,A错误;纯碱是Na2CO3,属于盐,C错误;NH3是非电解质,D错误。
2. [2024扬州高邮调研]下列有关物质的分类正确的是( )
A. 化合物:氢氧化铁、稀盐酸、干冰
B. 酸性氧化物:CO2、SO2、N2O5
C. 碱:烧碱、纯碱、熟石灰
D. 电解质:HCl、NH3、CaCl2
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【解析】 水溶液能导电的化合物不一定是电解质,如二氧化碳的水溶液能导电,但二氧化碳是非电解质,A错误;溶于水后能电离出氢离子的化合物不一定都是酸,如酸式盐硫酸氢钠在溶液中能电离出氢离子,B错误;含氧酸和含氧酸盐在溶液中都能电离出含氧酸根离子,C正确;氯化钠是电解质,不需要在电流作用下就能在溶液电离出自由移动的钠离子和氯离子,D错误。
3. 下列叙述正确的是( )
A. 电解质在水溶液中一定能导电,水溶液能导电的化合物一定是电解质
B. 溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸
C. 酸和盐在水溶液中电离都可能有含氧酸根离子产生
D. 氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
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4. [2025南通如皋月考]实验发现,固态NaCl不能导电,而熔融状态的NaCl和NaCl的水溶液都能导电。下列说法正确的是( )
A. NaCl固体中不含离子
B. 熔融状态的NaCl是混合物
C. 熔融状态的NaCl中存在自由移动的离子
D. NaCl水溶液中导电的离子主要由水电离产生
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【解析】 NaCl由Na+、Cl-构成,含有离子,A错误;熔融状态的NaCl为NaCl的液体状态,存在自由移动的Na+、Cl-,是纯净物,B错误,C正确;NaCl溶于水会完全电离出Na+、Cl-,NaCl水溶液中导电的离子主要由NaCl电离产生,D错误。
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5. [徐州沛县调研]下列电离方程式书写正确的是( )
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【解析】 盐酸为氯化氢和水的混合物,不是纯净物,A错误;冰水混合物为纯净物,蔗糖溶液为混合物,氧化铝为金属氧化物,熔融时电离出阴、阳离子,属于电解质,二氧化硫为非电解质,B正确;电解质研究的范围为化合物,铁为单质,C错误;浓硫酸中含有极少量的水,为混合物,不是纯净物,碳酸钠为电解质,不是非电解质,D错误。
6. 下列关于纯净物、混合物、电解质、非电解质的正确组合为( )
选项 纯净物 混合物 电解质 非电解质
A 盐酸 空气 硫酸 干冰
B 冰水混合物 蔗糖溶液 氧化铝 二氧化硫
C 胆矾 盐酸 铁 氨气
D 浓硫酸 食盐水 氯化铜 碳酸钠
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高一上学期 · 必修第一册
专题1 物质的分类及计量
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【解析】 盐是电解质,与溶解度大小无关,A错误;NH3是非电解质,溶于水生成NH3·H2O能导电,NH3·H2O是电解质,B正确;电解质在水溶液或熔融状态下能电离,不需要通电,C错误;硫酸是电解质,硫酸溶液是混合物,既不是电解质也不是非电解质,D错误。
7. [陕西安康期中]下列叙述正确的是( )
A. 硫酸钡在水中溶解度很小,所以硫酸钡不是电解质
B. NH3的水溶液能导电,但NH3是非电解质
C. 电解质在通电时才能发生电离
D. 硫酸不能导电,但硫酸溶液能导电,所以硫酸溶液是电解质
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专题1 物质的分类及计量
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8. (1) 现有下列物质:①铁片;②饱和食盐水;③稀硫酸;④酒精;⑤干冰;⑥熔融KNO3;⑦BaSO4固体;⑧氢氧化钠固体,其中属于非电解质的是______(填序号,下同),不能导电但属于电解质的是______。
(2) 写出下列物质的电离方程式。
①KAl(SO4)2:____________________________。
②NH4NO3:_______________________。
④⑤
⑦⑧
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专题1 物质的分类及计量
同学们,再见!
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专题1 物质的分类及计量
FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
4. [2024扬州期末]Fe(OH)3胶体的实验室制备方法如下:FeCl3+3H2O
Fe(OH)3(胶体)+3HCl,下列说法不正确的是( )
【答案】 H2SO4===2H++SO NaOH===Na++OH- NaCl===Na++Cl-
物质
H2SO4
Mg(OH)2
KOH
(NH4)2CO3
BaSO4
Fe2O3
导电性
导电
不导电
导电
导电
不导电
不导电
粒子
H+、SO
Mg(OH)2
K+、OH-
NH、CO
BaSO4
Fe2O3
【答案】 H2SO4===2H++SO KOH===K++OH- (NH4)2CO3===
2NH+CO
【答案】 HCl===H++Cl- Ba(OH)2===Ba2++2OH- Fe2(SO4)3===
2Fe3++3SO
【答案】 NaHCO3===Na++HCO NaHSO4===Na++H++SO 属于盐类。
A. Al2(SO4)3===2Al3++3SO
B. AlCl3===Al3++Cl
C. Mg(NO3)2===Mg+2+2NO
D. KMnO4===K++Mn7++4O2-
【解析】 B项,正确的电离方程式为AlCl3===Al3++3Cl-;C项,正确的电离方程式为Mg(NO3)2===Mg2++2NO;D项,正确的电离方程式为KMnO4===K++MnO。
KAl(SO4)2===K++Al3++2SO
NH4NO3===NH+NO
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