高中化学 第二章 元素与物质世界 第2节 电解质学案（2）鲁科版必修1.doc

第2节 电解质庖丁巧解牛知识巧学升华 一、电解质的电离 1酸、碱、盐的电离 （1）电离：化合物溶于水或受热熔化时，离解成自由移动的离子的过程。 （2）电离方程式：表示电解质电离成离子的式子。 例如： H2SO42H+，HNO3H+ KOHK+OH，Ba（OH）2Ba2+2OH CuSO4Cu2+，BaCl2Ba2+2Cl （3）酸的电离：电离时生成的阳离子全部是H+的化合物称为酸。 HClH+Cl-HNO3H+ （4）碱的电离：电离时生成的阴离子全部是OH的化合物称为碱。 NaOHNa+OH-Ca（OH）2Ca2+2OH- （5）盐的电离：电离时生成金属阳离子（或铵根离子）和酸根阴离子的化合物称为盐。 MgCl2Mg2+2Cl-NH4NO3NH4+ 要点提示 注意此处空半格电离的实质：酸电离的实质是酸分子在水分子的作用下离解成了自由移动的离子。碱和盐电离的实质是不能自由移动的离子在水分子的作用下离解成了自由移动的离子，酸跟碱、盐电离的实质不完全相同。 2酸、碱、盐是电解质 （1）电解质和非电解质 电解质是指溶于水或熔化状态下能够导电的化合物； 非电解质是指溶于水和熔化状态下都不导电的化合物。 要点提示 注意此处空半格单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质。 酸、碱、盐是电解质，它们都是化合物，且在一定条件下能够导电。 酸在熔融状态下（即液态时）和固态时都不能导电，在水溶液里能够导电。 碱和盐固态时不导电，液态时（即熔融时）导电（氨水除外），易溶的碱和盐在水溶液里导电。不溶于水的碱和盐，也是电解质。 Zn、Fe等金属在熔融状态虽能导电，但它们不是化合物，因而不是电解质，也不是非电解质。 SO2、NH3等溶于水，虽然溶液能够导电，但电离出导电离子的是它们与水作用的产物： H2SO3或NH3H2O（“”表示不完全电离） H2O+SO2H2SO3H+ NH3+H2ONH3H2O+OH SO2、NH3本身不能导电，因而SO2、NH3等不是电解质，而H2SO3、NH3H2O是电解质。 活泼金属的氧化物，如Na2O、Al2O3等，在熔融状态下能够导电，是由于它们自身能电离出离子的缘故，因而是电解质： Na2O（熔）2Na+O2;Al2O3（熔）2Al3+3O2。 （2）强电解质和弱电解质 强电解质是指在水溶液里全部电离成离子的电解质；弱电解质是指在水溶液里只有一部分电离成离子的电解质。理解这两个概念，应注意以下几点： 强、弱电解质的划分标准是在水溶液中电解质的电离程度，完全电离的是强电解质，部分电离的是弱电解质。 强、弱电解质的概念，不能适用于所有电解质，如Na2O等与水反应的离子化合物，被认定是强电解质。 强、弱电解质与物质的溶解性不是完全相关的。如CaCO3虽几乎不溶于水，却是强电解质；CH3COOH虽可与水以任意比混溶，却是弱电解质；C2H5OH虽可与水以任意比混溶，却是非电解质。 强、弱电解质与溶液的导电性也不是完全相关的。溶液的导电性主要是由溶液中的离子浓度决定的，强电解质稀溶液中离子的浓度不一定比弱电解质浓溶液中的离子浓度大，因而导电性不一定强。 强、弱电解质溶液中，溶质的存在形式不同。强电解质溶液中溶质的存在形式是阴离子和阳离子，弱电解质溶液中除阴、阳离子外，还大量存在溶质的分子。 归纳总结 二、电解质在水溶液中的反应 1电解质在水溶液中反应的实质离子反应 离子反应：有离子参加或生成的反应称为离子反应。 要点提示 注意此处空半格电解质溶液中发生的反应都是离子反应，不同的化学反应能用同一个离子反应表示，能表示同一类型的化学反应的实质。 2离子方程式 （1）概念：用离子符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。 （2）离子方程式的书写。 方法 1以稀H2SO4与Ba（OH）2溶液反应为例 写出反应物在水溶液里的电离方程式： H2SO42H+ Ba（OH）2Ba2+2OH 明确溶液中存在的离子：H2SO4溶液中存在H+和,Ba（OH）2溶液中存在Ba2+和OH。 判断混合后能够相互作用生成沉淀、水或气体的离子间的反应： 写出离子方程式，并配平（原子守恒、电荷守恒、物料守恒）： 2H+Ba2+2OHBaSO4+2H2O（） H+Ba2+OHBaSO4+H2O（） 后者虽然原子守恒，电荷也守恒，但物料不守恒，即1 mol H2SO4电离出1 mol H+和1 mol ,1 mol Ba（OH）2电离出1 mol Ba2+和1 mol OH都是错误的。 方法 2（以HCl溶液和NaOH溶液反应为例） 写出反应方程式： HCl+NaOHNaCl+H2O 将易溶于水、易电离的物质用离子符号表示，而难溶于水的物质、水、气体仍用化学式表示： H+Cl+Na+OHNa+Cl+H2O 写出离子方程式，将方程式两边相同的离子符号等量删去，得离子方程式： 要点提示 注意此处空半格强酸、强碱和易溶性的盐改写成离子形式；难溶物质、难电离物质（强弱酸、弱碱、水等）、易挥发性物质、单质、氧化物、非电解质等均要写化学式。 微溶性物质如作为生成物，一律视为沉淀，写化学式，标“”号；如作为反应物，若是澄清溶液应改写成离子符号，若是悬浊液应写化学式。 多元弱酸的酸式酸根离子，不能改写或拆开，如：不能拆成H+和。 强电解质参加的离子反应，如果不符合电离条件，不能电离，也不能改写成离子形式，如NaCl固体、浓H2SO4等。 3离子方程式和化学方程式的区别 化学方程式只能描述一个化学反应，离子方程式可以描述一类化学反应。 化学方程式不能揭示化学反应的本质，离子方程式揭示了化学反应的本质。 离子反应可以检验某种离子（或某些离子）是否存在。如：向某溶液中加AgNO3溶液和稀HNO3，有白色沉淀生成且不溶解，证明该溶液中含有Cl：Ag+ClAgCl 又如向某溶液中加入Ba（NO3）2溶液和稀HNO3，有白色沉淀生成且不溶解，证明该溶液中含有：Ba2+BaSO4。 4离子方程式正误判断 （1）看离子反应是否符合客观事实 如Fe跟稀盐酸反应，写成2Fe+6H+2Fe3+3H2是错误的。 （2）看反应能否用离子方程式表示。不是在溶液中进行的离子反应，不能用离子方程式表示，如浓硫酸和铜共热，固体氯化铵和熟石灰混合加热等。 （3）看各物质的化学式、离子式是否正确。原则是可溶性的强电解质用离子符号表示，其余都以分子式表示，如单质、氧化物、弱酸、弱碱、难溶性盐，非电解质等。 如CaCO3跟稀盐酸反应，写成+2H+CO2+H2O是错误的。 （4）看是否守恒（原子个数守恒、电荷守恒等）。 如：Cu+Ag+Cu2+Ag和Na+H2ONa+OH-+H2都是错误的。 （5）看是否漏掉离子反应 如稀H2SO4和Ba（OH）2溶液反应，写成+Ba2+BaSO4或H+OH-H2O都是错误的。 问题思路探究 问题 1在导电性实验中，为什么氯化钠晶体不导电，而熔融的氯化钠和氯化钠水溶液以及大家熟悉的金属都可以导电？电解质导电的前提条件和实质是什么？ 思路:导电是带电粒子定向移动的结果，是金属导电和电解质溶液导电的共性，不同点是：金属导电是电子的定向移动，而电解质溶液导电是离子的定向移动。电离是电解质离解为自由移动的离子，导电是在电流的作用下发生的。 探究:带电粒子（如电子、阴离子、阳离子等）的定向移动就可以形成电流。金属内的电子本来就是自由电子，当外加电场时可以定向移动形成电流而导电。氯化钠晶体内虽然有阴阳离子，但不能自由移动，即使有外加电场，也不能定向移动形成电流。而氯化钠在熔融态或在水溶液中，吸收了来自热或水分子作用等外界的能量，而离解出自由移动的钠离子和氯离子，即发生了电离，当有外加电场作用时，离子从自由移动状态改为分别向两极定向移动而形成带电离子流，使电流通过电解质溶液而导电。因为电离的结果是产生了自由移动的离子，所以电离是电解质导电的前提条件（而电离的条件是加热熔融或溶于水）；电解质导电的本质，就是在电离状态下阴阳离子的定向移动，即阳离子移向阴极，阴离子移向阳极。 问题 2划分强电解质和弱电解质的标准是什么？是因为其水溶液的导电能力吗？ 思路:电解质的电离程度是划分电解质强弱的唯一标准：完全电离用“”表示的是强电解质。部分电离用“”表示的是弱电解质。 探究:划分强电解质和弱电解质的标准是电解质在电离时是否完全电离，即由本质决定，不是根据导电能力。电解质的强弱跟导电能力的强弱没有必然联系，导电能力的强弱主要取决于自由移动的离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。很稀的强电解质溶液或难溶性的强电解质溶液的导电能力就很弱，而有些弱电解质的浓溶液中电离产生的离子浓度大，导电能力可以很强。 问题 3所有酸碱中和反应的实质都可以用H+OHH2O来表示吗？H+OHH2O能表示所有酸碱之间的离子反应吗？ 思路:一个化学反应只能写出一个离子方程式，但一个离子方程式却能写出几个化学方程式。 探究:所有酸碱中和反应的实质都可用离子方程式H+OHH2O来表示。无论是强酸、弱酸、难溶酸、易溶酸，溶于水都能发生电离产生H+，而碱则无论是强碱、弱碱、难溶碱、易溶碱，溶于水也都能发生电离产生OH。 因此所有酸碱中和反应的实质都是H+OHH2O。而离子方程式H+OHH2O不能代表所有酸碱之间的反应，因为酸、碱都可分为多种类型，不同酸、碱之间的反应情况较为复杂，现举例说明如下：KOH、NaOH与H2SO4、HNO3、HCl等反应的离子方程式为：H+OHH2O Ba（OH）2与H2SO4反应的离子方程式为 Ba2+2OH+2H+2H2O+BaSO4NaOH与CH3COOH反应的离子方程式为：OH+CH3COOHCH3COO+H2O，氨水与盐酸混合的离子方程式为：NH3H2O+H+H2OCu（OH）2与H2SO4反应的离子方程式为Cu（OH）2+2H+Cu2+2H2O 氨水与醋酸混合反应的离子方程式为NH3H2O+CH3COOHCH3COO+H2O 点题热题新题 例1下面所列物质中，属于强电解质的是_（填序号，下同），属于弱电解质的是_，属于非电解质的是_。 氯化钾乙醇醋酸氨气蔗糖氢硫酸硫酸氢钠一水合氨氯气碳酸钡 解析：本题主要考查强、弱电解质的概念，同时兼顾对非电解质的考查。从强、弱电解质的概念可以看出，二者的最大区别是其在水溶液里的电离程度，完全电离的是强电解质，部分电离的是弱电解质。区分电解质的强弱不能从物质的溶解性大小和导电能力强弱入手，因为导电力弱的，溶解性小的物质的水溶液也有可能是强电解质的水溶液，只要这种电解质在水溶液里完全电离。如：BaCO3难溶于水，其水溶液的导电能力很弱，但溶解的BaCO3却是完全电离的，因而它是强电解质。醋酸易溶于水，其水溶液的导电能力比同样条件下的BaCO3溶液强得多，但溶于水的醋酸分子只有一部分发生了电离，所以醋酸是弱电解质。就本题而言，属于盐，是强电解质；属于弱酸，为弱碱，它们都是弱电解质；是非电解质；既不是电解质，也不是非电解质。 答案： 深化升华 注意此处空半格酸、碱、盐是电解质。强酸（HCl、H2SO4、HNO3等）、强碱（比Na活泼的金属对应的碱）、大部分盐是强电解质。弱酸、弱碱（一水合氨和不溶性碱）、个别盐是弱电解质。存在的误区：从物质的溶解性大小和导电能力强弱区分电解质的强弱。 例2表示下列反应的离子方程式正确的是（） A石灰石跟盐酸反应：CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O B氯气跟水反应：Cl2+H2OH+Cl+ClO C钠跟水反应：Na+2H2ONa+2OH+H2 D硫酸铜溶液和氢氧化钡溶液反应：Ba2+BaSO4 解析：逐项分析。A选项中CaCO3为不溶物，CO2为气体，均写化学式，正确。B、C选项中质量和电荷都不守恒，不正确。D选项中忽视了Cu2+与OH的反应，正确的离子方程式是：Cu2+Ba2+2OHBaSO4+Cu（OH）2。 答案：A 深化升华 注意此处空半格判断离子方程式正误的一般方法是先看是否符合客观事实（能否反应、反应物是否正确）；看书写形式，某物质是写成分子式还是改写成离子；看是否守恒（原子守恒、电荷守恒）。 例3下列碱性透明溶液中，能大量共存的离子组是（） AK+、Na+、Cl BK+、Ag+、Cl CBa2+、Na+、Cl、 DNa+、Cu2+、Cl 解析：有色不等于不透明，如有色玻璃，所以不必排除有色离子的干扰。 溶液显碱性，各备选项中加OH。B选项中，Ag+与Cl不能大量共存：Ag+ClAgCl，且Ag+与OH也不能大量共存：Ag+OHAgOH、2AgOHAg2O+H2O（AgOH不稳定）。C选项中，Ba2+与不能大量共存：Ba2+BaSO4，D选项中，Cu2+与OH不能大量共存：Cu2+2OHCu（OH）2。 答案：A 深化升华 注意此处空半格只要能相互反应生成沉淀、水等难电离的弱电解质或气体，离子就不能大量共存。如果改“透明”为“无色”，则有色离子须排除在外。常见有色离子有：Cu2+（蓝色）、Fe2+（浅绿色）、Fe3+（棕黄色）、（紫红色）。 例4A、B、C、D四种可溶性盐，阳离子分别可能是Ba2、Na、Ag、Cu2中的某一种，阴离子分别可能是、Cl、中的某一种。根据你所学习的知识回答下列问题： （1）把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的试管中，只有C盐的溶液呈蓝色。 （2）向（1）的四支试管中分别加盐酸，B盐有沉淀产生，D盐有无色无味气体逸出。则它们的化学式应为：A_，B_，C_，D_。 解析：首先，题目中易忽略的条件：四种可溶性盐，由此推断：Ba2不能与和组合；Ag只能与组合；Cu2不与组合。故，四种盐只能为：AgNO3、BaCl2、CuSO4、Na2CO3。由（1）知，C为铜盐即CuSO4；由（2）知B为AgNO3、D为Na2CO3，则A只能是BaCl2。本题既考查了常见离子的性质，又考查同学们的推断、综合能力，推断中还要兼顾离子大量共存情况，有时还要用“淘汰和剩余”的思维方式。 答案：BaCl2AgNO3CuSO4Na2CO3深化升华 注意此处空半格根据物质的特征反应，推断鉴别物质。例如：物质的颜色、与酸与碱反应生成沉淀或气体等都是解此类题目的突破口。