初升高【化学】无忧衔接:电解质(解析版)新教材
来源:选调生 发布时间:2020-08-12 点击:
· 『初中升高中· 』 无忧衔接』 『内容递进·循序渐进』
第一章 物质及其变化 第三讲:电解质
“温故” 一、从电离的角度认识酸、碱、盐:
①HCl
H+
HNO 3
电离
阳离子全部是 H+
酸 H 2 SO 4
Cl- 、NO 3 - 、SO 4 2 -
②NaOH
OH-
KOH
电离
阴离子全部是 OH-
碱 Ba(OH) 2
Na+ 、K + 、Ba 2 +
③NaCl
Na+ 、K + 、NH4+
NH 4 NO 3
电离
金属阳离子(铵根离子)、酸根阴离子
盐
K 2 CO 3
Cl- 、NO3- 、CO3 2-
二、盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液、蒸馏水和乙醇的导电性实验 实验结论及解释:蒸馏水和乙醇不导电,而盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液却能导电。这说明,在盐酸、硫酸、氢氧化钠溶液和氢氧化钙溶液中存在带电的粒子。实际上,HCl 在水中会解离出 H+和 Cl- ,H 2 SO 4 在水中会解离出 H + 和 SO 4 2 - ;NaOH 在水中会解离出 Na + 和 OH - ,Ca(OH) 2 在水中会解离出Ca 2+ 和 OH -
学以致用 1.根据题给信息,回答下列问题:
(1)下列物质的电离方程式如下:
HClO 4 ===H+ +ClO -4 ;
Ba(OH) 2 ===Ba 2+ +2OH - ; Fe 2 (SO 4 ) 3 ===2Fe 3+ +3SO 2 -4 ;
Cu(NO 3 ) 2 ===Cu 2+ +2NO -3 。
属于酸的物质为________(写化学式,下同);属于碱的物质为________;属于盐的物质为________。
(2)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从物质的分类角度来看,分类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:______________________。
【答案】(1)HClO 4
Ba(OH) 2
Fe 2 (SO 4 ) 3 、Cu(NO 3 ) 2
(2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物
③Na 2 CO 3 ===2Na+ +CO 2 -3
【解析】
(2)纯碱是碳酸钠,属于盐,不是碱;盐酸是氯化氢的水溶液,是混合物,既不是电解质也不是非电解质。
2.已知溶液的导电性与单位体积内离子的数目、离子所带电荷多少有关,单位体积内离子数目越多,导电性越强;离子所带电荷越多,导电性越强(如两个氯离子和一个硫酸根离子导电性相当)。现向含有 Ca(OH) 2和 NaOH 的混合液中通入 CO 2 气体,下列测得溶液导电性(用“电流强度 I”表示)变化与通入 CO 2 气体体积(V)关系图象正确的是(
)
A. B.
C.
D.
【答案】B 【解析】
一开始二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,此时溶液离子减少,导电性减弱,当二氧化碳和氢氧化钙反应完毕后,此时导电性减少到最弱,继续通二氧化碳,又会与氢氧化钠反应生成了碳酸钠,溶液的导
电能力不变,当碳酸钠反应成后,二氧化碳碳酸钙和碳酸钠生成可溶性的碳酸氢钙和碳酸氢钠,溶液中离子增多导电性增强;分析所给的选项可以知道选项 B 符合我们刚才的分析,即 B 是正确的。故选 B。
3.为了探究酸碱等溶液的性质,学习小组进行了如图 1 所示的实验,分别试验乙醇、稀硫酸、氢氧化钠溶液的导电性,请回答以下问题:
(1)实验过程中,发现有一组实验灯泡不会发光,该组实验烧杯中装的药品是_________。
(2)NaOH 在水中会解离出__________和__________等带电的粒子,所以可以导电。
(3)取少量 B 中溶液于试管中,滴加紫色石蕊试液,溶液呈______色,硫酸、盐酸等酸具有相似的化学性质,是因为它们都能解离出_________。
(4)往装有 H 2 SO 4 溶液的烧杯中滴加 Ba(OH) 2 溶液至过量,滴加过程中测得烧杯中的温度变化如图 2 所示,从图中 b 点除了表示温度最高、放出的热量最多,还可以表示________________。滴加过程中可以观察到灯泡发光的情况为_______(填字母序号)。
A.亮度保持不变
B.逐渐变暗至熄灭 C.逐渐变亮
D.由亮变暗至熄灭再逐渐变亮 E. 由暗变亮再变暗至熄灭 【答案】乙醇
钠离子
氢氧根离子
红
氢离子
恰好完全反应
D
【解析】
(1)溶液能够导电,是因为溶液中存在带电的粒子,稀硫酸和氢氧化钠都能解离出带电的粒子,而乙醇在溶液中以分子形式存在,所以没有导电性,灯泡不会发光,故填:乙醇; (2)氢氧化钠在水中能解离出钠离子和氢氧根离子,所以可以导电,故填:钠离子;氢氧根离子;
(3)紫色石蕊试液遇酸变红,所以向稀硫酸溶液中,滴加紫色石蕊试液,溶液呈红色;硫酸、盐酸等酸具有相似的化学性质,是因为它们都能解离出氢离子;故填:红;氢离子; (4)往装有 H 2 SO 4 溶液的烧杯中滴加 Ba(OH) 2 溶液至过量,滴加过程中测得烧杯中的温度变化如图 2 所示,可以看出图中 b 点除了表示温度最高、放出的热量最多,还可以表示恰好完全反应;随着适量的 Ba(OH)2 溶液的滴加,硫酸减少,而生成的水不导电,硫酸钡是不溶于水的沉淀,溶液中可以自由移动的离子减少,溶液的导电能力变弱,流过灯泡的电流变小,灯泡变暗至熄灭,当加入过量的 Ba(OH) 2 溶液时,溶液中有自由离子,所以导电,灯泡又会发光;故填:恰好完全反应;D。
4.某兴趣小组同学进行溶液的导电性实验研究。
(查阅资料)
(1)溶液的导电性是指溶液传导电流的能力。溶液导电是因为溶液中存在大量自由移动的离子 (2)利用图 A 所示的装置试验溶液的导电性,灯泡越亮,表示溶液的导电性越强。
(3)溶液的导电性也可以用电导率仪(如图 B)测定出的电导率数值大小进行衡量。电导率数值越大,溶液的导电性越强。
(提出问题 1)溶液是否都能导电? (进行实验 1)25℃时,用图 A 装置进行如下三个实验。
实验编号 液体
现象
实验结论与解释
1-1 100mL 水 灯泡不亮 水不导电
1-2 100mL 10%的硝酸钾溶液 灯泡亮 硝酸钾溶液能导电 溶解在水中的硝酸钾能够解离出自由移动的k + 和 NO 3 -
1-3 100mL 10%的蔗糖溶液 灯泡不亮 蔗糖溶液不导电 溶解在水中的蔗糖不能解离出自由移动,仍以蔗糖分子形式存在 (提出问题 2)溶液的导电性是否受溶液浓度和温度的影响? (进行实验 2-1)30℃时,测定不同浓度氯化钠溶液的电导率,将数据记录下表。
氯化钠溶液浓度(%) 1.4 2.8 4.2 5.6 7.0 电导率值(S/m) 2.000 3.219 4.533 5.800 7.133 (进行实验 2-2)
(解释与结论)
(1)实验 1-1 的目的是________。
(2)通过实验 1-2 和实验 1-3 的对比,说明________对溶液的导电性有影响。
(3)实验 2-1 中,溶解在水中的氯化钠解离出的离子是_______和______,分析实验数据,能够得出的结论是________。
(4)根据实验 2-2,不能够得出“对于氯化钠溶液来说,温度越高,溶液的导电性越强”原因是_______。
(反思与交流)
(5)完成实验 1-3 后,有同学认为没有必要做实验 1-1,理由是_________。
【答案】探究水是否导电溶质 Na + 和 Cl -
温度一定时,氯化钠溶液浓度越大,导电性越强氯化钠溶液浓度较低时,温度升高(改变)对溶液导电性几乎无影响氯化钠溶液浓度相对较大时,温度越高,溶液导电性越强由蔗糖溶液不导电,可推知水不导电 【解析】
【进行实验 1】水不导电的原因是:水中没有自由移动的离子;【解释与结论】(1)实验 1-1 测定了水的导电性,由灯泡不亮,说明了水不导电,所以实验的目的是探究水是否导电;(2)通过实验 1-2 和实验 1-3 的对比,不同溶质溶液的导电性不同,说明溶质对溶液的导电性有影响;(3)实验 2-1 中,溶解在水中的氯化钠解离出的离子是 Na + 和 Cl -
和温度一定时,分析实验数据,能够得出的结论是氯化钠溶液浓度越大,导电性越强;(4)根据实验 2-2,不能够得出“对于氯化钠溶液来说,温度越高,溶液的导电性越强”原因是氯化钠溶液浓度较低时,温度升高(改变)对溶液导电性几乎无影响;氯化钠溶液浓度相对较大时,温度越高,溶液导电性越强(或:当溶液浓度达到一定值时,温度越高,导电性越强);【反思与交流】(5)完成实验 1-3 后,有同学认为没有必要做实验 1-1,理由是由蔗糖溶液不导电,可推知水不导电。
“知新” 一、电解质的概念 及判断要点 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都不能够导电的化合物。
电解质判断要点:
①物质范畴:化合物。
②导电条件:水溶液或熔融状态(两个条件满足其一即可)。
③导电本质:自身发生电离,产生自由移动的离子。
二、常见的电解质和非电解质
(1)常见的电解质 ①酸:HCl、H 2 SO 4 、HNO 3 、H 2 CO 3
等。
②碱:KOH、NaOH、NH 3 ·H 2 O、Mg(OH) 2 、Al(OH) 3 等。
③盐:KCl、Na 2 SO 4 、Mg(NO 3 ) 2 等。
④活泼金属氧化物:Na 2 O、CaO 等。
⑤水。
(2)常见的非电解质 ①部分非金属氧化物:CO 2 、SO 2 、SO 3 、P 2 O 5 等。
②非酸性气态氢化物:NH 3 。
③大部分有机物:蔗糖、酒精、CH 4 等。
三、电解质和非电解质辨析 ①电解质与非电解质都属于化合物 ②溶于水能导电的化合物不一定是电解质。例如:CO 2 、SO 3 、NH 3 的水溶液均能导电,但 CO 2 、SO 3 、NH 3 本身不能直接电离产生离子,而是它们与 H 2 O 反应生成的 H 2 CO 3 、H 2 SO 4 、NH 3 ·H 2 O 电离出自由移动的离子,所以 H 2 CO 3 、H 2 SO 4 、NH 3 ·H 2 O 是电解质,CO 2 、SO 2 、SO 3 、NH 3 是非电解质。
③能导电的物质不一定是电解质。如:Fe、Cu 等金属能导电,但它们是单质,既不是电解质也不是非电解质;稀盐酸能导电,但不是电解质,因为稀盐酸为混合物。
④电解质不一定易溶于水,易溶于水的化合物不一定是电解质。如:BaSO 4 等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力很弱,但其溶于水的部分完全电离,因而属于电解质。酒精易溶于水,但它是非电解质。
⑤不是电解质的物质不一定就是非电解质。单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
四、强电解质和弱电解质 ①强电解质:在水溶液里或熔融状态下全部电离成离子的电解质。
②弱电解质:在水溶液里或熔融状态下只有部分电离成离子的电解质。
③强、弱电解质的比较
强电解质 弱电解质 相同点 都是化合物,在水溶液中都能电离、导电 电离程度 完全 极小部分 溶质形式 离子 主要是分子,小部分为离子 物质类别 强酸、强碱、大多数盐、金属氧化物 弱酸、弱碱、水等 实例 HCl、H 2 SO 4 、NaOH、Na 2 CO 3
HClO、H 2 CO 3 、NH 3 .H 2 O 五、电解质的电离与溶液的导电能力 ①电解质导电的实质:电解质在水溶液或熔融状态下,产生了能够自由移动的离子,在外加电场的作用下发生定向移动,从而导电。
②电解质溶液的导电能力与溶液中离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,溶液的导电能力越强。
六、电解质的电离方程式 ①强电解质完全电离:如 H 2 SO 4 =2H+ +SO4 2-
;NaOH=Na+ +OH -
②弱电解质部分电离:如 HClO H+ +ClO - ; H 2 CO 3
H+ +HCO 3 -
HCO 3 -
H+ +CO 3 2 - (多元弱酸分步电离)
学以致用 1.下列说法正确的是(
) A.蔗糖、硫酸钡均属于电解质
B.NH 4 Cl 是电解质,所以 NH 4 Cl 溶液是电解质 C.电解质未必能导电,能导电的未必是电解质
D.Cl 2 的水溶液能导电,所以 Cl 2 是电解质 【答案】C。
【解析】蔗糖溶于水和熔融状态下均不导电,为非电解质,A 错误;电解质是针对纯净的化合物而言的,NH 4 Cl 溶液为混合物,既不是电解质也不是非电解质,B 错误;电解质未必能导电,如固体氯化钠,能导电的也未必是电解质,如金属单质,C 正确;Cl 2 为单质,不是化合物,电解质是针对化合物而言的,所以 Cl 2 既不是电解质也不是非电解质,D 错误。
2.下列说法正确的是(
) A.铜、石墨均能导电,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),选项 A 不正确;二看溶于水或熔融状态下能否导电,选项 C 不正确,选项 D 正确;三看溶于水时若与水反应,其溶液导电可能是非电解质,如 NH 3 、CO 2 等是非电解质,选项 B 不正确。
3.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________。
(2)上述状态下,属于电解质但不能导电的是________。
(3)属于电解质的是________。
(4)属于非电解质的是________。
【答案】(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑩ (3)①③⑦⑨⑩ (4)⑤⑧ 【解析】化合物中酸(如氯化氢)、碱(如氢氧化钠)、盐(如碳酸钠、胆矾)都是电解质;化合物中非金属氧化物(如二氧化碳)、有机物(如蔗糖)都是非电解质;单质(如铜)和混合物(如氨水、稀硫酸)既不是电解质,也不是非电解质。能导电的物质有金属(如铜)、熔融电解质(如熔融氯化钠)、电解质溶液(如稀硫酸、氨水)。
4.下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是(
) A.H 2 SO 4 ===H+2 +SO 2-4
B.NH 4 NO 3 ===NH+4 +NO-3
C.NaHSO 3 ===Na+ +H + +SO 2 -3
D.Ba(OH) 2 ===Ba+ 2 +2OH -
【答案】B。
【解析】书写电离方程式时,要注意两个守恒,即质量守恒和电荷守恒,同时要注意离子电荷和元素化合价形式的区别。A项中硫酸应电离出2个H+ ;C项中NaHSO3 的电离方程式应为NaHSO 3 ===Na+ +HSO -3 ;D 项中 Ba+ 2 书写不正确,应为 Ba 2 + 。
5.物质 M 在水中发生电离:M===X 2+ +2Y - ,则下列判断正确的是(
) A.M 可能是酸
B.X 2+ 一定是金属离子 C.Y- 是 OH -
D.M 一定属于盐 【答案】B。
【解析】依据酸的概念,可知 A 项错误;M 可能是碱,也可能是盐,所以 C 和 D 项均错误,只有 B项符合题意。
6.下列说法中正确的是(
) A.酸、碱、盐都是电解质
B.电解质都是易溶于水的物质 C.氧化物都是电解质
D.氢化物都不是电解质 【答案】A。
【解析】有的电解质,如 BaSO 4 、AgCl 等不溶于水,B 错;有的氧化物,如 CO、CO 2 等为非电解质,C 错;H 2 O、HCl 等为电解质,D 错。
7.下列说法正确的是(
) A.熔融 NaCl 能导电,是因为通电时 NaCl 发生了电离 B.NaCl 固体不导电,因为 NaCl 固体中无带电微粒 C.NH 4 NO 3 电离时产生了 NH+4 、NO-3 ,无金属离子,所以 NH 4 NO 3 不是盐 D.NaHSO 4 在水溶液中电离生成了 Na+ 、H + 、SO 2 -4 三种离子 【答案】D 【解析】NaCl 发生电离不是通电造成的,NaCl 固体不导电不是因为无带电微粒而是离子不能自由移动,铵根离子与酸根离子形成铵盐,所以 A、B、C 均错误。
8.常温常压下,现有下列 10 种物质:
①Na
②Br 2
③Na 2 O
④CO 2
⑤NH 3
⑥NaHCO 3 晶体
⑦H 2 SO 4
⑧Ba(OH) 2
⑨AgCl
⑩蔗糖 (1)其中属于电解质的是_____________________________________________________。
(2)其中属于非电解质的是__________________________________________________。
(3)固体条件下能导电的是__________________________________________________。
(4)写出 NaHCO 3 的电离方程式:____________________________________________。
【答案】(1)③⑥⑦⑧⑨ (2)④⑤⑩ (3)① (4)NaHCO 3 ===Na+ +HCO -3
【解析】(1)电解质包括酸、碱、盐和活泼金属氧化物,所以属于电解质的是③(活泼金属氧化物)、⑥(盐)、⑦(酸)、⑧(碱)、⑨(盐)。(2)化合物分为电解质和非电解质,则非电解质是除了电解质之外的所有化合物,所以属于非电解质的是④⑤⑩。(3)固体条件下能导电的一定是金属或石墨,所以只有①。(4)碳酸氢钠完全电离为钠离子和碳酸氢根离子,电离方程式为 NaHCO 3 ===Na+ +HCO -3 。
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氨溶于水得到的溶液氨水能导电,所以氨水是电解质
③固态 HCl 不导电,熔融态的 HCl 可以导电
④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.①④
B.①③④ C.②③④ D.①②③④ 【答案】D 【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能导电的化合物。电解质必须是在上述条件下自身能导电的化合物,而不是溶于水反应后再导电的物质,同时,电解质与物质的溶解性和在溶液中的导电能力无关。综上,①②③④都不正确。
10.下列四项都能导电,其中一项与其他三项导电原理不同的是(
) A.氯化钠熔化导电 B.液态汞导电 C.硫酸溶液导电 D.熔融状态氢氧化钾导电 【答案】B
【解析】电解质硫酸、氯化钠、氢氧化钾溶于水或熔融状态下都能电离产生自由移动的离子而导电;金属汞是自由电子定向移动而导电。
11.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 【答案】D 【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,可能稀的硫酸溶液导电性差,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。
12.现有中学化学中常见的 8 种物质:
①固体氢氧化钡 ②石墨碳棒 ③纯醋酸 ④液态氯化氢 ⑤硫酸氢钾固体 ⑥熔融氯化钠 ⑦蔗糖 ⑧碳酸钠粉末 请用序号填空:
(1)上述状态下可导电的是________,属于非电解质的是________。
(2)属于酸的是________,属于碱的是________,属于盐的是________。
(3)写出①④⑤⑧在水溶液中的电离方程式:
①________________________________________________________________________; ④________________________________________________________________________; ⑤________________________________________________________________________; ⑧________________________________________________________________________。
【答案】(1)②⑥ ⑦
(2)③④ ① ⑤⑥⑧ (3)①Ba(OH) 2 ===Ba 2+ +2OH -
④HCl===H+ +Cl -
⑤KHSO 4 ===K+ +H + +SO 2 -4
⑧Na 2 CO 3 ===2Na+ +CO 2 -3
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