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（2）魯科版必修1.doc

第2節(jié) 電解質(zhì)庖丁巧解牛知識(shí)巧學(xué)升華 一、電解質(zhì)的電離 1酸、堿、鹽的電離 （1）電離：化合物溶于水或受熱熔化時(shí)，離解成自由移動(dòng)的離子的過(guò)程。 （2）電離方程式：表示電解質(zhì)電離成離子的式子。 例如： H2SO42H+，HNO3H+ KOHK+OH，Ba（OH）2Ba2+2OH CuSO4Cu2+，BaCl2Ba2+2Cl （3）酸的電離：電離時(shí)生成的陽(yáng)離子全部是H+的化合物稱(chēng)為酸。 HClH+Cl-HNO3H+ （4）堿的電離：電離時(shí)生成的陰離子全部是OH的化合物稱(chēng)為堿。 NaOHNa+OH-Ca（OH）2Ca2+2OH- （5）鹽的電離：電離時(shí)生成金屬陽(yáng)離子（或銨根離子）和酸根陰離子的化合物稱(chēng)為鹽。 MgCl2Mg2+2Cl-NH4NO3NH4+ 要點(diǎn)提示 注意此處空半格電離的實(shí)質(zhì)：酸電離的實(shí)質(zhì)是酸分子在水分子的作用下離解成了自由移動(dòng)的離子。堿和鹽電離的實(shí)質(zhì)是不能自由移動(dòng)的離子在水分子的作用下離解成了自由移動(dòng)的離子，酸跟堿、鹽電離的實(shí)質(zhì)不完全相同。 2酸、堿、鹽是電解質(zhì) （1）電解質(zhì)和非電解質(zhì) 電解質(zhì)是指溶于水或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮?非電解質(zhì)是指溶于水和熔化狀態(tài)下都不導(dǎo)電的化合物。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格單質(zhì)、混合物既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 酸、堿、鹽是電解質(zhì)，它們都是化合物，且在一定條件下能夠?qū)щ姟?酸在熔融狀態(tài)下（即液態(tài)時(shí)）和固態(tài)時(shí)都不能導(dǎo)電，在水溶液里能夠?qū)щ姟?堿和鹽固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電，液態(tài)時(shí)（即熔融時(shí)）導(dǎo)電（氨水除外），易溶的堿和鹽在水溶液里導(dǎo)電。不溶于水的堿和鹽，也是電解質(zhì)。 Zn、Fe等金屬在熔融狀態(tài)雖能導(dǎo)電，但它們不是化合物，因而不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 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（“”表示不完全電離） H2O+SO2H2SO3H+ NH3+H2ONH3H2O+OH SO2、NH3本身不能導(dǎo)電，因而SO2、NH3等不是電解質(zhì)，而H2SO3、NH3H2O是電解質(zhì)。 活潑金屬的氧化物，如Na2O、Al2O3等，在熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ?，是由于它們自身能電離出離子的緣故，因而是電解質(zhì)： Na2O（熔）2Na+O2;Al2O3（熔）2Al3+3O2。 （2）強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì) 強(qiáng)電解質(zhì)是指在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)；弱電解質(zhì)是指在水溶液里只有一部分電離成離子的電解質(zhì)。理解這兩個(gè)概念，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 強(qiáng)、弱電解質(zhì)的劃分標(biāo)準(zhǔn)是在水溶液中電解質(zhì)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)。 強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念，不能適用于所有電解質(zhì)，如Na2O等與水反應(yīng)的離子化合物，被認(rèn)定是強(qiáng)電解質(zhì)。 強(qiáng)、弱電解質(zhì)與物質(zhì)的溶解性不是完全相關(guān)的。如CaCO3雖幾乎不溶于水，卻是強(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)。 強(qiáng)、弱電解質(zhì)與溶液的導(dǎo)電性也不是完全相關(guān)的。溶液的導(dǎo)電性主要是由溶液中的離子濃度決定的，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)。 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)的存在形式是陰離子和陽(yáng)離子，弱電解質(zhì)溶液中除陰、陽(yáng)離子外，還大量存在溶質(zhì)的分子。 歸納總結(jié) 二、電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng) 1電解質(zhì)在水溶液中反應(yīng)的實(shí)質(zhì)離子反應(yīng) 離子反應(yīng)：有離子參加或生成的反應(yīng)稱(chēng)為離子反應(yīng)。 要點(diǎn)提示 注意此處空半格電解質(zhì)溶液中發(fā)生的反應(yīng)都是離子反應(yīng)，不同的化學(xué)反應(yīng)能用同一個(gè)離子反應(yīng)表示，能表示同一類(lèi)型的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。 2離子方程式 （1）概念：用離子符號(hào)來(lái)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(shū)寫(xiě)。 方法 1以稀H2SO4與Ba（OH）2溶液反應(yīng)為例 寫(xiě)出反應(yīng)物在水溶液里的電離方程式： H2SO42H+ Ba（OH）2Ba2+2OH 明確溶液中存在的離子：H2SO4溶液中存在H+和,Ba（OH）2溶液中存在Ba2+和OH。 判斷混合后能夠相互作用生成沉淀、水或氣體的離子間的反應(yīng)： 寫(xiě)出離子方程式，并配平（原子守恒、電荷守恒、物料守恒）： 2H+Ba2+2OHBaSO4+2H2O（） H+Ba2+OHBaSO4+H2O（） 后者雖然原子守恒，電荷也守恒，但物料不守恒，即1 mol H2SO4電離出1 mol H+和1 mol ,1 mol Ba（OH）2電離出1 mol Ba2+和1 mol OH都是錯(cuò)誤的。 方法 2（以HCl溶液和NaOH溶液反應(yīng)為例） 寫(xiě)出反應(yīng)方程式： HCl+NaOHNaCl+H2O 將易溶于水、易電離的物質(zhì)用離子符號(hào)表示，而難溶于水的物質(zhì)、水、氣體仍用化學(xué)式表示： H+Cl+Na+OHNa+Cl+H2O 寫(xiě)出離子方程式，將方程式兩邊相同的離子符號(hào)等量刪去，得離子方程式： 要點(diǎn)提示 注意此處空半格強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和易溶性的鹽改寫(xiě)成離子形式；難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)（強(qiáng)弱酸、弱堿、水等）、易揮發(fā)性物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物、非電解質(zhì)等均要寫(xiě)化學(xué)式。 微溶性物質(zhì)如作為生成物，一律視為沉淀，寫(xiě)化學(xué)式，標(biāo)“”號(hào)；如作為反應(yīng)物，若是澄清溶液應(yīng)改寫(xiě)成離子符號(hào)，若是懸濁液應(yīng)寫(xiě)化學(xué)式。 多元弱酸的酸式酸根離子，不能改寫(xiě)或拆開(kāi)，如：不能拆成H+和。 強(qiáng)電解質(zhì)參加的離子反應(yīng)，如果不符合電離條件，不能電離，也不能改寫(xiě)成離子形式，如NaCl固體、濃H2SO4等。 3離子方程式和化學(xué)方程式的區(qū)別 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(lèi)化學(xué)反應(yīng)。 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)。 離子反應(yīng)可以檢驗(yàn)?zāi)撤N離子（或某些離子）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，證明該溶液中含有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，證明該溶液中含有：Ba2+BaSO4。 4離子方程式正誤判斷 （1）看離子反應(yīng)是否符合客觀事實(shí) 如Fe跟稀鹽酸反應(yīng)，寫(xiě)成2Fe+6H+2Fe3+3H2是錯(cuò)誤的。 （2）看反應(yīng)能否用離子方程式表示。不是在溶液中進(jìn)行的離子反應(yīng)，不能用離子方程式表示，如濃硫酸和銅共熱，固體氯化銨和熟石灰混合加熱等。 （3）看各物質(zhì)的化學(xué)式、離子式是否正確。原則是可溶性的強(qiáng)電解質(zhì)用離子符號(hào)表示，其余都以分子式表示，如單質(zhì)、氧化物、弱酸、弱堿、難溶性鹽，非電解質(zhì)等。 如CaCO3跟稀鹽酸反應(yīng)，寫(xiě)成+2H+CO2+H2O是錯(cuò)誤的。 （4）看是否守恒（原子個(gè)數(shù)守恒、電荷守恒等）。 如：Cu+Ag+Cu2+Ag和Na+H2ONa+OH-+H2都是錯(cuò)誤的。 （5）看是否漏掉離子反應(yīng) 如稀H2SO4和Ba（OH）2溶液反應(yīng)，寫(xiě)成+Ba2+BaSO4或H+OH-H2O都是錯(cuò)誤的。 問(wèn)題思路探究 問(wèn)題 1在導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)中，為什么氯化鈉晶體不導(dǎo)電，而熔融的氯化鈉和氯化鈉水溶液以及大家熟悉的金屬都可以導(dǎo)電？電解質(zhì)導(dǎo)電的前提條件和實(shí)質(zhì)是什么？ 思路:導(dǎo)電是帶電粒子定向移動(dòng)的結(jié)果，是金屬導(dǎo)電和電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的共性，不同點(diǎn)是：金屬導(dǎo)電是電子的定向移動(dòng)，而電解質(zhì)溶液導(dǎo)電是離子的定向移動(dòng)。電離是電解質(zhì)離解為自由移動(dòng)的離子，導(dǎo)電是在電流的作用下發(fā)生的。 探究:帶電粒子（如電子、陰離子、陽(yáng)離子等）的定向移動(dòng)就可以形成電流。金屬內(nèi)的電子本來(lái)就是自由電子，當(dāng)外加電場(chǎng)時(shí)可以定向移動(dòng)形成電流而導(dǎo)電。氯化鈉晶體內(nèi)雖然有陰陽(yáng)離子，但不能自由移動(dòng)，即使有外加電場(chǎng)，也不能定向移動(dòng)形成電流。而氯化鈉在熔融態(tài)或在水溶液中，吸收了來(lái)自熱或水分子作用等外界的能量，而離解出自由移動(dòng)的鈉離子和氯離子，即發(fā)生了電離，當(dāng)有外加電場(chǎng)作用時(shí)，離子從自由移動(dòng)狀態(tài)改為分別向兩極定向移動(dòng)而形成帶電離子流，使電流通過(guò)電解質(zhì)溶液而導(dǎo)電。因?yàn)殡婋x的結(jié)果是產(chǎn)生了自由移動(dòng)的離子，所以電離是電解質(zhì)導(dǎo)電的前提條件（而電離的條件是加熱熔融或溶于水）；電解質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)，就是在電離狀態(tài)下陰陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，即陽(yáng)離子移向陰極，陰離子移向陽(yáng)極。 問(wèn)題 2劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是什么？是因?yàn)槠渌芤旱膶?dǎo)電能力嗎？ 思路:電解質(zhì)的電離程度是劃分電解質(zhì)強(qiáng)弱的唯一標(biāo)準(zhǔn)：完全電離用“”表示的是強(qiáng)電解質(zhì)。部分電離用“”表示的是弱電解質(zhì)。 探究:劃分強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)是電解質(zhì)在電離時(shí)是否完全電離，即由本質(zhì)決定，不是根據(jù)導(dǎo)電能力。電解質(zhì)的強(qiáng)弱跟導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱沒(méi)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)的離子濃度的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)。 問(wèn)題 3所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都可以用H+OHH2O來(lái)表示嗎？H+OHH2O能表示所有酸堿之間的離子反應(yīng)嗎？ 思路:一個(gè)化學(xué)反應(yīng)只能寫(xiě)出一個(gè)離子方程式，但一個(gè)離子方程式卻能寫(xiě)出幾個(gè)化學(xué)方程式。 探究:所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都可用離子方程式H+OHH2O來(lái)表示。無(wú)論是強(qiáng)酸、弱酸、難溶酸、易溶酸，溶于水都能發(fā)生電離產(chǎn)生H+，而堿則無(wú)論是強(qiáng)堿、弱堿、難溶堿、易溶堿，溶于水也都能發(fā)生電離產(chǎn)生OH。 因此所有酸堿中和反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是H+OHH2O。而離子方程式H+OHH2O不能代表所有酸堿之間的反應(yīng)，因?yàn)樗?、堿都可分為多種類(lèi)型，不同酸、堿之間的反應(yīng)情況較為復(fù)雜，現(xiàn)舉例說(shuō)明如下：KOH、NaOH與H2SO4、HNO3、HCl等反應(yīng)的離子方程式為：H+OHH2O Ba（OH）2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為 Ba2+2OH+2H+2H2O+BaSO4NaOH與CH3COOH反應(yīng)的離子方程式為：OH+CH3COOHCH3COO+H2O，氨水與鹽酸混合的離子方程式為：NH3H2O+H+H2OCu（OH）2與H2SO4反應(yīng)的離子方程式為Cu（OH）2+2H+Cu2+2H2O 氨水與醋酸混合反應(yīng)的離子方程式為NH3H2O+CH3COOHCH3COO+H2O 點(diǎn)題熱題新題 例1下面所列物質(zhì)中，屬于強(qiáng)電解質(zhì)的是_（填序號(hào)，下同），屬于弱電解質(zhì)的是_，屬于非電解質(zhì)的是_。 氯化鉀乙醇醋酸氨氣蔗糖氫硫酸硫酸氫鈉一水合氨氯氣碳酸鋇 解析：本題主要考查強(qiáng)、弱電解質(zhì)的概念，同時(shí)兼顧對(duì)非電解質(zhì)的考查。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，因?yàn)閷?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，屬于鹽，是強(qiáng)電解質(zhì)；屬于弱酸，為弱堿，它們都是弱電解質(zhì)；是非電解質(zhì)；既不是電解質(zhì)，也不是非電解質(zhì)。 答案： 深化升華 注意此處空半格酸、堿、鹽是電解質(zhì)。強(qiáng)酸（HCl、H2SO4、HNO3等）、強(qiáng)堿（比Na活潑的金屬對(duì)應(yīng)的堿）、大部分鹽是強(qiáng)電解質(zhì)。弱酸、弱堿（一水合氨和不溶性堿）、個(gè)別鹽是弱電解質(zhì)。存在的誤區(qū)：從物質(zhì)的溶解性大小和導(dǎo)電能力強(qiáng)弱區(qū)分電解質(zhì)的強(qiáng)弱。 例2表示下列反應(yīng)的離子方程式正確的是（） A石灰石跟鹽酸反應(yīng)：CaCO3+2H+Ca2+CO2+H2O B氯氣跟水反應(yīng)：Cl2+H2OH+Cl+ClO C鈉跟水反應(yīng)：Na+2H2ONa+2OH+H2 D硫酸銅溶液和氫氧化鋇溶液反應(yīng)：Ba2+BaSO4 解析：逐項(xiàng)分析。A選項(xiàng)中CaCO3為不溶物，CO2為氣體，均寫(xiě)化學(xué)式，正確。B、C選項(xiàng)中質(zhì)量和電荷都不守恒，不正確。D選項(xiàng)中忽視了Cu2+與OH的反應(yīng)，正確的離子方程式是：Cu2+Ba2+2OHBaSO4+Cu（OH）2。 答案：A 深化升華 注意此處空半格判斷離子方程式正誤的一般方法是先看是否符合客觀事實(shí)（能否反應(yīng)、反應(yīng)物是否正確）；看書(shū)寫(xiě)形式，某物質(zhì)是寫(xiě)成分子式還是改寫(xiě)成離子；看是否守恒（原子守恒、電荷守恒）。 例3下列堿性透明溶液中，能大量共存的離子組是（） 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，所以不必排除有色離子的干擾。 溶液顯堿性，各備選項(xiàng)中加OH。B選項(xiàng)中，Ag+與Cl不能大量共存：Ag+ClAgCl，且Ag+與OH也不能大量共存：Ag+OHAgOH、2AgOHAg2O+H2O（AgOH不穩(wěn)定）。C選項(xiàng)中，Ba2+與不能大量共存：Ba2+BaSO4，D選項(xiàng)中，Cu2+與OH不能大量共存：Cu2+2OHCu（OH）2。 答案：A 深化升華 注意此處空半格只要能相互反應(yīng)生成沉淀、水等難電離的弱電解質(zhì)或氣體，離子就不能大量共存。如果改“透明”為“無(wú)色”，則有色離子須排除在外。常見(jiàn)有色離子有：Cu2+（藍(lán)色）、Fe2+（淺綠色）、Fe3+（棕黃色）、（紫紅色）。 例4A、B、C、D四種可溶性鹽，陽(yáng)離子分別可能是Ba2、Na、Ag、Cu2中的某一種，陰離子分別可能是、Cl、中的某一種。根據(jù)你所學(xué)習(xí)的知識(shí)回答下列問(wèn)題： （1）把四種鹽分別溶于盛有蒸餾水的試管中，只有C鹽的溶液呈藍(lán)色。 （2）向（1）的四支試管中分別加鹽酸，B鹽有沉淀產(chǎn)生，D鹽有無(wú)色無(wú)味氣體逸出。則它們的化學(xué)式應(yīng)為：A_，B_，C_，D_。 解析：首先，題目中易忽略的條件：四種可溶性鹽，由此推斷：Ba2不能與和組合；Ag只能與組合；Cu2不與組合。故，四種鹽只能為：AgNO3、BaCl2、CuSO4、Na2CO3。由（1）知，C為銅鹽即CuSO4；由（2）知B為AgNO3、D為Na2CO3，則A只能是BaCl2。本題既考查了常見(jiàn)離子的性質(zhì)，又考查同學(xué)們的推斷、綜合能力，推斷中還要兼顧離子大量共存情況，有時(shí)還要用“淘汰和剩余”的思維方式。 答案：BaCl2AgNO3CuSO4Na2CO3深化升華 注意此處空半格根據(jù)物質(zhì)的特征反應(yīng)，推斷鑒別物質(zhì)。例如：物質(zhì)的顏色、與酸與堿反應(yīng)生成沉淀或氣體等都是解此類(lèi)題目的突破口。