7. 探究 电解质溶液 的性质

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7.1 电电电电电电 电电电电 电电电

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7. 探究 电解质溶液 的性质. 7.1 电解质的电离. 三林中学:唐素艳. 电解质和非电解质. 电解质:. 凡是在水溶液中 或 熔融状态下,能导电的 化合物 。. 凡是在水溶液中或熔融状态下,本身能电离出离子而导电的化合物。 常见有:酸、碱、盐、金属氧化物等. 非电解质 :. 凡是在水溶液中 和 熔融状态下,都不能导电的 化合物 。. 凡是在水溶液中或熔融状态下,本身不能电离出离子而导电的化合物。 常见有:非金属氧化物、大多数有机物等. 一定要搞清本质!. 想 一 想. 下列物质哪些是电解质?哪些是非电解质?哪些能导电?. - PowerPoint PPT Presentation

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7.1 电解质的电离

三林中学:唐素艳

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电解质和非电解质

电解质:凡是在水溶液中或熔融状态下,能导电的化合物。

非电解质:凡是在水溶液中和熔融状态下,都不能导电的化合物。

凡是在水溶液中或熔融状态下,本身能电离出离子而导电的化合物。常见有:酸、碱、盐、金属氧化物等

凡是在水溶液中或熔融状态下,本身不能电离出离子而导电的化合物。常见有:非金属氧化物、大多数有机物等

一定要搞清本质!

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下列物质哪些是电解质?哪些是非电解质?哪些能导电?

想 一 想

①金属铜 ②固态 NaCl ③Cl2 ④纯 H2SO4

⑤碳棒 ⑥酒精水溶液 ⑦ KOH 水溶液⑧熔融状态的 KNO3   ⑨葡萄糖

电解质:②④⑧非电解质:⑨能导电:①⑤⑦⑧

问:为什么固态食盐不能导电 ?

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电解质导电的必要条件是什么? 什么是电解质的电离? 电解质在水溶液或熔化状态下,离解产生自由移动的

离子的过程叫做电离。 电解质电离的条件是什么? 溶于水(离子化合物和共价化合物的电解质) 或熔化(离子化合物的电解质) 电解质导电和电离的关系如何? 先电离,然后才能导电

如何表示电解质的电离?

电离方程式:表示电解质电离的式子。

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书写电离方程式时,要注意以下几点: (1) 式子左边书写化学式,表示电解质还未电离时的状态;右边书写离子符号,表示电解质电离产生的离子。

(2) 离子所带的电荷数应等于元素或原子团的化合价数。

(3) 在电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数等于阴离子所带的负电荷总数。如:

Al2(SO4)3 2Al3+ + 3SO42-

+n -m

AxBy xAn+ + yBm-

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几种电解质溶液的导电能力有什么不同?为什么?

1 、溶液中离子浓度越大,所带电荷越多,溶液导电能力越强

2 、在电解质溶液的体积、浓度以及溶液中阴(或阳)离子所带的电荷数都相同的情况下, 导电能力强的溶液里能够自由移动的离子数目一定比导电能力弱的溶液里能够自由移动的离子数目多。

问:如何解释同浓度的盐酸和醋酸的导电能力盐酸比较强?

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强电解质与弱电解质

1 强电解质 : 在水溶液里全部电离成离子的电解质

2 弱电解质 : 在水溶液里部分电离成离子的电解质

如何表示电解质全部电离或部分电离?

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电解质分:强电质 (全部电离) 强酸:如 HCl 、 H2SO4 、 HNO3

强碱:如 NaOH 、 KOH 、 Ba ( OH ) 2 、Ca ( OH ) 2

大多数盐:如 NaCl 、 AgNO3

弱电解质(部分电离) 弱酸:如 H2S 、 H2CO3 、 CH3COOH 弱碱:如 NH3·H2O 、 Cu ( OH ) 2

其它:如 H2O( 水是极弱的电解质)

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强电解质 弱电解质电离程度 完全电离 部分电离

溶液里粒子 水合离子 水合分子、水合离子

同条件下导电性 强 弱

物质类别 强碱、强酸、大多数盐

弱碱、弱酸、水

化合物类型 离子化合物、某些共价化合物

某些共价化合物

有无电离平衡 无 有

电离方程式

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BaSO4 、 CaCO3 、 AgCl 等难溶于水的盐是否属电解质 ?CH3COOH 易溶,是否属强电解质 ?

想一想

Ba SO4、 CaCO3、 AgCl虽然难溶,但溶解的极少部分却是完全电离,所以它们为强电解质。 CH3COOH 虽易溶于水,但它却不能完全电离,所以属弱电解质。因此,电解质的强弱跟其溶解度无必然联系,本质区别在于它们在水溶液中的电离程度。

解答:

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[思考]利用溶液导电性装置进行实验,向盛有稀 H2SO4的烧杯中逐滴加入 Ba(OH)2

溶液,能观察到什么现象 ?加以解释,写出有关的反应方程式氢氧化钡在溶液中能电离出自由移动的离子,在电场作用下定向移动,形成电流,滴入硫酸溶液,发生反应:Ba(OH)2+H2SO4 BaSO4↓+2H2O离子浓度逐渐减小至接近零,

开始灯泡发亮。

灯泡逐渐变暗,直至熄灭。

待氢氧化钡完全反应后再滴入硫酸,离子浓度又增大,灯泡又逐渐变亮。

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二、电离平衡1 、电离平衡的定义:在一定条件下,在弱电解质的溶液中,电离的速率等于结合的速率,分子和离子的含量保持不变。

电离平衡是动态平衡;电离平衡的移动符合勒夏特列原理。

例: CH3COOH CH3COO - + H+

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比项 化学平衡 电离平衡

可逆的含义

1 、正、逆反应同时存在2 、体系中反应物和生成物同时存在3 、存在一个平衡体系

1 、分子电离成离子、离子结合成分子同时存在2 、弱电解质分子和离子共存(以分子为主)3 、存在一个平衡体系

平衡状态

动态平衡 动态平衡

平衡移动

外界条件改变,平衡移动 外界条件改变,平衡移动

表示方法

可逆反应 电离可逆

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三、电离平衡的移动

改变条件 n ( H+

)C ( H+

)PH 导电能力平衡移动方向 电离程度

加热加水

通入 HCl 气体

加 NaOH 固体加 NaAc 固体加 0.1mol/LHAc

正向 变大 变大 变大 变小 增强正向

变小

变大 变小 变大 减弱

逆向 变小 变大 变大 变小 增强

正向 变大

变大

变小 变大 增强

逆向 变小 变小 变小 变大 增强

不变 不变 变大 不变 不变 不变

例: 250C 时, 0.1mol/L 的醋酸溶液存在电离平衡:

CH3COOH CH3COO - + H+ - Q

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四、水的电离平衡及移动

改变条件 n ( H+

)C ( H+

)PH 导电能力平衡移动方向 电离程度

加热

加水通入 HCl 气体

加 NaOH 固体加 NaAc 固体

正向 变大 变大 变大 变小 增强

变小

逆向 变小 变大 变大 变小 增强

逆向 变小 变小 变大 增强

正向 变大 变小 变小 变大 增强

不变 不变 变大 不变 不变 不变

例: 250C 时,水中存在电离平衡:

H2O OH - + H+ - Q

正向 变大 变大 变大 变小 增强加 NH4Cl固体

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一、离子反应

定义 : 有离子参加或生成的反应 .

电解质在水溶液中的反应属于离子反应 .

7.2 研究电解质在溶液中的化学反应

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1. 离子反应发生的条件(离子互换反应中)

( 1 )生成难溶物质,如 Cu(OH)2 、 BaSO4 、 AgCl 等。 CuSO4 + BaCl2 BaSO4↓ + CuCl2

( 2 )生成气态物质,如: CO2 、 SO2 等。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O +CO2↑

( 3 )生成难电离物质,如弱酸、弱碱、水等。 NaOH + HCl NaCl + H2O

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2 离子方程式

(1)定义 : 用实际参加反应的离子符号表示离子反应的式子

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1 、写出化学方程式:例: 2AgNO3 + CuCl2 2AgCl↓+ Cu(NO3)2

2 、把易溶于水、易电离的物质写成离子形式, 难溶或难电离的物质以及气体等仍用化学 式表示。2Ag++2NO3

-+Cu2++2Cl- 2AgCl↓+Cu2++2NO3-

怎样书写离子方程式

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3 、删去方程式两边形式相同的离子:

4、整理方程式并检查两边各元素的原子 个数和电荷总数是否相等:

2Ag++2NO3-+Cu2++2Cl- 2AgCl↓+Cu2++2NO3

-

2Ag+ + 2Cl- 2AgCl↓

Ag+ + Cl- AgCl↓

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Cu2+ +2Cl- + 2Ag+ + 2NO3- 2AgCl + Cu2+ + 2NO3

- 写 改 删 查CuCl2+2AgNO3 2AgCl +Cu(NO3)2

以 CuCl2 和 AgNO3 反应为例

Ag+ + Cl- AgCl

离子反应的实质是 : 离子浓度减少的过程

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改写的规则:改写的规则:(( 11 )可写成离子的物质:)可写成离子的物质:易溶于水、易电离的物质。的物质。 ((可溶性强电解质可溶性强电解质))

A.A. 强酸:强酸: HH22SOSO44 、、 HClHCl 、、 HNOHNO33

B.B. 强碱:强碱: NaOHNaOH 、、 KOHKOH 、、 Ba(OH)Ba(OH)22

[[ 说明:说明: Ca(OH)Ca(OH)22 微溶于水,微溶于水,溶液中一般写离子溶液中一般写离子,,悬浊液则写化学式悬浊液则写化学式 ]]C .C . 可溶性盐(可溶性盐(注意记忆溶解性表注意记忆溶解性表))

(( 22 )仍用化学式表示的物质)仍用化学式表示的物质A.A. 难溶物质:难溶物质: BaSOBaSO44 、、 Cu(OH)Cu(OH)22 等等B.B. 难电离物质:水等难电离物质:水等C.C. 气体:气体: COCO22 、、 HH22 、、 SOSO22 等等D.D. 单质:单质: HH22 、、 NaNa 、、 II2 2 、、 OO22 等等E.E. 氧化物:氧化物: NaNa22OO 、、 FeFe22OO33 等等

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练习:练习:1.1. 请指出下列离子方程式是否正确?如不正确,请加请指出下列离子方程式是否正确?如不正确,请加以改正。以改正。 (( 11 )碳酸钠与盐酸反应 )碳酸钠与盐酸反应 COCO33

22 --++ 2H2H ++ HH22OO ++ COCO22↑ ↑ (( 22 )碳酸钙与盐酸反应)碳酸钙与盐酸反应 COCO33

22 --++ 2H2H ++ HH22OO ++ COCO22↑ ↑

2.2. 写出下列反应的离子方程式。写出下列反应的离子方程式。二氧化碳通入澄清石灰水中二氧化碳通入澄清石灰水中

对对

错错

COCO22 ++ CaCa22 ++++ 2OH2OH -- CaCOCaCO33↓↓ ++ HH22OO

正确写法:正确写法: CaCOCaCO33 ++ 2H2H ++ CaCa22 ++++ HH22OO ++ COCO22↑↑

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用离子方程式表示下列反应:

1、盐酸与氢氧化钠溶液中和2、硫酸中加入氢氧化钾溶液3、澄清石灰水中滴入硝酸

4、氢氧化铜溶于盐酸

离子方程式不仅可表示一定物质间的某个反应,而且可表示所有同一类型的离子反应。

结论:结论: HH ++++ OHOH --→→ HH22OO这一离子方程式只能表示强酸这一离子方程式只能表示强酸 和强碱生成可溶性盐和水这一类型的中和反应。 和强碱生成可溶性盐和水这一类型的中和反应。

H+ + OH- H2O

Cu(OH)2 + 2H+ Cu2+ +2H2O

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溶液中常见的离子反应:

离子互换的非氧化还原反应:——有难溶物、难电离物及挥发 性物质

离子间的氧化还原反应:

——氧化剂、还原剂越强,离子 反应越完全

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书写离子方程式应注意的问题:

⑴ 凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式。

即: 2NH4Cl( 固 )+Ca(OH)2( 固 ) CaCl2+2NH3↑+2H2O

如: NH4Cl 固体与 Ca(OH)2 固体混合加热,只能写化学方程式。

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⑵在离子方程式中一律写化学式的物质有;

单质、氧化物

弱酸 (HF 、 H2S 、 HClO 、 H2SO3 等 )、

弱碱 (NH3·H2O) 等难电离物质;

难溶于水的物质 ( 如 CaCO3 、 BaSO3 、 FeS 、 BaSO4 、 Fe(OH)3

等 ) 。

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1 、 SO2 气体溶于足量氢氧化钠溶液

2、向氨水中加入稀盐酸

3、碳酸氢钙溶液与盐酸反应

SO2 + 2OH- SO32- +H2O

NH3·H2O+H+ NH4++H2O

HCO3-+H+ H2O+CO2↑

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⑶多元弱酸的酸式盐的酸根离子在离 子方程式中不能拆开写。

例: 1、 NaHCO3 与盐酸反应:HCO3

-+H+ H2O+CO2↑

2 、 KHSO4 与 BaCl2 反应 :

SO42-+Ba2+ BaSO4↓

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判断下列离子方程式是否正确?对不正确的指明原因A 、硫酸铜溶液与硫化钾溶液反应: CuSO4 +S2- CuS↓+ SO4

2-

B 、硝酸银溶液与氯化钠溶液反应: Ag+ +Cl- AgCl ↓C 、碳酸钡放入稀盐酸中: BaCO3+2H+ Ba2+ +H2O +CO2↑D、铁片放入稀盐酸中: 2Fe +6H+ 2Fe3+ +3H2↑

E、醋酸与氢氧化钠溶液反应: H+ + OH- H2O

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(4) 操作顺序或反应物相对量不同时 离子方程式不同。

例: 1、少量烧碱滴入 Ca(HCO3)2 溶液

Ca2++HCO3-+OH- CaCO3↓+H2O

2 、足量烧碱滴入 Ca(HCO3)2 溶液Ca2++2HCO3

-+2OH- CaCO3↓+CO32-+2H2O

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思考 :NaHCO3 溶液与 Ca(OH)2 溶液混合 ?

1 、⑴ NaHCO3 少量时:Ca2++HCO3

-+OH-==CaCO3↓+H2O

⑵ NaHCO3 过量时:

Ca2++2HCO3-+2OH-==CaCO3↓+CO3

2-+2H2O

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2 、⑴ KHSO4 少量时:

⑵ KHSO4 过量时:

KHSO4 溶液与 Ba(OH)2 溶液混合?

Ba2++SO42-+H++OH- BaSO4 ↓ +H2O

Ba2++SO42-+2H++2OH- BaSO4↓+2H2O

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离子共存问题:

(1) 同一溶液中若离子间符合下列任意一个条件就会发生离子反应,离子之间便不能在溶液中大量共存。

⑴生成难溶物或微溶物:

如: Ba2+ 与 CO32- 、 Ag+ 与 Br- 、 Ca2+ 与 SO

42- 等⑵生成气体或挥发性物质:如: H+ 与 CO3

2- 、 S2- 、 SO32- 等生成弱酸后分

解成气体; OH- 与 NH4

+ 生成弱碱后分解成气体;

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⑷发生氧化还原反应:

氧化性离子 (如 Fe3+ 、 NO3- 、 ClO- 、 MnO4

- 等 )

与还原性离子 (如 S2- 、 I- 、 Fe2+ 、 SO32- 等 )

不能大量共存。

( 3 )生成难电离物质:

如: H+ 与 Ac- 、 CO32- 、 S2- 、 SO3

2- 等生成弱酸; OH- 与 NH4

+ 生成的弱碱; H+ 与 OH- 生成水

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2 、附加隐含条件的应用规律:

⑴溶液无色透明时,则溶液中一定无有色离子。

常见的有色离子: Cu2+ 、 Fe3+ 、 Fe2+ 、 MnO4-

等⑵强碱性溶液中肯定不存在与 OH- 反应的离子。

⑶强酸性溶液中肯定不存在与 H+ 反应的离子。