内容正文:
第04讲 电解质的电离
学习目标
1.理解并掌握电解质、非电解质的概念。
2.理解物质导电的原因及导电条件
3.理解并掌握电离的概念,从电离的角度认识酸、碱、盐的概念
4.会书写电解质的电离方程式。
思维导图
新知精讲
知识点1: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。
例如:H2SO4、NaOH、KNO3等,都是电解质。
酒精、苯、二氧化碳等是非电解质
2. 电解质导电的原因
(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. 常见物质类别
(1) 电解质:
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H3PO4、H2CO3等
②碱:NaOH、Ca(OH)2、NH3•H2O、Fe(OH)3等
③盐:NaCl、KNO3、NaHSO4、CaCO3等
④活泼金属氧化物:Na2O、CaO、MgO等
⑤少部分有机物:CH3COOH等;
⑥水
(2) 非电解质:
①多数非金属氧化物:SO2、SO3、CO2、CO、P2O5等
②大部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等
③部分非金属氢化物:NH3
4. 理解
(1)电解质、非电解质应是化合物。
(2)电解质导电必须是该化合物本身能电离出自由移动的离子而导电。如NH3、CO2、SO2、SO3不是电解质,但溶于水导电,而NH3·H2O、H2CO3、H2SO3、H2SO4是电解质。
(3)电解质与导电性、溶解性无联系。电解质导电是在水溶液或者熔融状态下能导电,电解质不一定溶于水(如硫酸钡等),溶于水的化合物不一定是电解质(如酒精等)。
(4)电解质导电的条件是在水溶液里或熔融状态下,两个条件具备一个即可
。①有些电解质溶于水能导电,熔融状态下不能导电,如所有酸;
②有些电解质只在熔融状态下能导电,如BaSO4,其水溶液不导电是因为BaSO4难溶于水,自然也不会电离出自由移动的阴、阳离子,因此难溶于水的物质在水溶液中它不导电;
③电解质本身不一定能导电,如NaCl固体,能导电的物质不一定是电解质,如石墨和所有金属等;
【例如:以NaCl为例】
①电解质溶液能导电的原因是有带电荷的粒子,且粒子可自由移动。
②NaCl属于电解质,固体中含有带电微粒Na+、Cl-,但这些离子不能自由移动,故固态氯化钠本身不导电。
③NaCl固体溶于水时,在水分子的作用下,Na+、Cl-进入水中,形成了可自由移动的带电粒子,故NaCl溶液可导电。
④氯化钠固体受热熔化时,离子随温度升高也变得能自由移动,故熔融NaCl也能导电。
【概念辨析】
1.能导电的物质一定是电解质吗? 不一定,如铁、铝等金属单质
2.电解质一定能导电吗? 不一定,如固态NaCl、液态HCl等,电解质导电是在一定的状态下,溶液中或者熔融状态下导电。
3.一个物质不是电解质就是非电解质吗? 不是,如单质和混合物;电解质或非电解质必须是化合物。
4.BaSO4、 AgCl不溶于水,水溶液也不导电,所以是非电解质。这是错误的,他们熔融状态能导电,仍然是电解质!!!
5.CO2溶于水可导电,是电解质。错误,电解质一定是指自身电离生成离子的化合物。CO2、SO2、NH3、SO3等是非电解质,它们与水反应生成的产物H2CO3、H2SO3、NH3·H2O、H2SO4自身能电离,是电解质。
【典型例题】
例1:下列说法正确的是( )
A.铜、盐酸均能导电,所以它们都是电解质
B.氨、二氧化碳的水溶液都能导电,所以它们都是电解质
C.液态氯化氢、固体氯化钠都不能导电,所以它们都是非电解质
D.蔗糖、酒精在水溶液中和熔融状态下都不能导电,所以它们都是非电解质
答案:D
【解析】:判断物质是否为电解质,一看物质类别,必须是化合物(酸、碱、盐等),A不正确;二看溶于水或熔融状态下能否导电,C不正确、D正确;三看溶于水时是否与水反应,若溶于水时其溶液导电可能是非电解质,非金属氧化物(除水外)不是电解质,B不正确。
例2:某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图A连接好线路,发现灯泡不亮;按照图B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
【解析】:硝酸钾是电解质,但硝酸钾固体中没有可以自由移动的离子而不导电,硝酸钾溶液是混合物不是电解质。
知识点2:强电解质和弱电解质
1. 概念
(1)强电解质:在水溶液中或者熔融状态下完全电离的电解质
(2)弱电解质:在水溶液中或者熔融状态下部分电离的电解质
2. 类别
(1) 强电解质:
①强酸:H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HClO4、HI(六大强酸)
②强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2 、Ba(OH)2(四大强碱)
③大部分盐:NaCl、AgNO3 、BaSO4
④活泼金属氧化物:Na2O
(2) 弱电解质:
①弱酸:HF、HClO、H2S、H2CO3、H2SO3、CH3COOH
②弱碱:NH3.H2O及不可溶碱Mg(OH)2,Fe(OH)3
③少数盐:HgCl2、醋酸铅、(了解)
④水:H2O
知识点3:电离及电离方程式
1.电离:是电解质在水溶液中或熔融状态下产生自由移动的离子的过程。
2.电离方程式
(1)含义:表示电解质电离过程的式子。
(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(即电离符号两侧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,也就是电离符号两侧的正负电荷总数相等,溶液对外不显电性)。
(3)实例:
①酸的电离(如H2SO4):H2SO4===2H++SO。
②碱的电离(如NaOH):NaOH===Na++OH-。
③盐的电离(如CuSO4):CuSO4===Cu2++SO。
【易错提醒】
1 阴阳离子拆开写,但原子团不能拆,如:OH-、CO32-、SO42-、NO3-等
2 ② 弱酸的酸式根不能拆,如:HCO3-、HS-、HSO3-等
③ 原子个数守恒,电子守恒
3.强/弱电解质的电离方程式
(1)强电解质:完全电离 ;电离符号为 “ ”
①强酸:一步完全电离 ; ②强碱:一步完全电离
③酸式盐:
A.强酸酸式盐 :熔融状态下,完全电离出金属阳离子和酸式酸根阴离子;
例如:NaHSO4 ====== Na+ + HSO4-
水溶液中,完全电离出金属阳离子、氢离子和酸根离子。
例如:NaHSO4 ====== Na+ + H+ + SO42-
B.弱酸酸式盐:水溶液中第一步全部电离出金属阳离子和酸式酸根阴离子,
第二步酸式酸根阴离子部分电离出氢离子和酸根阴离子(了解,以第一步为主);
例如:NaHCO3 ====== Na+ + HCO3-(主)
HCO3- H+ + CO32- (次)
熔融状态下全部电离出金属阳离子和酸式酸根阴离子
例如:NaHCO3 ====== Na+ + HCO3-
(2)弱电解质:部分电离 ;电离符号为 “ ”
①多元弱酸分步电离(每步只电离出一个H+),但以第一步为主
例如:H2CO3 H++HCO3-(主)
HCO3- H++CO32- (次)
②多元弱碱,一步电离
例如:Al(OH)3 Al3+ +3OH-
4.从电离的角度认识酸、碱、盐
(1)酸:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物。
(2)碱:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物。
(3)盐:电离时生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子的化合物。
【易错提醒】
1.理解酸、碱概念时注意“全部”两个字。
如NaHSO4、Cu2(OH)2CO3虽分别能电离产生H+、OH-,但都属于盐。
(2)盐中不一定含有金属元素,如NH4Cl。
【典型例题】
例1:下列物质在水溶液中的电离方程式正确的是( )
A.AlCl3===Al3++Cl
B.NaHCO3===Na++HCO
C.KClO3===K++Cl-+3O2-
D.(NH4)2SO4===NH+SO
答案:B
【解析】:A.电荷数不守恒,改正:AlCl3===Al3++3Cl-;C,原子团不拆,改正:KClO3===K++ClO3-;D.电荷数没有守恒,改正:(NH4)2SO4===2NH+SO
例2:判断下列物质在水溶液中的电离方程式是否正确,不正确的加以改正。
(1)HNO3===H+1+NO3-1
(2)Ba(OH)2===Ba2++(OH-)2
(3)Al2(SO4)3===Al3++3SO42-
【解析】:(1)不正确;改正:HNO3===H++NO
(2)不正确;改正:Ba(OH)2===Ba2++2OH-
(3)不正确;改正:Al2(SO4)3===2Al3++3SO
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