高中化學(xué) 第二章 元素與物質(zhì)世界 第2節(jié) 電解質(zhì)學(xué)案（1）魯科版必修1.doc

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第2節(jié) 電解質(zhì) 互動(dòng)課堂 疏導(dǎo)引導(dǎo) 一、電解質(zhì) 1.電解質(zhì)和非電解質(zhì) 電解質(zhì)：在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?。如：酸、堿、鹽等。 非電解質(zhì)：在水溶液里和熔融狀態(tài)都不能導(dǎo)電的化合物。如：蔗糖、酒精等。 方法點(diǎn)撥　電解質(zhì)和非電解質(zhì)的判斷方法 （1）離子化合物溶于水或熔化時(shí)均可電離，共價(jià)化合物只有溶于水才能電離。單質(zhì)既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 （2）判斷某化合物是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)的根本依據(jù)是該化合物在一定條件下能否發(fā)生電離。因此水溶液導(dǎo)電的化合物不一定是電解質(zhì)。例如：SO2、NH3等溶于水，雖然溶液能夠?qū)щ?，但電離出導(dǎo)電離子的是它們與水作用的產(chǎn)物：H2SO3或NH3H2O，不是SO2、NH3本身能電離。 （3）活潑金屬的氧化物，如Na2O、Al2O3等，在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，是由于它們自身電離出離子的緣故，因而是電解質(zhì)。 案例1下列物質(zhì)是非電解質(zhì)的是（　?。┆? A.銅　　　　 B.硫酸鋇　　 C.蔗糖　　　 D.氯化鈉 【剖析】 非電解質(zhì)是化合物在水溶液里和熔融狀態(tài)都不能導(dǎo)電。銅是金屬單質(zhì)，硫酸鋇和氯化鈉是電解質(zhì)，蔗糖是非電解質(zhì)。 【答案】 C 【借題發(fā)揮】 電解質(zhì)包括酸、堿、鹽和其他離子化合物；除離子化合物和酸、堿、鹽以外的化合物均屬于非電解質(zhì)。 2.電解質(zhì)的電離 電解質(zhì)溶解于水或受熱熔化時(shí)，離解成能夠自由移動(dòng)的離子的過程稱為電離。 3.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) （1）強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中完全電離成離子 包括：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、大多數(shù)鹽。 電離方程式可表示為： 強(qiáng)堿：NaOH====Na+ + OH-  強(qiáng)酸：H2SO4====2H++ 大多數(shù)鹽：CuSO4====Cu2++ （2）弱電解質(zhì)：在水溶液中部分電離成離子 包括：弱酸、弱堿、水。 電離方程式可表示為： 弱酸：CH3COOHCH3COO-+H+ 弱堿：NH3H2O+OH- 水：H2OH+ + OH- 【注意】多元弱酸、弱堿的電離是分步進(jìn)行，但多元弱酸必須分步寫，以第一步電離為主；多元弱堿可寫成一步。 疑難突破　水溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)的電解質(zhì)一定是強(qiáng)電解質(zhì)，水溶液導(dǎo)電能力弱的電解質(zhì)一定是弱電解質(zhì)嗎？劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)是什么？是看其水溶液的導(dǎo)電能力嗎？ 劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)就是只看電解質(zhì)在電離時(shí)是否完全電離，即由本質(zhì)決定，不是看導(dǎo)電能力。電解質(zhì)的強(qiáng)弱跟導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱沒有必然聯(lián)系，導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱主要取決于自由移動(dòng)的離子的濃度大小和離子所帶電荷的多少。很稀的強(qiáng)電解質(zhì)溶液或難溶性的強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力就很弱，而有些弱電解質(zhì)的濃溶液中電離產(chǎn)生的離子濃度大，導(dǎo)電能力可以很強(qiáng)。 案例2下列敘述中正確的是（　　） A.氯化鈉溶液中，氯化鈉在電流的作用下電離成鈉離子或氯離子 B.溶于水后能電離出氫離子的化合物都是酸 C.硫酸鋇難溶于水，但硫酸鋇是強(qiáng)電解質(zhì) D.SO2溶于水后部分電離，故二氧化硫?qū)儆谌蹼娊赓|(zhì) 【剖析】 A項(xiàng)不正確，氯化鈉溶液中，氯化鈉在水分子的作用下電離成鈉離子或氯離子；B項(xiàng)不正確，溶于水后能電離出的陽離子全部是氫離子的化合物稱為酸；C項(xiàng)強(qiáng)弱電解質(zhì)的定義與物質(zhì)的溶解性無關(guān)，僅與在水中的電離程度有關(guān)，硫酸鋇難溶于水，但硫酸鋇溶解的部分能完全電離是強(qiáng)電解質(zhì)；D項(xiàng)SO2溶于水后生成的H2SO3是弱電解質(zhì)，能電離，但SO2本身不能電離，是非電解質(zhì)，D不正確。 【答案】 C 【借題發(fā)揮】 1.劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的唯一標(biāo)準(zhǔn)是電解質(zhì)能否完全電離。 2.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱也不是完全相關(guān)的。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力強(qiáng)弱主要取決于相同條件下溶液中自由移動(dòng)離子的多少。強(qiáng)電解質(zhì)稀溶液中離子的濃度不一定比弱電解質(zhì)濃溶液中的離子濃度大，因而導(dǎo)電性不一定強(qiáng)。 3.電解質(zhì)的強(qiáng)弱與物質(zhì)的溶解性不是完全相關(guān)的。難溶性鹽（如CaCO3、BaSO4等）在水中的溶解度極小，導(dǎo)電能力很小，但由于它們是離子化合物，在水溶液中溶解的那部分能完全電離，故它們屬于強(qiáng)電解質(zhì)。CH3COOH雖可與水以任意比混溶，卻是弱電解質(zhì)；C2H5OH雖可與水以任意比混溶，卻是非電解質(zhì)。 4.強(qiáng)、弱電解質(zhì)溶液中，溶質(zhì)的存在形式不同。強(qiáng)電解質(zhì)溶液中溶質(zhì)的存在形式是陰、陽離子，弱電解質(zhì)溶液中除陰、陽離子外，還大量存在溶質(zhì)的分子。 二、離子反應(yīng)和離子方程式 1.離子反應(yīng) 在溶液中，有離子參加或生成的反應(yīng)叫做離子反應(yīng)。離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)就是通過反應(yīng)使某些離子的數(shù)目明顯減少的過程。 方法點(diǎn)撥 離子反應(yīng)的判斷方法 ①離子反應(yīng)可以是離子和離子的反應(yīng)，也可以是離子和分子的反應(yīng)，但不可以是分子和分子的反應(yīng)。②有時(shí)也將分子和分子間生成離子的反應(yīng)劃歸為離子反應(yīng)。 2.離子方程式 ①定義：用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。 ②離子方程式的書寫步驟： 第一，“寫”：寫出反應(yīng)的正確化學(xué)方程式。 第二，“改”：把易溶于水且易電離的物質(zhì)寫成離子形式，其他物質(zhì)寫化學(xué)式。如難溶、難電離物質(zhì)、氣體、單質(zhì)、氧化物等。 第三，“刪”：把等式兩邊相同的離子刪除。 第四，“檢”：檢查原子個(gè)數(shù)與電荷數(shù)是否相等。 問題探究　所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都可以用H++OH－====H2O來表示，H++OH－====H2O能表示所有酸堿之間的離子反應(yīng)嗎？請加以探究。 酸、堿都可分為多種類型，不同酸、堿之間的反應(yīng)情況較為復(fù)雜，現(xiàn)舉例說明如下：①KOH、NaOH與H2SO4、HNO3、HCl等的反應(yīng)的離子方程式為H++OH－====H2O；②Ba（OH）2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為Ba2++2OH－+2H++====2H2O+ BaSO4↓；③NaOH與CH3COOH反應(yīng)的離子方程式為OH－+CH3COOH====CH3COO－+H2O；④ Cu（OH）2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為Cu（OH）2+2H+====Cu2++2H2O。 可見，酸堿之間的離子反應(yīng)有的可以用H++OH－====H2O表示，有的則不能用。離子方程式H++OH－====H2O不能代表所有酸堿之間的反應(yīng)。 誤區(qū)警示　 書寫電離方程式應(yīng)注意的問題 書寫電離方程式要注意原子守恒、電荷守恒、物料守恒。 知識總結(jié)　離子方程式與化學(xué)方程式的區(qū)別 (1)化學(xué)方程式只能描述一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，離子方程式可以描述一類化學(xué)反應(yīng)。 （2）化學(xué)方程式不能揭示化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)，離子方程式揭示了化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。 (3)離子方程式的意義：不僅可表示某一個(gè)具體的化學(xué)反應(yīng)，而且可表示所有同一類型的離子反應(yīng)。 3.離子反應(yīng)發(fā)生的條件 ①生成難溶的物質(zhì) ②生成難電離的物質(zhì)（弱電解質(zhì)） ③生成揮發(fā)性的物質(zhì) 方法點(diǎn)撥　離子檢驗(yàn)的方法 離子檢驗(yàn)的方法并不是唯一的，可根據(jù)離子與特定試劑反應(yīng)呈現(xiàn)出不同的顏色、特殊味的氣體或產(chǎn)生沉淀的現(xiàn)象辨別——試劑法；對不能用沉淀法和試劑法的離子，可根據(jù)在無色火焰中灼燒時(shí)呈現(xiàn)特征顏色的焰色反應(yīng)進(jìn)行檢驗(yàn)——焰色法。檢驗(yàn)分為鑒定、鑒別和判斷三類。鑒定是分析離子性質(zhì)是否和已知離子完全相同，如鑒定硫酸鉀晶體，則需溶解后用焰色法和試劑法分別確定鉀離子和硫酸根離子的存在。鑒別是將性質(zhì)相似的離子加以區(qū)分開，如用氯化鋇和鹽酸試劑把硫酸根和亞硫酸根區(qū)分。判斷是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象推知哪些離子一定存在、一定不存在和可能存在。 方法點(diǎn)撥　離子共存與否的判斷方法 一是熟練掌握元素化合物的知識，即離子間能否發(fā)生反應(yīng)；二是注意幾組特殊情況；三是注意審題。題目的隱含條件，如無色、有氣體、有沉淀等條件要細(xì)心分析。 離子在溶液中能否大量共存首先應(yīng)看其能否發(fā)生反應(yīng)，能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的離子不能大量共存。其中，微溶物如CaSO4等少量可以共存，大量不能共存；注意題干的附加條件，如“無色溶液”中不應(yīng)含、Fe2+、Fe3+、Cu2+等有色離子。 知識拓展　復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律及條件 （1）酸堿中和反應(yīng) 規(guī)律：酸＋堿→鹽＋水 條件：酸與堿中至少有一是可溶的。如： Cu(OH)2+H2SiO3→不能發(fā)生反應(yīng)。 （2）堿與鹽的反應(yīng) 規(guī)律：堿＋鹽→新鹽＋新堿。 條件：①參加反應(yīng)的堿和鹽都必須可溶； ②生成的新鹽、新堿至少有一是沉淀。 如：Na2CO3+Ca(OH)2====2NaOH+CaCO3↓ （3）酸與鹽的反應(yīng) 規(guī)律：酸＋鹽→新鹽＋新酸。 條件：①反應(yīng)的酸為強(qiáng)酸、高沸點(diǎn)酸，生成的酸為弱酸、易揮發(fā)性或易分解的酸。如：　2NaCl(固)+H2SO4（濃）Na2SO4+2HCl↑ ②生成的鹽既不溶于水，也不溶于反應(yīng)中生成的酸。如： AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3 （4）鹽與鹽的反應(yīng) 規(guī)律：鹽＋鹽→新鹽＋新鹽 條件：①參加反應(yīng)的兩種鹽必須都是可溶的； ②生成的兩種新鹽至少有一是沉淀。如： Na2CO3+CaCl2====CaCO3↓+2NaCl 活學(xué)巧用 1.下列物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是（　?。┆? A.H2CO3　　 B.CH3COOH　 C.H2O　　 D.KNO3 【思路解析】 強(qiáng)電解質(zhì)包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽，H2CO3和CH3COOH屬于弱酸，H2O難電離均屬于弱電解質(zhì)，KNO3屬于鹽是強(qiáng)電解質(zhì)。 【答案】 D 2.下列物質(zhì)中導(dǎo)電性最差的是（　?。┆? A.熔融狀態(tài)的KOH B.石墨棒 C.稀H2SO4 D.KCl晶體 【思路解析】 電解質(zhì)導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與自由移動(dòng)的離子的濃度有關(guān)。石墨棒是導(dǎo)體，熔融狀態(tài)的KOH和稀H2SO4溶液中都有自由移動(dòng)的離子，能導(dǎo)電；KCl晶體中的陰、陽離子不能自由移動(dòng)，故不能導(dǎo)電。 【答案】 D 3.下列電離方程式正確的是（　?。┆? A. B. C.==== D. 【思路解析】 強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式用“”，弱電解質(zhì)的電離方程式用“”。CH3COOH是弱電解質(zhì)，故A項(xiàng)正確；CaCO3、HCl、NaHCO3均是強(qiáng)電解質(zhì)，故B、D不正確。 【答案】 AC 4.下面所列物質(zhì)中，屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是_________（填序號，下同），屬于弱電解質(zhì)的是_________，屬于非電解質(zhì)的是__________。 ①氯化鉀②乙醇③醋酸④氨氣⑤蔗糖⑥氫硫酸⑦硫酸氫鈉⑧一水合氨⑨氯氣⑩碳酸鋇 【思路解析】 從強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念可以看出，二者的最大區(qū)別是其在水溶液里的電離程度，完全電離的是強(qiáng)電解質(zhì)，部分電離的是弱電解質(zhì)。區(qū)分電解質(zhì)的強(qiáng)弱不能從物質(zhì)的溶解性大小和導(dǎo)電能力強(qiáng)弱入手，即導(dǎo)電力弱的、溶解性小的物質(zhì)的水溶液也有可能是強(qiáng)電解質(zhì)的水溶液，只要這種電解質(zhì)在水溶液里完全電離。如：BaCO3難溶于水，其水溶液的導(dǎo)電能力很弱，但溶解的BaCO3卻是完全電離的，因而它是強(qiáng)電解質(zhì)。醋酸易溶于水，其水溶液的導(dǎo)電能力比同樣條件下的BaCO3溶液強(qiáng)得多，但溶于水的醋酸分子只有一部分發(fā)生了電離，所以醋酸是弱電解質(zhì)。就本題而言，①⑦⑩屬于鹽，是強(qiáng)電解質(zhì)；③⑥屬于弱酸，⑦為弱堿，它們都是弱電解質(zhì)；②④⑤是非電解質(zhì)；⑨既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 【答案】 ①⑦⑩?、邰蔻唷、冖堍? 5.下列物質(zhì)屬于強(qiáng)電解質(zhì)的組合是（　?。┆? ①NaHCO3 ②CO2 ③NH3 ④SO3 ⑤CaO⑥NaOH⑦BaSO4 ⑧KNO3 ⑨CH3COOH A.①④⑤⑥⑧⑨ B.①⑤⑥⑦⑧ C.②③④ D.⑨ 【思路解析】 強(qiáng)酸（未列出）、強(qiáng)堿（⑥NaOH）、絕大多數(shù)鹽（①NaHCO3、⑦BaSO4、⑧KNO3）、活潑金屬的氧化物（⑤CaO）都是強(qiáng)電解質(zhì)。 【答案】 B 6.下列敘述正確的是（　?。┆? A.CaCO3在水中溶解度很小，其水溶液電阻很大，所以CaCO3是弱電解質(zhì) B.CaCO3在水中溶解度很小，但溶于水的CaCO3全部電離，所以CaCO3是強(qiáng)電解質(zhì) C.氯氣或氨氣的水溶液導(dǎo)電性良好，它們都是強(qiáng)電解質(zhì) D.液態(tài)SO2不導(dǎo)電，但溶于水后導(dǎo)電，所以SO2是電解質(zhì) 【思路解析】 強(qiáng)電解質(zhì)、弱電解質(zhì)是據(jù)電解質(zhì)溶于水后電離的程度來劃分的，與它的溶解性及溶液的導(dǎo)電性沒有直接關(guān)系。CaCO3雖難溶于水，但溶解部分全部電離，因此是強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)，B對。NH3、SO2的水溶液導(dǎo)電是因?yàn)镹H3、SO2分別與H2O作用生成的NH3H2O、H2SO3發(fā)生電離，產(chǎn)生了自由移動(dòng)的離子，并不是NH3、SO2發(fā)生了電離，因此NH3、SO2都是非電解質(zhì)；Cl2是單質(zhì)，既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)，C、D都錯(cuò)。 【答案】 B 7.下列物質(zhì)中，容易導(dǎo)電的是（　?。┆? A.熔融的NaCl B. KNO3固體 C.CuSO45H2O D.無水酒精 【思路解析】 物質(zhì)導(dǎo)電分金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)導(dǎo)電，前者是靠金屬中自由電子導(dǎo)電，后者是靠自由移動(dòng)的離子導(dǎo)電，電解質(zhì)在溶解于水或受熱熔化時(shí)能離解成自由移動(dòng)的離子，所以電解質(zhì)在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，而固體不導(dǎo)電。 【答案】 A 8.在下列化合物中，只有在溶液狀態(tài)下才能導(dǎo)電的電解質(zhì)是（　?。┆? A.NaCl B.酒精 C.H2SO4 D.KCl 【思路解析】 在溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物都是電解質(zhì)，但像硫酸這樣的酸卻只能在溶液中導(dǎo)電。 【答案】 C 9.下列物質(zhì)中，導(dǎo)電性能最差的是（　?。┆? A.固體KCl B.石墨 C.稀鹽酸 D.熔融NaOH 【思路解析】 導(dǎo)電的前提是有可自由移動(dòng)的帶電粒子，固體氯化鉀雖然含有離子，但它們在固體中不能自由移動(dòng)。 【答案】 A 10.在水溶液中, 下列各組離子不能大量共存的是（　　） A. B. C. D. 【思路解析】 離子不能大量共存的是離子間能發(fā)生反應(yīng)生成難溶的物質(zhì)或難電離的物質(zhì)或揮發(fā)性的物質(zhì)。B項(xiàng)Ba2+與可生成難溶的物質(zhì)BaSO4；D項(xiàng)OH-與H+可生成難電離的物質(zhì)水。 【答案】 BD 11.在下列反應(yīng)中, 不屬于離子反應(yīng)的是（　?。┆? A.Ba(OH)2溶液和HCl溶液 B.點(diǎn)燃H2和Cl2的混合氣體 C.NaOH溶液和CuSO4溶液 D.Na2CO3溶液和稀H2SO4溶液 【思路解析】 B項(xiàng)反應(yīng)在非水溶液中進(jìn)行，不是離子反應(yīng)。 【答案】 B 12.寫出下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式。 (1)大理石與醋酸 (2)石灰石與鹽酸 (3)氫氧化鋇溶液與硫酸 【思路解析】 (1)明確大理石化學(xué)成分為CaCO3, 注意CaCO3為不溶于水的鹽, CH3COOH為弱酸, 所以CaCO3、CH3COOH必須寫分子式。(CH3COO)2Ca為溶于水的鹽, 因此以離子形式存在。 (2)明確石灰石主要化學(xué)成分為CaCO3, CaCO3不溶于水, 鹽酸為強(qiáng)酸, 所以CaCO3寫成分子式，鹽酸拆寫成離子,CaCl2為溶于水的鹽，也要拆寫成離子。 (3)Ba(OH)2 和H2SO4均是易溶于水的強(qiáng)電解質(zhì)，在水中以離子形式存在，中和反應(yīng)生成難溶于水的BaSO4及難電離的水。 【答案】 (1)CaCO3＋2CH3COOH====Ca2+＋2CH3COO-＋CO2↑＋H2O (2)CaCO3＋2H+====Ca2+＋CO2↑＋H2O (3)Ba2+＋2OH-＋2H+＋====BaSO4↓＋2H2O 13.幾位同學(xué)在一起討論下列問題，你認(rèn)為正確的是（　?。┆? A.參加反應(yīng)的物質(zhì)必須都是電解質(zhì) B.離子反應(yīng)是指在水溶液中進(jìn)行的反應(yīng) C.水溶液中有離子參加的反應(yīng)就是離子反應(yīng) D.凡沒有氣體、沉淀或水生成的反應(yīng)都不是離子反應(yīng) 【思路解析】 離子反應(yīng)首先是化學(xué)反應(yīng)。與一般化學(xué)反應(yīng)不同，參與離子反應(yīng)的物質(zhì)至少有一種反應(yīng)物（包括水）屬于電解質(zhì)，并且要在水溶液中進(jìn)行。也就是說，參加離子反應(yīng)的物質(zhì)并不都是電解質(zhì)，在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)并不都是離子反應(yīng)。生成氣體、沉淀或水只是復(fù)分解反應(yīng)這一特殊的離子反應(yīng)的表現(xiàn)，也是這類離子反應(yīng)發(fā)生的條件。 【答案】 C 14.下列離子方程式書寫正確的為（　?。┆? A.石灰石與鹽酸反應(yīng)：====↑ B.醋酸與燒堿溶液反應(yīng)：==== C.氧化銅與鹽酸反應(yīng)：==== D.硫酸與氨水混合：==== 【思路解析】 A中石灰石難溶于水，應(yīng)寫化學(xué)式；B中醋酸為弱酸，應(yīng)寫化學(xué)式；C中氧化銅為氧化物，應(yīng)寫化學(xué)式；D正確。 【答案】 D 15.加入氫氧化鈉溶液后，溶液中哪種離子數(shù)目顯著減少（　　） A.碳酸根離子 B.鎂離子 C.硫酸根離子 D.碳酸氫根離子 【思路解析】 加入OH－后，顯著減少的離子是與OH－反應(yīng)的離子。選項(xiàng)中的、與OH－不反應(yīng)，而Mg2+、都能與OH－反應(yīng)。 ====↓ ==== 【答案】 BD 16.下列各組離子在溶液中可以大量共存的是（　?。┆? A. B.  C.  D.  【思路解析】 A項(xiàng)中的都可以與H+反應(yīng)；B項(xiàng)中與能產(chǎn)生沉淀；D項(xiàng)中Mg2+與OH-、OH-和與H+都能反應(yīng)。 【答案】 C