内容正文:
第02讲 电解质的电离
[内容抢先看]
模块一 基础知识梳理
模块二 核心考点精准练(5大考点)
模块三 小试牛刀过关检测
基础练(10题)
提升练(10题)
[学习目标]
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。
[模块一 基础知识梳理]
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
2.导电条件及原因
(1)固体电解质不导电,只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了电离,电离出了能自由移动的阴阳离子,阴阳离子在电场作用下发生定向移动。
(2)金属能够导电是因为金属中存在自由移动的电子,电子在外电场的作用下,定向移动形成电流而导电。
(3)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度越大,溶液的导电能力越强。自由离子所带的电荷越多,溶液的导电能力越强。
3.电解质与非电解质
(1)电解质:在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。常见的电解质:
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3等。
②碱:KOH、NaOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Ba(OH)2等。
③盐:KCl、Na2SO4、等。
④水。
⑤活泼金属氧化物:Na2O、CaO等。
(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。常见的非电解质:
①部分非金属氧化物:CO2、SO2、SO3、P2O5等。
②非酸性气态氢化物:如NH3。
③部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等。
【规律方法】判断物质是否为电解质的方法:
二、强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
概念
在水溶液中能完全电离的电解质
在水溶液中只能部分电离的电解质
所含物
质类型
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2等
大多数盐:BaSO4、(NH4)2SO4、NaCl等
大多数金属氧化物:Na2O、Al2O3等
弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO等
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2等
水:H2O
少数盐:(CH3COO)2Pb等
相同点
都能电离、都是电解质、都是化合物
不同点
电离程度不同,溶质存在形式不同
电离方程式
用“=”表示,如:KNO3=K++NO3-
用“”表示,如:CH3COOHCH3COO-+H+
【易错警示】
(1)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电,是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电,不是其本身电离出离子,故应为非电解质。
(2)电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等,溶于水的部分能完全电离,是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小,是弱电解质。
(3)溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液的离子浓度和离子所带的电荷,与电解质的强弱无关。
三、电解质的电离
1.电离: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做电离。
2.表示方法——电离方程式
(1)电离可以用电离方程式表示。
(2)电离方程式的书写:左边为电解质的化学式,右边为电离生成的离子(离子数目写在离子符号之前),中间用“=”(弱电解质用“⇌”)连接。实例:
HCl===H++Cl-
Ba(OH)2===Ba2++2OH-
NaCl===Na++Cl-
CH3COOH(弱酸)⇌CH3COO-+H+
【特别提醒】
电离方程式书写注意事项:
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开,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。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:由金属阳离子(或NH4+)和酸根阴离子组成的化合物。
[模块二 核心考点精准练]
考点1:电解质及其导电性
[典例1]NaCl溶液和熔融NaCl的导电示意图如图所示,下列有关说法正确的是
A.氯化钠只有在通电条件下才能电离
B.熔融的NaCl能够导电是因为熔化后和可自由移动
C.由示意图可知,NaCl溶液是电解质
D.由图可判断水合离子中H和O原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
【答案】B
【详解】A.氯化钠的电离不需要通电,在水溶液中或熔融状态下即可自发电离出和,通电只是让离子定向移动形成电流,不是电离的条件,A错误;
B.熔融的能导电,是因为熔化破坏了离子键,使和可以自由移动,从而能够传导电荷,B正确;
C.电解质的定义是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,溶液是混合物,不属于电解质,氯化钠(纯净物)才是电解质,C错误;
D.水是极性分子,在水合离子中,的朝向会受到离子电荷的影响:水合阳离子中O原子朝向阳离子,水合阴离子中H原子朝向阴离子,D正确;
故答案选B。
[变式1]某兴趣小组的同学向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如下图所示。该小组的同学关于该图的下列说法中不正确的是
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的是非电解质
B.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
D.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全中和
【答案】A
【分析】溶液的导电性与离子浓度成正比,向一定体积的中逐滴加入稀硫酸溶液至过量,AB段发生的离子反应方程式为,导致溶液中离子浓度减小,B点酸碱恰好完全反应生成硫酸钡和水,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的硫酸电离出的离子导电。
【详解】A.虽然难溶于水,但溶于水的部分完全电离,属于强电解质,A错误;
B.B处溶质是硫酸钡,在水溶液电离出的离子浓度极小,导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子,B正确;
C.由上述分析可知,BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的电离出的离子导电,C正确;
D.结合分析可知,a时刻和稀硫酸恰好完全反应生成硫酸钡和水,D正确;
故答案选A。
考点2:电解质与非电解质
[典例2]下列物质能够导电且属于电解质的是
A.乙醇 B.溶液 C.熔融 D.
【答案】C
【分析】电解质需满足两个条件:①是化合物;②在水溶液或熔融状态下能自身电离出离子而导电,据此分析回答。
【详解】A.乙醇是化合物,但在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质,A不符合题意;
B.K2SO4溶液是混合物,不属于电解质,能导电,B不符合题意;
C.熔融NaCl是电解质,其熔融状态下能电离出自由移动的离子而导电,C符合题意;
D.Cu是单质,不属于电解质,能导电,D不符合题意;
故答案选C。
[变式2]下列物质中,既属于电解质又能导电的是
A.二氧化硫 B.NaOH溶液 C.石墨 D.熔融的
【答案】D
【详解】A.二氧化硫溶于水后得到亚硫酸溶液,亚硫酸溶液能导电,但二氧化硫自身不能电离,不是电解质,A错误;
B.NaOH溶液是混合物,其中含有自由移动的阴阳离子,能导电,但NaOH溶液不是纯净物,而电解质必须是化合物,NaOH溶液不属于电解质,B错误;
C.石墨可以导电,但石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.熔融的K2SO4能电离出K+和而导电,且它是化合物,属于电解质,D正确;
故选D。
考点3:电解质的电离
[典例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.在NaCl固体中Na+和Cl-是有序排列的
B.NaCl是电解质
C.图中的微粒a是水合钠离子
D.NaCl固体熔化后也可以导电
【答案】C
【详解】A.NaCl属于离子晶体,固体中Na+和Cl-按规则有序排列,A正确;
B.NaCl在水溶液和熔融状态下都能导电,属于电解质,B正确;
C.水分子中O带部分负电荷、H带部分正电荷,带负电的Cl-会吸引水分子的H端朝向自身,带正电的Na+会吸引水分子的O端朝向自身,图中微粒a的中心离子周围水分子的H端朝向中心,说明中心是Cl-,即a是水合氯离子,不是水合钠离子,C错误;
D.NaCl固体熔化后电离出自由移动的Na+和Cl-,存在自由移动的带电粒子可以导电,D正确;
故答案选C。
[变式3]下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子情况,据表中信息分析正确的是
溶质
酸
盐
碱
HCl
NaCl
NaOH
电离出的离子
、
、
、
、、
、
、
、
A.在水溶液中电离出的物质一定是酸
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.盐在水溶液中电离出来的阳离子一定是金属离子
D.碱在水溶液中电离出的离子一定是金属阳离子和
【答案】B
【详解】A.由表中NaHSO4的物质类别属于盐,在水溶液中解离出来的离子有H+,但不属于酸,A错误;
B.盐是电离出金属阳离子和酸根离子的化合物,B正确;
C.在NH4Cl的盐溶液中解离出来的阳离子为NH4+,而不是金属离子,C错误;
D.由表中信息可知在一水合氨中解离成的离子为NH4+和OH-,则碱溶液解离出的离子一定有金属阳离子的说法错误,D错误;
故选B。
考点4:强电解质与弱非电解质
[典例4]下列物质属于弱电解质的是
A.干冰 B.葡萄糖 C.碳酸钡 D.水
【答案】D
【详解】A.干冰是固态,自身不能发生电离,属于非电解质,A错误;
B.葡萄糖在水溶液和熔融状态下均不能导电,属于非电解质,B错误;
C.碳酸钡属于盐类,虽然难溶于水,但溶解的部分完全电离,属于强电解质,C错误;
D.水只能部分电离出和,电离程度极小,属于弱电解质,D正确;
故选D。
[变式4]下列各组归类完全正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NH4HCO3
HCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
BaSO4
CH3COOH
H2SO3
Fe(OH)3
非电解质
C6H12O6(葡萄糖)
SO3
CH3COOH
H2O
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.BaSO4是盐,为强电解质,A错误;
B.HCl在水溶液中完全电离,为强电解质,CH3COOH在水溶液中部分电离,为弱电解质,SO3为非电解质,B正确;
C.CH3COOH为弱酸,是弱电解质,C错误;
D.H2O能部分电离,属于弱电解质,D错误;
故选B。
考点5:电离方程式的书写
[典例5]下列电离方程式正确的是
A.Na2SO4=2Na++ B.KHCO3=K++H++
C.Fe2(SO4)3=2Fe3++3 D.Ca(NO3)2=Ca2++2(NO3)2-
【答案】C
【详解】A.离子电荷的规范写法是数字在前、符号在后,硫酸根正确写法为,正确电离为,A错误;
B.是弱酸的酸式酸根,不能完全电离,不能拆分为和,正确电离为,B错误;
C.硫酸铁是强电解质,完全电离,离子种类、电荷、配平均正确,C正确;
D.硝酸根只带1个单位负电荷,选项中电荷书写错误,正确电离为,D错误;
故选C。
[变式5]在水溶液中,下列电离方程式不正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.NaOH是强碱,在水溶液中完全电离,电离方程式书写正确,A正确;
B. CH3COOH是弱酸,在水溶液中部分电离,电离方程式应使用可逆符号,B错误;
C. KI是强电解质,在水溶液中完全电离,电离方程式书写正确,C正确;
D.H2SO4是强酸,在水溶液中完全电离为2H+和,电离方程式书写正确,D正确;
答案选B。
[模块三 小试牛刀过关检测]——基础练
1.下列物质属于电解质的是
A.胶体 B.溶液 C.NaCl D.Mg
【答案】C
【详解】A.胶体属于分散系,是混合物,电解质必须是纯净物中的化合物, A错误;
B.溶液是混合物,不属于化合物,所以不是电解质,B错误;
C.是化合物,在水溶液中和熔融状态下均能电离出自由移动的离子而导电,属于电解质,C正确;
D.是金属单质,单质既不属于电解质也不属于非电解质,D错误;
故选C。
2.下列依据相关实验事实所得结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
铜丝能导电
铜中含有自由移动的电子,因而铜是电解质
B
NaCl固体不导电
NaCl固体中的Na+、Cl-按照一定规律紧密地排列,不能自由移动
C
NaCl溶液能导电
NaCl在通电条件下发生了电离,产生了带正电荷的水合钠离子和带负电荷的水合氯离子
D
熔融的NaCl能导电
NaCl固体受热熔化时,离子运动加快,克服了离子间的相互作用,因而能够导电,但熔融的NaCl不是电解质
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】A.Cu是单质不是化合物,不是电解质,A错误;
B.NaCl固体中,Na+、Cl-不能自由移动,不能导电,B正确;
C.溶液中,NaCl不需要通电就能电离出自由移动的Na+、Cl-,C错误;
D.熔融时NaCl电离出自由移动的Na+、Cl-,属于电解质,D错误;
故答案选B。
3.下列叙述正确的是
A.凡能电离出H+的化合物均属于酸
B.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
C.石墨能导电,所以它是电解质
D.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
【答案】D
【详解】A.硫酸氢钠在水溶液中电离生成钠离子、氢离子、硫酸根离子,属于盐,A错误;
B.NaCl溶于水,在水分子的作用下发生电离,不需要通电,B错误;
C.石墨是单质,既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.熔融的MgCl2能导电且是化合物,所以MgCl2是电解质,D正确;
故答案选D。
4.下列关于电解质的说法正确的是
A.电解质在水溶液中和熔融状态下都能导电
B.NH3、SO2的水溶液均能导电,所以NH3、SO2均是电解质
C.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
D.HCl和NaCl都是电解质
【答案】D
【详解】A.电解质在水溶液中和熔融状态下不一定都能导电,如HCl在水溶液中能导电,在熔融状态下不导电,A错误;
B.NH3、SO2自身在水溶液中或熔融状态下均不能电离,所以NH3、SO2均是非电解质,B错误;
C.铜、石墨都是单质,它们既不是电解质也不是非电解质,C错误;
D.HCl属于酸、NaCl属于盐,都是电解质,D正确;
故选D。
5.下列说法正确的是
A.电解质一定能导电 B.能导电的物质一定是电解质
C.强电解质溶液导电性一定强 D.强电解质在水溶液中完全电离
【答案】D
【详解】A.电解质需要在水溶液或熔融状态下电离出自由移动的离子才能导电。固体状态的电解质(如 NaCl 固体)不导电,A错误;
B.能导电的物质可能是金属(非电解质)、石墨等,它们不是电解质,B错误;
C.溶液的导电性与浓度、离子电荷有关,强电解质在浓度极低时导电性可能很弱,C错误;
D.强电解质在水溶液中完全电离,D正确;
故选D。
6.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图1连接好线路,发现灯泡不亮;按照图2连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是
A.硝酸钾固体不是电解质
B.硝酸钾溶液是非电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
【答案】C
【详解】A.硝酸钾是化合物,在水溶液和熔融状态下都能导电,属于电解质;固体硝酸钾中没有自由移动的离子所以不导电,A错误;
B.硝酸钾溶液是混合物,混合物既不属于电解质也不属于非电解质,B错误;
C.硝酸钾溶于水时,电离出了可以自由移动的和,因此溶液能导电,灯泡发光,C正确;
D.水是弱电解质,只能电离出极少量的离子,溶液导电是硝酸钾电离出大量自由离子,不是水电离出大量离子,D错误;
故选C。
7.下列说法正确的是
A.酒精水溶液可以导电
B.NaCl固体不导电,因为NaCl固体中无带电微粒
C.电离时产生了、,无金属离子,所以不是盐
D.在水溶液中电离产生了、、三种离子
【答案】D
【详解】A.酒精是非电解质,其水溶液不能电离出自由移动的离子。因此酒精水溶液无法导电。A错误;
B.NaCl固体中含有带电微粒和,但离子紧密排列,不能自由移动。所以NaCl固体不导电。B错误;
C.根据定义,盐是金属离子或铵根离子()与酸根离子结合的化合物。电离产生和,属于盐类化合物。C错误;
D.是强酸的酸式盐,在水溶液中完全电离为、和三种离子,D正确;
故答案选D。
8.下列电离方程式书写正确的是
A.熔融状态下的电离:
B.水溶液中的电离:
C.水溶液中的电离:
D.水溶液中的电离:
【答案】C
【详解】A.熔融状态下仅断裂离子键,只能电离出和,正确电离方程式为,故A错误;
B.1个电离生成1个和2个,正确电离方程式为,选项中系数应为2,故B错误;
C.是弱酸的酸式盐,水溶液中第一步完全电离为和,电离方程式书写正确,故C正确;
D.1个电离生成2个和3个,正确电离方程式,选项中离子系数错误,故D错误;
因此答案选C。
9.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.NaHSO4是强电解质,在水中完全电离,电离方程式应为NaHSO4=Na++H++,A错误;
B.CH3COOH是弱电解质,在水中部分电离,电离方程式用可逆符号⇌表示,且离子书写正确,B正确;
C.KClO3电离时应产生K+和,电离方程式应为,C错误;
D.Ba(OH)2是强电解质,电离方程式应为,D错误;
故选B。
10.电解质和非电解质的本质区别是在水溶液中或熔融状态下,自身能否发生电离。下列电离方程式正确的是
A.在水溶液中: B.在熔融状态下:
C.在水溶液中: D.在水溶液中:
【答案】D
【详解】A.在水溶液中电离方程式为:,A错误;
B.在熔融状态下电离方程式为:,B错误;
C.在水溶液中电离方程式为:,C错误;
D.在水溶液中电离方程式为:,D正确;
故答案选D。
[模块三 小试牛刀过关检测]——提升练
1.下列说法正确的是
A.BaSO4难溶于水,在水中的溶解度很小,导电能力很弱,所以BaSO4是弱电解质
B.CH3COOH易溶于水,所以CH3COOH是强电解质
C.相同条件下,氨水的导电能力比等浓度的NaOH溶液弱,所以NH3·H2O是弱电解质
D.强电解质溶液的导电能力一定会强于弱电解质溶液的导电能力
【答案】C
【详解】A.BaSO4虽然难溶于水,在水中的溶解度很小,但溶解的那一小部分却能完全电离,故BaSO4是强电解质,A错误;
B.CH3COOH易溶于水,但溶于水后只能部分电离出离子,所以CH3COOH是弱电解质,B错误;
C.相同条件下,氨水的导电能力比等浓度的NaOH溶液弱,说明氨水中离子的浓度小于氢氧化钠溶液中离子的浓度,所以NH3·H2O是弱电解质,C正确;
D.溶液的导电能力与离子的浓度和电荷数有关,由于条件未知,故无法判断两者的导电能力,D错误;
故选C。
2.CO2通入澄清石灰水中,溶液的导电能力与通入CO2的质量关系如图所示(假设反应过程中溶液的体积不变)。下列叙述不正确的是
A.M→N段溶液中的离子数目减少
B.N点Ca2+完全转化为CaCO3
C.N→P段溶液中的阴离子、阳离子数目均增加
D.N→P段反应的化学方程式为CaCO3+CO2=Ca(HCO3)2
【答案】D
【详解】A.M→N段发生的反应为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O,溶液中Ca2+和OH-逐渐减少,导电性逐渐减弱,A正确;
B.N点时溶液导电能力几乎为零,说明N点Ca2+完全转化为CaCO3,B正确;
C.N→P段的导电性又逐渐增强,是因为N→P段发生的反应为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,所以N→P段溶液中的阴离子、阳离子数目均增加,C正确;
D.方程式错误,原子不守恒,正确方程式为CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2,D错误;
故选D。
3.世界是由物质构成的,下列物质对应的分类及导电性判断均正确的是
选项
物质
类别
能否导电
A
熔融的
碱性氧化物
能
B
盐酸
酸
能
C
固体
碱
不能
D
干冰
非电解质
不能
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.熔融的是过氧化物,不是碱性氧化物,碱性氧化物需与酸反应生成盐和水,而 与酸反应生成盐和过氧化氢,A 错误;
B.盐酸是混合物,能导电,HCl才是酸,B 错误;
C. 固体是碱式盐,不是碱,碱仅含 OH-,C 错误;
D.干冰(固态 )是非电解质,且不能导电,D 正确;
故选D。
4.常温下,将溶液逐滴加入到10 mL等浓度的HCl溶液中,将溶液逐滴加入到10 mL等浓度的NaOH溶液中,实验过程中溶液的导电能力如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①表示将NaOH溶液滴入到HCl溶液中的导电能力变化
B.b点溶液显碱性
C.d点和e点溶液均显电中性
D.等浓度等体积的HCl溶液与NaOH溶液的导电能力相同
【答案】D
【分析】将溶液逐滴加入到10 mL等浓度的HCl溶液过程,反应的实质是:,自由移动离子物质的量减小,溶液体积增大,自由移动离子浓度减小,导电能力减弱,当加入溶液体积为10 mL,两者恰好完全反应,此时导电能力最弱,之后继续滴加氢氧化钠溶液,自由移动离子浓度增大,导电能力又增强,由图可知,曲线①表示将NaOH溶液滴入到HCl溶液中的导电能力变化,则曲线②表示溶液滴入到NaOH溶液中的导电能力变化,据此解答。
【详解】A.由分析可知,曲线①表示将NaOH溶液滴入到HCl溶液中的导电能力变化,A正确;
B.由分析可知,曲线②表示溶液滴入到NaOH溶液中的导电能力变化,b点是曲线②的起点,代表滴定前的NaOH溶液,该溶液呈碱性,B正确;
C.d点和e点溶液都遵循电荷守恒,溶液均显电中性,C正确;
D.结合题干和分析可知,a点表示10 mL 0.1 mol⋅L−1 HCl溶液,b点表示10 mL 0.1 mol⋅L−1 NaOH溶液,由图可知,此时两者的导电能力不同,即等浓度等体积的HCl溶液与NaOH溶液的导电能力不同,D错误;
故选D。
5.下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是
A.强电解质在溶液中完全电离,不存在未电离的溶质
B.在溶液里导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不同
D.纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
【答案】B
【详解】A.强电解质在溶液中完全电离,不存在未电离的溶质分子,A正确;
B.溶液的导电能力取决于溶液中自由移动离子的浓度和离子所带电荷数,与电解质强弱无直接关系。例如,浓的醋酸(弱电解质)溶液可能比极稀的盐酸(强电解质)溶液导电能力强,B错误;
C.同一弱电解质的溶液,温度或浓度变化会影响电离度和离子浓度,进而改变导电能力,C正确;
D.纯净的强电解质在液态时,离子化合物(如熔融NaCl)能导电,而共价化合物(如液态HCl)不导电,D正确;
故答案选B。
6.向两份浓度、体积均相同的Ba(OH)2溶液中缓慢加入单位体积内离子数目相同的H2SO4、NaHSO4溶液,溶液的导电能力随溶液加入的体积变化曲线如图所示:下列说法错误的是
A.曲线①代表Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应的曲线
B.b点对应的溶液中大量存在的离子只有Na+、OH-
C.c点时,两份溶液中含有相同量的
D.d点对应的溶液中溶质只有一种
【答案】C
【分析】在溶液中加入溶液的反应为:,随着溶液的加入,溶液中离子浓度降低,导电性逐渐降低,当恰好完全反应时,溶液中离子浓度几乎为0 ,导电性几乎为0,继续加入溶液,溶液中离子浓度又逐渐增加,导电性又开始增大;在溶液中加入溶液的反应i为:,反应ii为:,随着溶液的加入,溶液中离子浓度降低,导电性逐渐降低,当恰好完全进行反应i时,溶液中存在可溶的NaOH溶液,溶液中离子浓度不为0 ,导电性不为0,继续加入溶液,发生反应ii,由于溶液体积增加,同时将高迁移率的替换为迁移率较低的导致导电性变小,继续加入溶液,离子浓度开始逐渐增加,导电性又开始增大;综上所述可知曲线① 为在溶液中加入溶液,曲线② 为在溶液中加入溶液,据此分析解答。
【详解】A.根据分析,曲线① 为在溶液中加入溶液,A正确;
B.根据分析,在b点时发生的反应为,此时得到只含NaOH的溶液,故溶液中大量存在的离子只有、,B正确;
C.c点时,曲线① 的物质为,而曲线② 的物质为NaOH、,两份溶液中的含量是不相同的,根据图形可知此时的c点是导电性相同,C错误;
D.d点时,恰好完全发生反应ii,此时的溶质只有一种,D正确;
故答案为:C。
7.向一定体积的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,混合溶液的导电能力(用电流强度I表示),可近似地用下图中曲线表示
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【详解】向Ba(OH)2溶液中缓缓加入稀硫酸,发生反应:,Ba2+和OH-的浓度减小,溶液的导电性逐渐减弱,当氢氧化钡和硫酸恰好完全反应时,沉淀达到最大值,这时自由移动的离子浓度最小,导电能力最弱,随后,随着硫酸的加入,这时溶液为硫酸溶液,自由移动的离子浓度又逐渐增大,导电能力逐渐增强,故曲线③符合条件,答案选C。
8.下列电离方程式正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.中不能拆分,正确电离方程式为,A错误;
B.醋酸铵属于强电解质,完全电离为醋酸根离子和铵根离子,电离方程式书写正确,B正确;
C.氢氧化铁是弱电解质,仅能部分电离,电离方程式为,C错误;
D.硫酸氢钾在熔融状态下只能电离出和,正确电离方程式为,D错误;
故选B。
9.已知是一种正盐,可由和浓溶液反应制得,下列说法正确的是
A.是三元酸
B.和过量的氢氧化钠反应生成
C.的电离方程式为
D.是强电解质,固体能导电
【答案】C
【详解】A. 题干已知是正盐,故(次磷酸)为一元酸,不是三元酸,A错误;
B. 为一元酸,与过量NaOH反应只能生成,B错误;
C. 是正盐,属于强电解质,电离方程式为= Na+ + ,C正确;
D. 是强电解质,但固体中离子未经电离,不能自由移动,因此不能导电,D错误;
故选C。
10.天宫课堂第二课中,王亚平老师用醋酸钠(CH3COONa)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此同学们想对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。回答下列问题:
任务一:认识醋酸和醋酸钠
(1)从物质的分类上看,醋酸钠属于____(填字母,下同),醋酸溶液属于____。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
任务二:性质探究
已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离,因此其在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(2)水是一种弱电解质,可以电离出极少量的H+和OH-,根据已知信息推断其电离方程式为____。
(3)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的化学方程式:_____。
②随着醋酸溶液的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是____(填字母)。
【答案】(1) CE F
(2)H2OH++OH-
(3) CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O B
【详解】(1)CH3COONa由CH3COO-和Na+构成,从物质分类角度看,属于盐也属于电解质;醋酸溶液由CH3COOH和水构成,属于混合物;
(2)由于水为弱电解质,参考醋酸的电离方程式可写出H2O的电离方程式为H2O⇌H++OH-;
(3)①CH3COOH溶液与NaOH溶液反应生成CH3COONa和水,化学方程式为CH3COOH+NaOH=CH3COONa+H2O;
②NaOH与CH3COOH反应生成CH3COONa和水,反应过程中,OH-被CH3COO-替代,但溶液体积增大,使溶液中自由移动离子的浓度减少,导致其电导率不断减弱,反应完全后,继续滴加醋酸,醋酸是弱电解质能电离产生少量的氢离子和醋酸根,而体积增加得更快,使导电能力明显下降,故B正确。
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第02讲 电解质的电离
[内容抢先看]
模块一 基础知识梳理
模块二 核心考点精准练(5大考点)
模块三 小试牛刀过关检测
基础练(10题)
提升练(10题)
[学习目标]
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。
[模块一 基础知识梳理]
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
能否导电
2.导电条件及原因
(1)固体电解质 导电,只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了 ,电离出了能 的阴阳离子,阴阳离子在电场作用下发生 移动。
(2)金属能够导电是因为金属中存在 的电子,电子在外电场的作用下, 形成电流而导电。
(3)溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷有关:电解质溶液导电能力与离子浓度成正比。自由离子浓度 ,溶液的导电能力 。自由离子所带的电荷 ,溶液的导电能力 。
3.电解质与非电解质
(1)电解质:在 或 状态下能够导电的 。常见的电解质:
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3等。
②碱:KOH、NaOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Ba(OH)2等。
③盐:KCl、Na2SO4、等。
④水。
⑤活泼金属氧化物:Na2O、CaO等。
(2)非电解质:在 和 状态下均不能导电的 。常见的非电解质:
①部分非金属氧化物:CO2、SO2、SO3、P2O5等。
②非酸性气态氢化物:如NH3。
③部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等。
【规律方法】判断物质是否为电解质的方法:
二、强电解质和弱电解质
强电解质
弱电解质
概念
在水溶液中能 的电解质
在水溶液中只能 的电解质
所含物
质类型
强酸:HCl、H2SO4、HNO3等
强碱:NaOH、KOH、Ca(OH)2等
大多数盐:BaSO4、(NH4)2SO4、NaCl等
大多数金属氧化物:Na2O、Al2O3等
弱酸:H2CO3、CH3COOH、HClO等
弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2等
水:H2O
少数盐:(CH3COO)2Pb等
相同点
都能电离、都是电解质、都是化合物
不同点
电离程度不同,溶质存在形式不同
电离方程式
用“=”表示,如:KNO3=K++NO3-
用“”表示,如:CH3COOHCH3COO-+H+
【易错警示】
(1)CO2、SO2、NH3等物质溶于水能导电,是因为溶于水后生成H2CO3、H2SO3、NH3·H2O等电解质导电,不是其本身电离出离子,故应为非电解质。
(2)电解质的强、弱与其溶解性无关。难溶的盐如AgCl、CaCO3等,溶于水的部分能完全电离,是强电解质。易溶的如CH3COOH、NH3·H2O等在溶液中电离程度较小,是弱电解质。
(3)溶液的导电能力与电解质的强弱无关。溶液的导电能力取决于溶液的离子浓度和离子所带的电荷,与电解质的强弱无关。
三、电解质的电离
1.电离:电解质 或受热熔化时,形成自由移动的 的过程叫做电离。
2.表示方法——电离方程式
(1)电离可以用电离方程式表示。
(2)电离方程式的书写:左边为电解质的化学式,右边为电离生成的离子(离子数目写在离子符号之前),中间用“=”(弱电解质用“⇌”)连接。实例:
HCl===
Ba(OH)2===
NaCl===
CH3COOH(弱酸)⇌
【特别提醒】
电离方程式书写注意事项:
(1)质量与电荷要守恒。
(2)原子团不能拆开,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。
3.从电离的角度认识酸、碱、盐:
(1)酸:水溶液中电离出的阳离子全部是 的化合物。
(2)碱:水溶液中电离出的阴离子全部是 的化合物。
(3)盐:由 和酸根阴离子组成的化合物。
[模块二 核心考点精准练]
考点1:电解质及其导电性
[典例1]NaCl溶液和熔融NaCl的导电示意图如图所示,下列有关说法正确的是
A.氯化钠只有在通电条件下才能电离
B.熔融的NaCl能够导电是因为熔化后和可自由移动
C.由示意图可知,NaCl溶液是电解质
D.由图可判断水合离子中H和O原子的朝向不受到离子所带电荷种类的影响
[变式1]某兴趣小组的同学向一定体积的溶液中逐滴加入稀硫酸,并测得混合溶液的导电能力随时间变化的曲线如下图所示。该小组的同学关于该图的下列说法中不正确的是
A.AB段溶液的导电能力不断减弱,说明生成的是非电解质
B.B处溶液的导电能力约为0,说明溶液中几乎没有自由移动的离子
C.BC段溶液的导电能力不断增大,主要是由于过量的电离出的离子导电
D.a时刻溶液与稀硫酸恰好完全中和
考点2:电解质与非电解质
[典例2]下列物质能够导电且属于电解质的是
A.乙醇 B.溶液 C.熔融 D.
[变式2]下列物质中,既属于电解质又能导电的是
A.二氧化硫 B.NaOH溶液 C.石墨 D.熔融的
考点3:电解质的电离
[典例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.在NaCl固体中Na+和Cl-是有序排列的
B.NaCl是电解质
C.图中的微粒a是水合钠离子
D.NaCl固体熔化后也可以导电
[变式3]下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中电离出的离子情况,据表中信息分析正确的是
溶质
酸
盐
碱
HCl
NaCl
NaOH
电离出的离子
、
、
、
、、
、
、
、
A.在水溶液中电离出的物质一定是酸
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.盐在水溶液中电离出来的阳离子一定是金属离子
D.碱在水溶液中电离出的离子一定是金属阳离子和
考点4:强电解质与弱非电解质
[典例4]下列物质属于弱电解质的是
A.干冰 B.葡萄糖 C.碳酸钡 D.水
[变式4]下列各组归类完全正确的是
选项
A
B
C
D
强电解质
NH4HCO3
HCl
CaCO3
HNO3
弱电解质
BaSO4
CH3COOH
H2SO3
Fe(OH)3
非电解质
C6H12O6(葡萄糖)
SO3
CH3COOH
H2O
A.A B.B C.C D.D
考点5:电离方程式的书写
[典例5]下列电离方程式正确的是
A.Na2SO4=2Na++ B.KHCO3=K++H++
C.Fe2(SO4)3=2Fe3++3 D.Ca(NO3)2=Ca2++2(NO3)2-
[变式5]在水溶液中,下列电离方程式不正确的是
A. B.
C. D.
[模块三 小试牛刀过关检测]——基础练
1.下列物质属于电解质的是
A.胶体 B.溶液 C.NaCl D.Mg
2.下列依据相关实验事实所得结论正确的是
选项
实验事实
结论
A
铜丝能导电
铜中含有自由移动的电子,因而铜是电解质
B
NaCl固体不导电
NaCl固体中的Na+、Cl-按照一定规律紧密地排列,不能自由移动
C
NaCl溶液能导电
NaCl在通电条件下发生了电离,产生了带正电荷的水合钠离子和带负电荷的水合氯离子
D
熔融的NaCl能导电
NaCl固体受热熔化时,离子运动加快,克服了离子间的相互作用,因而能够导电,但熔融的NaCl不是电解质
A.A B.B C.C D.D
3.下列叙述正确的是
A.凡能电离出H+的化合物均属于酸
B.NaCl溶于水,在通电条件下才能发生电离
C.石墨能导电,所以它是电解质
D.熔融的MgCl2能导电,所以MgCl2是电解质
4.下列关于电解质的说法正确的是
A.电解质在水溶液中和熔融状态下都能导电
B.NH3、SO2的水溶液均能导电,所以NH3、SO2均是电解质
C.铜、石墨均能导电,所以它们是电解质
D.HCl和NaCl都是电解质
5.下列说法正确的是
A.电解质一定能导电 B.能导电的物质一定是电解质
C.强电解质溶液导电性一定强 D.强电解质在水溶液中完全电离
6.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图1连接好线路,发现灯泡不亮;按照图2连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是
A.硝酸钾固体不是电解质
B.硝酸钾溶液是非电解质
C.硝酸钾在水溶液中电离出了可以自由移动的离子
D.在硝酸钾溶液中,水电离出了大量的离子
7.下列说法正确的是
A.酒精水溶液可以导电
B.NaCl固体不导电,因为NaCl固体中无带电微粒
C.电离时产生了、,无金属离子,所以不是盐
D.在水溶液中电离产生了、、三种离子
8.下列电离方程式书写正确的是
A.熔融状态下的电离:
B.水溶液中的电离:
C.水溶液中的电离:
D.水溶液中的电离:
9.下列物质在水中的电离方程式书写正确的是
A. B.
C. D.
10.电解质和非电解质的本质区别是在水溶液中或熔融状态下,自身能否发生电离。下列电离方程式正确的是
A.在水溶液中: B.在熔融状态下:
C.在水溶液中: D.在水溶液中:
[模块三 小试牛刀过关检测]——提升练
1.下列说法正确的是
A.BaSO4难溶于水,在水中的溶解度很小,导电能力很弱,所以BaSO4是弱电解质
B.CH3COOH易溶于水,所以CH3COOH是强电解质
C.相同条件下,氨水的导电能力比等浓度的NaOH溶液弱,所以NH3·H2O是弱电解质
D.强电解质溶液的导电能力一定会强于弱电解质溶液的导电能力
2.CO2通入澄清石灰水中,溶液的导电能力与通入CO2的质量关系如图所示(假设反应过程中溶液的体积不变)。下列叙述不正确的是
A.M→N段溶液中的离子数目减少
B.N点Ca2+完全转化为CaCO3
C.N→P段溶液中的阴离子、阳离子数目均增加
D.N→P段反应的化学方程式为CaCO3+CO2=Ca(HCO3)2
3.世界是由物质构成的,下列物质对应的分类及导电性判断均正确的是
选项
物质
类别
能否导电
A
熔融的
碱性氧化物
能
B
盐酸
酸
能
C
固体
碱
不能
D
干冰
非电解质
不能
A.A B.B C.C D.D
4.常温下,将溶液逐滴加入到10 mL等浓度的HCl溶液中,将溶液逐滴加入到10 mL等浓度的NaOH溶液中,实验过程中溶液的导电能力如图所示。下列说法错误的是
A.曲线①表示将NaOH溶液滴入到HCl溶液中的导电能力变化
B.b点溶液显碱性
C.d点和e点溶液均显电中性
D.等浓度等体积的HCl溶液与NaOH溶液的导电能力相同
5.下列关于强、弱电解质的叙述中,错误的是
A.强电解质在溶液中完全电离,不存在未电离的溶质
B.在溶液里导电能力强的电解质是强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质
C.同一弱电解质的溶液,当温度、浓度不同时,其导电能力也不同
D.纯的强电解质在液态时,有的导电,有的不导电
6.向两份浓度、体积均相同的Ba(OH)2溶液中缓慢加入单位体积内离子数目相同的H2SO4、NaHSO4溶液,溶液的导电能力随溶液加入的体积变化曲线如图所示:下列说法错误的是
A.曲线①代表Ba(OH)2溶液与H2SO4溶液反应的曲线
B.b点对应的溶液中大量存在的离子只有Na+、OH-
C.c点时,两份溶液中含有相同量的
D.d点对应的溶液中溶质只有一种
7.向一定体积的氢氧化钡溶液中逐滴加入稀硫酸,混合溶液的导电能力(用电流强度I表示),可近似地用下图中曲线表示
A.① B.② C.③ D.④
8.下列电离方程式正确的是
A. B.
C. D.
9.已知是一种正盐,可由和浓溶液反应制得,下列说法正确的是
A.是三元酸
B.和过量的氢氧化钠反应生成
C.的电离方程式为
D.是强电解质,固体能导电
10.天宫课堂第二课中,王亚平老师用醋酸钠(CH3COONa)的过饱和溶液做了一个“太空冰雪”的趣味实验,在微重力环境下,使一颗“水球”瞬间变成了一颗“冰球”,因此同学们想对醋酸和醋酸钠的性质进行深入学习。回答下列问题:
任务一:认识醋酸和醋酸钠
(1)从物质的分类上看,醋酸钠属于____(填字母,下同),醋酸溶液属于____。
A.酸 B.碱 C.盐 D.非电解质 E.电解质 F.混合物
任务二:性质探究
已知:醋酸是一种弱酸,属于弱电解质,在水中不能完全电离,因此其在水中的电离方程式为CH3COOH CH3COO-+H+。
(2)水是一种弱电解质,可以电离出极少量的H+和OH-,根据已知信息推断其电离方程式为____。
(3)①往盛有NaOH溶液的烧杯中逐滴滴加醋酸溶液,直至过量。请写出醋酸溶液与NaOH溶液反应的化学方程式:_____。
②随着醋酸溶液的滴入,烧杯中溶液的电导率随滴入醋酸溶液的体积变化趋势与下图一致的是____(填字母)。
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