学年高中化学 第二章 化学物质及其变化 22 离子反应第1课时学案 新人教版.docx

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学年高中化学第二章化学物质及其变化22离子反应第1课时学案新人教版

第二节　离子反应

第1课时　酸、碱、盐在水溶液中的电离

[学习目标定位]　1.了解电解质的概念。

2.了解酸、碱、盐在水溶液中的电离及导电条件。

3.会书写电解质的电离方程式。

一、电解质和非电解质

1.电解质的概念

（1）电解质：

在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物。

如：

酸、碱、盐、金属氧化物、水。

（2）非电解质：

在水溶液里和熔融状态下均不能导电的化合物。

如：

蔗糖、乙醇、部分非金属氧化物等。

思考　①盐酸能导电，盐酸是电解质吗？

②纯醋酸在熔融状态时不导电，纯醋酸是非电解质吗？

答案　①盐酸是HCl的水溶液，是混合物，不是电解质。

②纯醋酸在水溶液中能导电，纯醋酸是电解质。

2.导电条件及原因

（1）固体电解质不导电，只有在水溶液里或受热熔化时才能导电。

因为电解质在水溶液里或受热熔化时发生了电离，电离出了能自由移动的阴阳离子，阴阳离子在电场作用下发生定向移动。

（2）金属能够导电是因为金属中存在自由移动的电子，电子在外电场的作用下，定向移动形成电流而导电。

（1）电解质与非电解质都必须是化合物，单质和溶液都既不是电解质，也不是非电解质。

（2）能导电的物质不一定是电解质，电解质不一定在任何状态下都能导电。

1.下列关于电解质的叙述中错误的是（　　）

A.电解质是自身可电离出离子的化合物

B.电解质、非电解质都是化合物，不可能是单质

C.在水中能导电的化合物一定是电解质

D.纯水的导电性很差，但水也是电解质

答案　C

解析　在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物叫电解质（能电离产生离子），在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质（不能电离产生离子），A、B正确；在水中导电的化合物不一定是电解质，如二氧化碳，C错误；水是电解质，D正确。

特别提示　氨气、二氧化硫、二氧化碳其水溶液能导电，是因为它们都能与水反应生成电解质NH3·H2O、H2SO3、H2CO3，而氨气、二氧化硫、二氧化碳都是非电解质。

氨水是混合物不是电解质。

2.现有下列12种物质：

①硫酸　②液氨　③氨水　④铝条

⑤氯化钠　⑥石墨　⑦氢氧化钡　⑧二氧化硫　⑨水　⑩氧化钠　⑪盐酸　⑫乙醇。

根据有关概念回答下列问题：

（1）在一定状态下能够导电的是__________。

（2）属于电解质的是__________。

（3）属于非电解质的是____________。

答案　

（1）①③④⑤⑥⑦⑨⑩⑪　

（2）①⑤⑦⑨⑩

（3）②⑧⑫

解析　能够导电的物质可以是单质（铝——金属、石墨——非金属：

它们导电的原因是物质中含有自由移动的电子）；也可以是化合物（酸、碱、盐、部分金属氧化物：

它们导电是因为在水溶液或熔融状态下，电离产生能够自由移动的离子），但液氨、二氧化硫属于非电解质，虽然它们的水溶液能导电，但溶液中的离子不是它们本身电离产生的；也可以是混合物（氨水、盐酸）。

分析电解质与非电解质必须从化合物的角度考虑，很多同学容易把氨水和盐酸认为是电解质，而没有注意它们属于混合物；或把能够导电的单质误认为是电解质，不能导电的单质误认为是非电解质等，这些都是对电解质、非电解质概念的错误理解。

注意　

（1）物质导电与电解质的关系，能导电的物质不一定是电解质，电解质不一定在任何状态下都能导电。

（2）电解质是自身可电离出离子的化合物。

二、酸、碱、盐在水溶液中的电离

1.电解质在水溶液中能够导电，是因为它们在溶液中发生了电离，产生了能够自由移动的离子，其过程常用电离方程式来表示。

电离方程式是表示电解质电离过程的式子。

2.试写出下列酸、碱、盐的电离方程式，并从电离的角度认识酸、碱、盐的本质。

（1）HCl：

HCl===H＋＋Cl－，H2SO4：

H2SO4===2H＋＋SO

；酸是电离时生成的阳离子全部是

H＋的化合物。

（2）NaOH：

NaOH===Na＋＋OH－，Ba（OH）2：

Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－；碱是电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。

（3）Na2CO3：

Na2CO3===2Na＋＋CO

，Al2（SO4）3：

Al2（SO4）3===2Al3＋＋3SO

；盐是电离时能生成金属阳离子（或NH

）和酸根阴离子的化合物。

　电离方程式书写注意事项

（1）符合客观事实，不能随意书写离子符号，离子所带电荷数必须等于该元素或原子团在该化合物中的化合价。

（2）质量守恒，即电离方程式左右两侧元素的种类、原子或原子团的个数相等。

（3）电荷守恒，即电离方程式左右两侧的正负电荷数相等，溶液呈电中性。

3.下列电离方程式错误的是（　　）

A.NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

B.NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

C.MgCl2===Mg2＋＋2Cl－

D.Ba（OH）2===Ba2＋＋2OH－

答案　A

解析　A中HCO

为弱酸根离子，在溶液中只有很少一部分发生电离，不能拆成H＋与CO

，应写为HCO

。

而NaHSO4中的HSO

在水溶液中能完全电离成H＋与SO

，故B正确，A错误；C正确。

4.填写下表：

（类别填“酸”“碱”或“盐”）

物质名称

化学式

类别

电离方程式

硝酸

MgCl2

熟石灰

答案

物质名称

化学式

类别

电离方程式

硝酸

HNO3

酸

HNO3===H＋＋NO

氯化镁

MgCl2

盐

MgCl2===Mg2＋＋2Cl－

熟石灰

Ca（OH）2

碱

Ca（OH）2===Ca2＋＋2OH－

解析　硝酸属于酸，电离方程式是HNO3===H＋＋NO

；MgCl2属于盐，电离方程式是MgCl2===Mg2＋＋2Cl－；熟石灰属于碱，电离方程式是Ca（OH）2===Ca2＋＋2OH－。

1.下列物质中，能够导电的电解质是（　　）

A.铜丝　B.熔融的MgCl2C.NaCl溶液　D.蔗糖

答案　B

解析　电解质是在水溶液里或熔融状态下导电的化合物。

A项，铜是单质；B项，氯化镁是电解质，在熔融状态下导电；C项，氯化钠是电解质，但是溶液是混合物；D项，蔗糖不是电解质。

2.下列物质中，不能电离出酸根离子的是（　　）

A.Na2SB.Ba（OH）2C.KMnO4D.KCl

答案　B

解析　Ba（OH）2是碱，电离出的是氢氧根离子，其他三种物质均能电离出酸根离子。

3.下列说法中正确的是（　　）

A.氯化钠水溶液在电流的作用下电离出Na＋和Cl－

B.硫酸钡难溶于水，但硫酸钡属于强电解质

C.二氧化碳溶于水能部分电离，故二氧化碳属于电解质

D.硫酸钠在水中的电离方程式可表示为Na2SO4===2Na＋＋S6＋＋4O2－

答案　B

解析　氯化钠在溶于水时即能电离出Na＋和Cl－，电解质的电离无需外加电流的作用，选项A说法错误；硫酸钡虽难溶于水，但硫酸钡溶于水的部分是完全电离的，因此硫酸钡属于强电解质，选项B说法正确；二氧化碳溶于水生成的碳酸能部分电离，碳酸是弱电解质，而二氧化碳是非电解质，选项C说法错误；硫酸钠在水中的电离方程式应为Na2SO4===2Na＋＋SO

，选项D说法错误。

4.下列物质中导电能力最差的是（　　）

A.（NH4）2CO3溶液B.铁丝

C.食盐晶体D.熔融的Na2SO4

答案　C

解析　金属能导电；电解质溶液因有能够自由移动的离子，能导电；食盐晶体含有的钠离子和氯离子不能自由移动，不导电。

5.下列关于电解质溶液的叙述正确的是（　　）

A.阳离子和阴离子总数一定相等

B.阳离子带的正电荷总数一定和阴离子带的负电荷总数相等

C.除阴、阳离子外，溶液中不再含有其他粒子

D.NaCl溶液的导电性一定与KCl溶液的导电性相同

答案　B

解析　依据溶液呈电中性，可知电解质溶液中阳离子带的正电荷总数与阴离子带的负电荷总数相等，A错误、B正确；电解质溶液中，一定含有H2O分子，有的还含有电解质分子，C错误；NaCl和KCl两溶液中离子浓度大小关系未指明，故无法比较其导电性强弱，D错误。

[基础过关]

题组一　电解质、非电解质的概念及判断

1.对电解质的叙述正确的是（　　）

A.溶于水后得到的溶液能导电的物质

B.熔融态能导电的物质

C.电解质必须通电才能发生电离

D.在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物

答案　D

解析　A项，如CO2通入水中溶液能导电，是由于CO2与水反应生成电解质H2CO3，CO2是非电解质；B项，如Hg熔融可以导电，但为单质，不是电解质；C项，电解质的电离条件是熔化或溶于水，不需通电；D是电解质的定义，故正确。

2.某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是（　　）

A.MgCl2是非电解质

B.MgCl2溶液是电解质

C.MgCl2在水溶液中电离出了可以自由移动的离子

D.MgCl2只有在溶液中才能导电

答案　C

解析　MgCl2固体中离子不能自由移动，不导电；MgCl2在溶液中电离生成能够自由移动的Mg2＋和Cl－，MgCl2溶液导电；MgCl2在熔融状态也能导电，D错。

3.下列说法正确的是（　　）

A.液态HCl不导电，所以HCl是非电解质

B.CO2的水溶液导电，所以CO2是电解质

C.铜、石墨均导电，所以它们都是电解质

D.蔗糖在水溶液中和熔融时均不导电，所以蔗糖是非电解质

答案　D

解析　酸、碱、盐都是电解质，A项错误；非金属氧化物都是非电解质，CO2溶于水生成H2CO3，H2CO3是电解质，其电离产生了自由移动的离子，故能导电，B项错误；单质既不是电解质也不是非电解质，C项错误。

题组二　电离方程式

4.下列电离方程式正确的是（　　）

A.NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

B.Cu（NO3）2===Cu2＋＋2（NO3）2－

C.Ca（OH）2===Ca2＋＋OH2－

D.K2SO4===K＋＋SO

答案　A

解析　电离方程式要符合质量守恒、电荷守恒。

A中NaHSO4为强酸酸式盐，NaHSO4电离生成Na＋、H＋和SO

，B中应为Cu（NO3）2===Cu2＋＋2NO

，C中应为Ca（OH）2===Ca2＋＋

2OH－，D中应为K2SO4===2K＋＋SO

，故A正确。

5.下列物质溶于水，其电离方程式正确的是（　　）

A.NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO

B.（NH4）2SO4===NH

＋SO

C.NH4Cl===NH

＋Cl－

D.Ba（OH）2===Ba2＋＋OH

答案　C

解析　HCO

在水溶液中不能拆写，A项错误；B项中电荷不守恒；D项中OH－写法错误。

题组三　酸、碱、盐在水溶液中的电离

6.下列叙述中正确的是（　　）

A.能电离出氢离子的化合物叫作酸

B.能电离出氢氧根离子的化合物叫作碱

C.能电离出酸根离子的化合物叫作盐

D.由金属离子和酸根离子组成的化合物属于盐

答案　D

解析　对概念的理解要特别注意关键字词，如“全部”。

电离出的阳离子“全部”是H＋的化合物才是酸；电离出的阴离子“全部”是OH－的化合物才是碱；盐则是由金属离子（或铵根离子）和酸根离子组成的化合物。

7.下列叙述不正确的是（　　）

A.NaCl在溶液中电离生成Na＋和Cl－

B.NaCl是电解质，但NaCl晶体并不能导电

C.氯化氢溶于水能导电，但液态氯化氢不能导电

D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多

答案　D

解析　NaCl虽是电解质，但其晶体中没有电离出自由移动的离子，B正确；液态氯化氢由分子构成不导电，溶于水时，电离出自由移动的离子，故能导电，C正确；溶液的导电性主要与单位体积内自由移动离子的数目多少及离子所带电荷数多少有关，D错误。

题组四　电解质导电性的判断及应用

8.今有一种固体化合物X，X本身不导电，但熔融状态或溶于水中均能够电离，下列关于X的说法中，正确的是（　　）

A.X一定为电解质B.X可能为非电解质

C.X只能是盐类D.X只能是碱类

答案　A

解析　因为该化合物在熔融状态或溶于水能电离而导电，该化合物一定是电解质，可以是盐类（如NaCl），也可以是碱类（如NaOH）等。

9.下列说法中不正确的是（　　）

①将硫酸钡放入水中不能导电，所以硫酸钡是非电解质

②氨溶于水得到氨水溶液能导电，所以氨水是电解质

③固态HCl不导电，熔融态的HCl可以导电

④NaHSO4电离时生成的阳离子有氢离子，所以是酸

⑤电解质放在水中一定能导电，非电解质放在水中一定不导电

A.仅①④B.仅①④⑤

C.仅②③D.①②③④⑤

答案　D

解析　电解质是在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物，非电解质是在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物，电解质必须是在上述条件下自身能导电的化合物，而不是溶于水反应后再导电的物质，另外，电解质与物质的溶解性无关，与在溶液中的导电能力无关，紧扣条件，便可得到正确结论。

10.把下列四种物质分别加入到盛有100mL蒸馏水的烧杯中，不能使蒸馏水导电性发生明显变化的是（　　）

A.10gNaCl固体

B.10gNaOH固体

C.10gBaSO4固体

D.10gCu（NO3）2固体

答案　C

解析　因为BaSO4固体难溶于水，不能使蒸馏水中离子浓度发生明显变化，导电性不会发生明显变化。

11.下列物质能导电的是（　　）

①固体食盐　②溴水　③CuSO4·5H2O　④液溴

⑤蔗糖　⑥氯化氢气体　⑦盐酸　⑧液态氯化氢

A.①④⑤B.②⑦

C.⑤⑥⑧D.④⑧

答案　B

解析　能导电的物质可以是有自由电子，也可以是有自由移动的离子。

①③④⑤⑥⑧不导电。

溴水和盐酸中存在自由移动的离子，能导电。

[能力提升]

12.以下都是中学化学常见的物质：

①Cu　②NaCl　③NaHSO4　④SO3　⑤H2SO4

⑥C2H5OH（酒精）　⑦CaCO3　⑧BaSO4　⑨Cu（OH）2　⑩NaOH

请按下列分类标准回答：

（1）属于电解质的是______________（填序号，下同）；

（2）溶于水能电离出H＋的是_______________________________________________，

属于酸的是______________________________________________________________；

（3）属于难溶碱的是___________________________________________________________，

属于难溶盐的是_________________________________________________________。

答案　

（1）②③⑤⑦⑧⑨⑩　

（2）③⑤　⑤　（3）⑨　⑦⑧

解析　电离出的阳离子全部是H＋的化合物是酸；电离出的阴离子全部是OH－的化合物是碱；注意记忆典型的酸、碱、盐的溶解性。

13.固体氯化钠中存在着钠离子（Na＋）与氯离子（Cl－），固体氯化钠不导电，而将其熔融或溶于水形成溶液就能导电，这是因为_________________________________。

物质能导电，必须具有____________________，金属能够导电是由于含有__________，电解质溶液导电是由于有________。

答案　固体氯化钠中有阴、阳离子，但不能自由移动，溶于水或熔融状态下，离子处于自由移动状态　能够自由移动的带电微粒　自由电子　自由移动的阴、阳离子

解析　正确理解电解质溶液导电的原因。

14.某研究性学习小组为了了解HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离情况，进行了下列实验：

①分别测定了0.1mol·L－1的HCl、NaHSO4、NaHCO3溶液中H＋的物质的量浓度，HCl溶液中c（H＋）＝0.1mol·L－1，NaHSO4溶液中c（H＋）＝0.1mol·L－1，而NaHCO3溶液中H＋的物质的量浓度远远小于0.1mol·L－1。

②取少量NaHSO4溶液于试管中，滴入BaCl2溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。

③取少量NaHCO3溶液于试管中，滴入几滴BaCl2溶液无明显现象。

请根据实验结果回答下列问题：

（1）分别写出HCl、NaHSO4、NaHCO3在水溶液中的电离方程式：

HCl：

____________________________________________________；

NaHSO4：

________________________________________________；

NaHCO3：

________________________________________________。

（2）NaHSO4属于“酸”“碱”“盐”中的__________，理由是__________________。

（3）写出②中反应的化学方程式：

_____________________________。

（4）若将NaHSO4与Ba（OH）2在溶液中按照物质的量之比1∶1混合，化学方程式为________________________________________________________________________。

答案　

（1）HCl===H＋＋Cl－　NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO

　NaHCO3===Na＋＋HCO

（2）盐　NaHSO4在溶液中能电离出阳离子Na＋和阴离子SO

（3）NaHSO4＋BaCl2===NaCl＋BaSO4↓＋HCl

（4）NaHSO4＋Ba（OH）2===NaOH＋H2O＋BaSO4↓

解析　

（1）根据实验①②③可知溶液中HCl完全电离生成H＋和Cl－，NaHSO4完全电离生成Na＋、H＋、SO

，NaHCO3溶液中H＋很少，NaHCO3电离生成Na＋和HCO

。

（2）由于NaHSO4电离出的阳离子有Na＋，阴离子有SO

，因此NaHSO4应为盐类。

（3）NaHSO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀、NaCl和HCl。

（4）1∶1混合时反应产物为BaSO4、NaOH和H2O。

15.导电性实验可以作为研究电解质电离本质及反应机理的有效方法。

（1）在如下图所示的装置里，若灯泡亮，广口瓶内的物质A可以是________（填序号）。

①干燥的氯化钠晶体　②干燥的氢氧化钠晶体　③蔗糖晶体　④酒精　⑤氯化钠溶液　⑥氢氧化钠溶液　⑦稀盐酸　⑧硫酸铜溶液

（2）在电解质溶液的导电性装置（如下图所示）中，若向某一电解质溶液中逐滴加入另一溶液时，则灯泡由亮变暗，至熄灭后又逐渐变亮的是________（填字母）。

A.盐酸中逐滴加入食盐溶液

B.硫酸中逐滴加入氢氧化钠溶液

C.石灰乳中滴加稀盐酸

D.硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液

（3）已知：

CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，

CaCO3＋CO2＋H2O===Ca（HCO3）2，且Ca（HCO3）2易溶于水。

若在

（2）题图中，电解质溶液为Ca（OH）2溶液，向溶液中逐渐通入CO2。

则：

下列四个图中，________（填字母）能比较准确地反映出溶液的导电能力和通入CO2气体量的关系（x轴表示CO2通入的量，y轴表示导电能力）。

答案　

（1）⑤⑥⑦⑧　

（2）D　（3）D

解析　

（1）氯化钠、氢氧化钠晶体虽由离子构成，但离子不能自由移动，所以不导电。

两者溶于水后，在水分子的作用下，离解成自由移动的阴、阳离子（实为水合离子），所以二者的水溶液能导电；蔗糖由分子构成，不能导电，其水溶液也不导电。

（2）溶液能否导电，取决于溶液中是否有自由移动的离子存在；导电性强弱则由离子浓度大小及所带电荷数多少等因素决定。

D选项中，发生反应H2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2H2O，溶液中离子浓度减小，恰好完全反应时，溶液中几乎没有离子，继续滴加Ba（OH）2溶液，Ba（OH）2过量，溶液中Ba2＋、OH－数目增多；石灰乳中Ca（OH）2溶解度小，加稀盐酸生成了可溶性的CaCl2，导电能力增强。

（3）由于通入CO2后溶液中自由移动的离子的浓度逐渐减小，所以一开始导电能力逐渐下降，随着反应的进行，离子浓度逐渐增大，导电能力又逐渐增大，所以选D。