课程标准 1.正确理解电解质的概念,了解常见的电解质。 2.认识酸、碱、盐等电解质在水溶液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。 核心素养 1.宏观辨识与微观探析:能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类。 2.证据推理与模型认知:知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征,建立认知模型,并能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。 电解质与非电解质
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都不能够导电的化合物。 2.常见的电解质和非电解质 (1)常见的电解质
①酸:HCl、H2SO4、HNO3、H2CO3 等。
②碱:KOH、NaOH、NH3·H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3等。 ③盐:KCl、Na2SO4、Mg(NO3)2等。 ④活泼金属氧化物:Na2O、CaO等。 ⑤水。
(2)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:NH3。
③大部分有机物:蔗糖、酒精、CH4等。
一、电解质的判断
1.从物质分类角度:电解质与非电解质都属于化合物。单质、混合物既不是电解质,也不是非电解质。
2.从物质性质角度:电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态下,二者具备其一即可。
(1)有些电解质溶于水导电,但熔融状态下不导电,如酸。
(2)有些电解质只在熔融状态下才能导电,如金属氧化物或难溶于水的盐。
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3.从导电本质角度:电解质导电的本质是化合物自身发生电离,若是化合物溶于水时与水发生反应所得产物电离导致溶液导电,则该化合物不是电解质,如CO2溶于水可以导电,是因为二氧化碳与水反应生成的碳酸电离出自由移动的离子,实际上二氧化碳属于非电解质。
理解电解质和非电解质的四个“不一定”
(1)溶于水能导电的化合物不一定是电解质。例如:CO2、SO2、SO3、NH3的水溶液均能导电,但CO2、SO2、SO3、NH3本身不能直接电离产生离子,而是它们与H2O反应生成的H2CO3、H2SO3、H2SO4、NH3·H2O电离出自由移动的离子,所以H2CO3、H2SO3、H2SO4、NH3·H2O是电解质,CO2、SO2、SO3、NH3是非电解质。
(2)能导电的物质不一定是电解质。举例如下:
①Fe、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。 ②稀盐酸能导电,但不是电解质,因为稀盐酸为混合物。
(3)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。例如:BaSO4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。蔗糖易溶于水,但它是非电解质。
(4)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。
二、电解质的导电性
电解质导电的条件:在水溶液里或熔融状态下。
1.强碱和盐等化合物在固态时虽然存在阴、阳离子,但是不能自由移动,所以不能导电;它们在水溶液里或熔融状态下能电离出自由移动的离子,故能导电。
2.酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子,没有自由移动的离子,因而不能导电,如液态HCl、H2SO4等不能导电;在水溶液里受水分子的作用,电离产生自由移动的离子,因而能够导电。因此,电离是导电的前提。
1.下列说法正确的是( ) A.蔗糖、硫酸钡均属于电解质
B.NH4Cl是电解质,所以NH4Cl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.Cl2的水溶液能导电,所以Cl2是电解质
解析:选C。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,NH4Cl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;Cl2为单质,不是化合物,电解质是针对化合物而言的,所以Cl2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( )
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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
解析:选D。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NH3、CO2等是非电解质,选项B不正确。
3.(2019·原创题)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________。
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)。
答案:(1)②④⑥⑨ (2)①③⑦⑩ (3)①③⑦⑨⑩ (4)⑤⑧
电解质的电离
1.电离的概念
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作电离。 2.电离方程式
(1)电离方程式是用化学式和离子符号表示电解质电离过程的式子。 (2)写出下列酸、碱、盐的电离方程式。 ①硫酸(H2SO4):H2SO4===2H+SO4。 ②氢氧化钠(NaOH):NaOH===Na+OH。 ③硫酸钠(Na2SO4):Na2SO4===2Na+SO4。 3.从电离角度认识酸、碱、盐的本质
(1)酸:电离时生成的阳离子全部是H的化合物,如H2SO4、HNO3等。 (2)碱:电离时生成的阴离子全部是OH的化合物,如NaOH、Ba(OH)2等。
(3)盐:电离时生成的阴离子是酸根离子、阳离子是金属离子或铵根离子的化合物,如
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Na2SO4、NH4NO3等。
电离方程式的书写
(1)强酸、强碱和大部分盐书写时用“===”连接,如H2SO4===2H+SO4、NaOH===Na+OH
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、NaCl===Na+Cl。 (2)酸式盐的电离方程式
①强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4===Na+H+SO4。
②弱酸的酸式盐在水溶液中生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3===Na+HCO3。
书写电离方程式时的注意事项
(1)左侧写化学式,右侧写离子符号。离子符号不能主观臆造,要遵循元素化合价关系。 (2)遵循质量守恒和电荷守恒。
1.(2019·原创题)下列物质在水溶液中的电离方程式书写正确的是( ) A.H2SO4===H2+SO4 B.NH4NO3===NH4+NO3 C.NaHSO3===Na+H+SO3 D.Ba(OH)2===Ba+2OH
解析:选B。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
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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NaHSO3===Na+HSO3;D项中Ba书写不正确,应为Ba。
2.物质M在水中发生电离:M===X+2Y,则下列判断正确的是( ) A.M可能是酸 C.Y是OH
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B.X一定是金属离子 D.M一定属于盐
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解析:选B。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。
3.下列物质在水溶液中的电离方程式书写错误的是( ) A.Fe2(SO4)3===2Fe+3SO4 B.KMnO4===K+Mn+O4 C.KAl(SO4)2===K+Al+2SO4 D.FeSO4===Fe+SO4
解析:选B。硫酸铁的电离方程式为Fe2(SO4)3===2Fe+3SO4,A项正确;高锰酸钾的电离方程式为KMnO4===K+MnO4,B项错误;硫酸铝钾的电离方程式为KAl(SO4)2===K+Al+2SO4,C项正确;硫酸亚铁的电离方程式为FeSO4===Fe+SO4,D项正确。
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课堂小结 1.理解电解质的四个关键点 (1)物质范畴:化合物。 (2)导电条件:水溶液或熔融状态。 (3)导电本质:自身发生电离,产生自由移动的离子。 (4)常见物质:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等。 合格考训练
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)电解质是自身可电离出离子的化合物。( ) (2)单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。( ) (3)在水中能导电的化合物一定是电解质。( ) (4)纯水的导电性很差,但水是电解质。( ) (5)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电。( ) (6)电解质是化合物,电解质溶液是混合物。( ) (7)溶于水能电离产生H的电解质一定属于酸。( ) (8)盐一定能电离出金属阳离子。( )
(9)氨的水溶液可电离产生OH,所以氨是碱。( ) (10)氯化钠晶体不能导电,是因为其中不含离子。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)√ (7)× (8)× (9)× (10)× 2.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
解析:选A。有的电解质,如BaSO4、AgCl等不溶于水,B错;有的氧化物,如CO、CO2
等为非电解质,C错;H2O、HCl等为电解质,D错。
3.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.NH4NO3电离时产生了NH4、NO3,无金属离子,所以NH4NO3不是盐
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2. D.NaHSO4在水溶液中电离生成了Na、H、SO4三种离子
解析:选D。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。
4.下列物质在水中的电离方程式正确的是( ) A.K2SO4===2K+SO4 B.NaHSO4===Na+H+SO4 C.NaHCO3===Na+H+CO3 D.BaCl2===Ba+Cl
解析:选B。A错,硫酸根离子表示错误,应为SO4。B对,NaHSO4是强酸的酸式盐,在水中电离产生Na、H和SO4。C错,NaHCO3是弱酸的酸式盐,在水中电离产生Na和HCO3。D错,不符合电荷守恒,应为BaCl2===Ba+2Cl。
5.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中由酸电离产生的是( ) A.Na、OH、SO4 B.H、SO4、Cl C.Na、K、OH D.K、Na、Cl
解析:选B。A项,Na不可能是酸电离产生的,酸电离产生的阳离子应全部为H,错误;B项,因阳离子全部为H,可理解为HCl和H2SO4两种物质溶于水时电离出的离子,正确;C项,Na、K不可能是酸电离产生的,因阴离子只有OH,应为两种碱,错误;D项,Na、K、Cl溶液中无H,不会是酸电离产生的,因有金属离子和盐酸酸根离子,则为盐酸盐电离产生的离子,错误。
6.常温常压下,现有下列10种物质: ①Na ②Br2 ③Na2O ④CO2 ⑤NH3 ⑥NaHCO3晶体 ⑦H2SO4 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NaHCO3的电离方程式:____________________________________________。 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
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式为NaHCO3===Na+HCO3。
答案:(1)③⑥⑦⑧⑨ (2)④⑤⑩ (3)① (4)NaHCO3===Na+HCO3
等级性测试
1.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 C.②③④
B.①③④ D.①②③④
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解析:选D。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。
2.某化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图甲连接好线路,发现灯泡不亮;按照图乙连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是( )
A.KNO3固体不是电解质 B.KNO3溶液是电解质
C.KNO3在水溶液中电离出了可以自由移动的离子 D.在KNO3溶液中,水电离出了大量的离子
解析:选C。KNO3是电解质,但KNO3固体中因没有可以自由移动的离子而不导电,KNO3溶液是混合物不是电解质。
3.今有一种固体化合物X,X本身不导电,但在熔融状态下或溶于水时能够电离。下列关于该化合物X的说法中,正确的是( )
A.X一定为电解质 C.X只能是盐类
B.X可能为非电解质 D.X可以是任何化合物
解析:选A。化合物在熔融状态下或溶于水时能够电离,即化合物X符合电解质的定义,一定为电解质。
4.下列电离方程式书写正确的是( ) A.MgCl2===Mg+Cl2 B.NaOH===Na+O+H C.KHCO3===K+H+CO3
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D.Na3PO4===3Na+PO4
解析:选D。A项错误,Cl2应改为2Cl;B项错误,不应将OH进行拆分,水溶液中不存在O,OH也不会电离;C项错误,在中学化学阶段,水溶液中酸式酸根离子只有HSO4可以拆写,其他的一律不能拆分。
5.下列各组均为两种化合物溶于水时电离出的离子,其中按照仅由酸、碱、盐依次电离的是( )
①Na、OH、SO4 ②H、Cl、SO4 ③Na、K、OH ④Na、K、NO3 A.②③④ C.②③①
B.②①④ D.②①③
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解析:选A。此题从电离的角度理解酸、碱、盐的概念。酸电离出的阳离子只有H,②符合要求;碱电离出的阴离子只有OH,③符合要求;盐电离出金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子,④符合要求。
6.适度饮水有益于健康,但过量饮水使体内电解质浓度过低,导致生理紊乱而引起“水中毒”。下列属于人体内常见电解质的是( )
A.二氧化碳 C.硫酸钡
B.氯化钠 D.葡萄糖
-
解析:选B。氯化钠、硫酸钡属于电解质,二氧化碳、葡萄糖属于非电解质;人体体液中离不开氯化钠。
7.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 C.硫酸溶液导电
B.液态汞导电
D.熔融状态氢氧化钾导电
解析:选B。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。
8.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
解析:选D。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。
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9.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+2OH ④HCl===H+Cl ⑤KHSO4===K+H+SO4 ⑧Na2CO3===2Na+CO3
10.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: HClO4===H+ClO4; Ba(OH)2===Ba+2OH; Fe2(SO4)3===2Fe+3SO4; Cu(NO3)2===Cu+2NO3。
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(、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:______________________。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。
答案:(1)HClO4 Ba(OH)2 Fe2(SO4)3、Cu(NO3)2 (2)①纯碱 ②盐酸 盐酸是混合物,不是化合物 ③Na2CO3===2Na+CO3
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