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2023-2024學(xué)年必修第一冊(人教版2019)第一章物質(zhì)及其變化電解質(zhì)與導(dǎo)電原理專項突破1:理解電解質(zhì)及其導(dǎo)電條件
1.在如圖所示的串聯(lián)裝置中,發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,但若向其中一個燒杯中加水,則燈泡會亮起來:A
B
C(1)燈泡不亮的原因是什么?在哪個燒杯中加水燈泡會變亮,變亮原因是什么?[答案]
KCl固體不導(dǎo)電,在B燒杯中加水,加水后KCl電離生成能夠自由移動的K+和Cl-,從而導(dǎo)電。(2)向燒杯C中加適量A(不過量)中的溶液后,溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)弱如何變化?為什么?[答案]
變?nèi)?。燒杯C中加入A中溶液,發(fā)生化學(xué)反應(yīng)Ba(OH)2+H2SO4===BaSO4↓+2H2O,生成沉淀,離子個數(shù)減少,導(dǎo)電性變?nèi)酢?.BaSO4難溶于水,水溶液幾乎不導(dǎo)電,BaSO4是非電解質(zhì),對嗎?為什么?[答案]不對。BaSO4為電解質(zhì),在水中能電離。4.液態(tài)HCl、H2SO4均不導(dǎo)電,故二者為非電解質(zhì)對嗎?為什么?[答案]不對。HCl、H2SO4在水中能電離2.CO2的水溶液能導(dǎo)電,CO2是電解質(zhì)嗎?如果不是,導(dǎo)電的原因是什么?[答案]
CO2不是電解質(zhì)。CO2與H2O反應(yīng)生成H2CO3,H2CO3在水中電離,H2CO3是電解質(zhì)。。(1)從物質(zhì)類別看,電解質(zhì)必須是化合物。單質(zhì)和混合物都不是電解質(zhì)。(2)導(dǎo)電條件:水溶液里或熔融狀態(tài)下。只要具備在其中一個條件下能夠?qū)щ娂礊殡娊赓|(zhì)。(3)一般地,酸在水溶液里才能導(dǎo)電,而可溶性的堿和鹽在水溶液里和熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電。(4)某些化合物(如BaSO4、AgCl等)因為難溶于水,其水溶液幾乎不導(dǎo)電,但在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,因此它們是電解質(zhì)。(5)活潑金屬氧化物在熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電,因此它們是電解質(zhì)。歸納提升注意:(1)電解質(zhì)必須是自身能電離出自由移動的離子的化合物,SO3、CO2、NH3等化合物的水溶液能導(dǎo)電,但溶液中的離子不是它本身電離產(chǎn)生的,而是它與水反應(yīng)的產(chǎn)物H2SO4、H2CO3、NH3·H2O電離產(chǎn)生的,所以SO3、CO2、NH3等化合物不是電解質(zhì),而是非電解質(zhì)。(2)電解質(zhì)溶液不是電解質(zhì),熔融電解質(zhì)是電解質(zhì)。典型例題【例題1】
下列物質(zhì)中屬于電解質(zhì)并能導(dǎo)電的是(
)①熔融的NaOH
②KNO3溶液③Cu
④CH4
⑤MgCl2晶體⑥H2SO4
⑦CO2A.①
B.③⑤⑥
C.②④⑦
D.①③⑤答案:A解析:KNO3溶液屬于混合物,Cu屬于單質(zhì),它們能導(dǎo)電,但不是電解質(zhì)。CH4、MgCl2晶體和H2SO4都不導(dǎo)電,并且CH4也不是電解質(zhì)。熔融的NaOH是化合物且能導(dǎo)電,屬于電解質(zhì)。CO2溶于水后,其水溶液能導(dǎo)電,但CO2不是電解質(zhì)。有些化合物,如CO2、SO3、NH3等,其水溶液能導(dǎo)電,但它們不是電解質(zhì),因為它們本身不能電離出自由移動的離子,而是與水反應(yīng)生成的H2CO3、H2SO4、NH3·H2O能電離出自由移動的離子從而導(dǎo)電?!咀兪接?xùn)練1】
下列物質(zhì)中,屬于電解質(zhì)的是(
)A.鹽酸B.氫氧化鉀C.乙醇D.石墨答案:B解析:電解質(zhì)必須是化合物,鹽酸屬于混合物,石墨屬于單質(zhì),A項、D項均錯誤;乙醇液體及其水溶液都不導(dǎo)電,乙醇不是電解質(zhì),C項錯誤。【變式訓(xùn)練2】下列有關(guān)電解質(zhì)的說法正確的是()①NaOH固體溶于水能導(dǎo)電,所以NaOH是電解質(zhì)②CO2的水溶液能導(dǎo)電,所以CO2是電解質(zhì)③液態(tài)銅的導(dǎo)電能力很強(qiáng),所以銅是電解質(zhì)④FeCl3溶液能導(dǎo)電,所以FeCl3是電解質(zhì)⑤C2H5OH(乙醇)是化合物,所以它是電解質(zhì)⑥BaSO4、CaCO3都是難溶物,其水溶液不導(dǎo)電,故它們不是電解質(zhì)A.①②B.①④
C.①③⑤D.②④⑥解析:①NaOH固體溶于水能導(dǎo)電,則NaOH是電解質(zhì);②CO2的水溶液能導(dǎo)電的原因是CO2與H2O反應(yīng)生成的H2CO3能電離出自由移動的離子,所以H2CO3是電解質(zhì);③銅是單質(zhì),既不是電解質(zhì),也不是非電解質(zhì);④FeCl3是電解質(zhì);⑤C2H5OH屬于非電解質(zhì),因為它在水溶液里和熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電,且為化合物,符合非電解質(zhì)的定義;⑥雖然BaSO4和CaCO3的水溶液都不導(dǎo)電,但它們在熔融狀態(tài)下都能導(dǎo)電,故它們都是電解質(zhì)。B探究溶液導(dǎo)電性的原理和影響因素【實驗探究】探究1
已知Ba(OH)2固體中含有Ba2+和OH-。實驗步驟①中電流表指針不偏轉(zhuǎn)的原因是什么?探究2
實驗步驟②中電流表指針偏轉(zhuǎn)的原因是什么?寫出有關(guān)的電離方程式。注意:(1)能導(dǎo)電物質(zhì)必須具備的條件是具有能自由移動的、帶電荷的粒子。(2)溶液導(dǎo)電性的強(qiáng)弱與離子帶的電荷數(shù)和單位體積溶液中離子的個數(shù)有關(guān),電荷數(shù)越大,離子個數(shù)越多,導(dǎo)電性越強(qiáng)。歸納提升3.電解質(zhì)導(dǎo)電的兩種模型認(rèn)知①電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電模型NaCl溶液導(dǎo)電的探究①NaCl固體中含有帶正電荷的離子Na+和帶負(fù)電荷的離子Cl-
,由于帶相反電荷的離子間的相互作用,Na+和Cl-按一定規(guī)則緊密地排列著。這些離子不能自由移動故干燥的NaCl固體不導(dǎo)電。3.電解質(zhì)導(dǎo)電的兩種模型認(rèn)知①電解質(zhì)水溶液導(dǎo)電模型②NaCl固體加入水中,在水分子的作用下,Na+和Cl-
脫離NaCl固體的表面,進(jìn)入水中,形成能夠自由移動的水合鈉離子和水合氯離子。③在NaCl溶液中插入電極并接通電源,水合鈉離子向與電源負(fù)極相連的電極移動,水合氯離子向與電源正極相連的電極移動,故NaCl溶液能夠?qū)щ?。②部分電解質(zhì)熔融狀態(tài)導(dǎo)電模型NaCl熔融狀態(tài)導(dǎo)電的探究NaCl固體受熱熔化,離子的運動隨溫度升高而加快,克服了離子間的相互作用,產(chǎn)生能夠自由移動的Na+和Cl-,故熔融NaCl也導(dǎo)電。典型例題【例題2】
下列關(guān)于KNO3溶液能導(dǎo)電的說法正確的是(
)A.KNO3溶液能導(dǎo)電是因為在電流的作用下產(chǎn)生了自由移動的離子B.KNO3溶液能導(dǎo)電是因為KNO3固體溶于水之后再形成自由移動的K+和C.KNO3溶液能導(dǎo)電是因為溶液中存在能自由移動的K+和D.KNO3溶液能導(dǎo)電是因為熔融的KNO3也能導(dǎo)電答案:C解析:KNO3溶液能導(dǎo)電是因為在水分子作用下,K+和
脫離了KNO3固體表面進(jìn)入水中,形成能自由移動的離子,A項錯誤,C項正確;KNO3固體溶于水的同時形成自由移動的K+和
,B項錯誤;KNO3溶液能導(dǎo)電與熔融的KNO3是否導(dǎo)電無關(guān),D項錯誤?!咀兪接?xùn)練1】
下列說法錯誤的是(
)A.CaO溶于水能導(dǎo)電,是因為CaO在水中形成了自由移動的Ca2+和O2-B.KNO3溶液導(dǎo)電時,
移向與直流電源正極相連的電極C.NaCl熔融時導(dǎo)電是因為溫度升高,Na+和Cl-運動加快,克服了彼此之間的相互作用的緣故D.HCl在氣態(tài)和液態(tài)時都沒有離子存在,只有在溶于水后才能產(chǎn)生自由移動的離子答案:A解析:CaO與水反應(yīng)生成Ca(OH)2,Ca(OH)2在水分子作用下產(chǎn)生自由移動的Ca2+和OH-,因而導(dǎo)電?!咀兪接?xùn)練2】已知:CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2,且Ca(HCO3)2易溶于水。若有一定濃度的Ca(OH)2溶液,向該溶液中逐漸通入CO2。則下列四個圖中,能比較準(zhǔn)確地反映出溶液的導(dǎo)電能力和通入CO2氣體量的關(guān)系(x軸表示CO2通入的量,y軸表示導(dǎo)電能力)的是()解析:由于通入CO2后溶液中自由移動的離子的濃度逐漸減小,所以一開始導(dǎo)電能力逐漸下降,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,反應(yīng)生成自由移動的離子濃度逐漸增大,導(dǎo)電能力也逐漸增大,當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行完全后,溶液中自由移動的離子的濃度基本保持不變,溶液導(dǎo)電能力基本保持不變,所以選D。D【變式訓(xùn)練3】(雙選)有下列物質(zhì):①鹽酸;②氨水;③CO2氣體;④SO3氣體;⑤純堿粉末;⑥酒精;⑦銅;⑧熔融的NaCl;⑨水玻璃(Na2SiO3水溶液)。以下敘述不正確的是()A.屬于電解質(zhì)的有3種 B.屬于純凈物的有7種C.屬于非電解質(zhì)的有3種 D.上述狀態(tài)下能導(dǎo)電的有5種
[①鹽酸能導(dǎo)電,屬于混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);②氨水能導(dǎo)電,屬于混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);③CO2氣體不能導(dǎo)電,其溶于水能導(dǎo)電的原因是與水反應(yīng)生成的碳酸電離,二氧化碳是非電解質(zhì);④SO3氣體不能導(dǎo)電,其溶于水能導(dǎo)電的原因是與水反應(yīng)生成的硫酸電離,三氧化硫是非電解質(zhì);⑤純堿粉末不能導(dǎo)電,屬于鹽,熔融狀態(tài)下或溶于水時能導(dǎo)電,屬于電解質(zhì);⑥酒精不能導(dǎo)電,屬于非電解質(zhì);⑦銅能導(dǎo)電,屬于金屬單質(zhì),既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);⑧熔融的NaCl能導(dǎo)電,是電解質(zhì);⑨水玻璃能導(dǎo)電,屬于混合物,既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)。⑤⑧是電解質(zhì),屬于電解質(zhì)的有2種,故A錯誤;③④⑤⑥⑦⑧屬于純凈物,屬于純凈物的有6種,故B錯誤;③④⑥是非電解質(zhì),故C正確;①②⑦⑧⑨能導(dǎo)電,故D正確。]AB【變式訓(xùn)練4】用下列物質(zhì)前的序號填空。①Fe②CO2
③NaCl溶液④BaSO4固體⑤熔融的MgCl2
⑥NH4Cl溶液⑦鹽酸⑧C2H5OH(酒精)(1)能導(dǎo)電的有
,其中屬于電解質(zhì)的是
。(2)不能導(dǎo)電的有
,其中屬于電解質(zhì)的是
。答案:(1)①③⑤⑥⑦
⑤(2)②④⑧
④專項突破2:電解質(zhì)的電離與電離方程式書寫
2.電解質(zhì)電離的表示方式——電離方程式書寫電離方程式要注意的幾個方面:(1)電離方程式左邊書寫電解質(zhì)的化學(xué)式,表示電解質(zhì)未電離時的狀態(tài);右邊書寫離子符號,表示電解質(zhì)電離產(chǎn)生的離子。(2)構(gòu)成電解質(zhì)的陰、陽離子分開寫,但原子團(tuán)不能拆分,例(3)構(gòu)成物質(zhì)的原子或原子團(tuán)的個數(shù)在右邊書寫成離子的化學(xué)計量數(shù)。(4)電離方程式遵循原子守恒和電荷守恒。3.酸、堿的本質(zhì)根據(jù)不同的酸的電離方程式可知,它們在水溶液中都能電離出H+,因此酸溶液具有相似的化學(xué)性質(zhì)。從電離角度看,酸的本質(zhì)就是電離時生成的陽離子全部是H+的化合物。根據(jù)不同的堿的電離方程式可知,它們在水溶液中都能電離出OH-,因此堿溶液具有相似的化學(xué)性質(zhì)。從電離角度看,堿的本質(zhì)就是電離時生成的陰離子全部是OH-的化合物。典型例題【例題3】
下列電離方程式中,正確的是()。答案:C解析:A項中OH-不應(yīng)帶小括號;B項中Cl-化學(xué)計量數(shù)應(yīng)為2,否則電荷不守恒;D項中1個H2SO4分子電離出2個H+,正確表達(dá)應(yīng)為2H+,而不是
。【變式訓(xùn)練1】下列說法錯誤的是()A.熔融NaCl發(fā)生了電離,能導(dǎo)電B.NaCl晶體不能導(dǎo)電C.NH4NO3電離時產(chǎn)生了NH、NO,無金屬離子,所以NH4NO3不是鹽D.NaHSO4在水溶液中電離出Na+、H+、SO三種離子解析:明確電解質(zhì)的導(dǎo)電與電離的關(guān)系以及酸、堿、鹽的概念是解答本題的前提。熔融NaCl能電離出Na+和Cl-,故能導(dǎo)電;NaCl晶體中無自由移動的離子
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