1、学年高中化学第2章元素与物质世界第2节第1课时电解质及其电离学案鲁科版电解质及其电离核心素养发展目标1.能从宏观与微观相结合的角度对物质进行分类,理解电解质、非电解质的概念,了解常见的电解质。2.通过分析、推理等方法认识电解质的电离及电离条件,建立书写电离方程式的认知模型,加深对酸、碱、盐的认识。一、电解质和非电解质1.电解质与非电解质的概念2.电解质与非电解质的比较电解质非电解质适用范围化合物导电条件在水溶液中或熔融状态下能够导电在水溶液中和熔融状态下都不能导电本质区别自身能发生电离自身不能发生电离物质类别酸:如H2SO4、H2CO3等碱:如NaOH、NH3H2O等盐:如NaCl、BaSO4
2、等活泼金属氧化物:如MgO等水多数非金属氧化物,如SO2、CO2、CO等部分有机化合物,如蔗糖、酒精等部分非金属氢化物,如CH4、NH3等1.电解质和非电解质的判断依据(1)电解质与非电解质的基本前提是化合物。(2)化合物溶于水或熔融状态下能够导电,二者具备其一即可。有些电解质溶于水导电,但熔融状态下不导电,如HCl气体、硫酸。有些电解质只在熔融状态下才能导电,如BaSO4、Al2O3。2.电解质的导电条件酸:溶于水导电,气态或液态不导电。碱:溶于水或熔化状态下(NH3H2O除外)均导电,固态不导电。多数盐:溶于水或熔化状态下均导电,固态不导电。金属氧化物:熔融状态下导电,固态不导电。水:液态
3、导电。例1下列说法正确的是()A.铜、石墨均能导电,所以它们均是电解质B.NH3、CO2的水溶液均能导电,所以NH3、CO2均是电解质C.液态HCl、固体NaCl均不能导电,所以HCl、NaCl均是非电解质D.蔗糖、酒精在水溶液和熔融状态下均不能导电,所以它们均是非电解质答案D解析判断某化合物是否为电解质,应从其水溶液或熔融状态下能否导电的角度进行分析;另外从物质分类看,酸、碱、盐均为电解质;判断某物质是否为电解质的前提是此物质必须是化合物,故铜、石墨均不是电解质;NH3、CO2的水溶液能导电,并不是它们自身电离的结果,而是它们与水反应的产物NH3H2O、H2CO3电离的结果,所以NH3、CO
4、2是非电解质。思维启迪电解质的判断方法(1)从物质分类角度:酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水是电解质。(2)从化合物导电性角度:化合物在水溶液中或在熔融状态下能导电,就属于电解质;而非电解质必须是在这两种情况下均不导电的化合物。(3)判断电解质与非电解质应注意的问题电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。电解质一定是本身在水溶液中或熔融状态下能电离出离子的化合物。有些化合物的水溶液能导电,但溶液中的离子不是它本身电离产生的,而是它与水反应的产物电离产生的,它本身不是电解质,而是非电解质,如SO2、CO2、NH3是非电解质,而它们与水反应的产物H2SO3、H2CO3
5、、NH3H2O是电解质。例2有下列物质:氢氧化钠固体铜丝氯化氢气体稀硫酸二氧化碳气体稀氨水碳酸钠粉末蔗糖晶体熔融氯化钠CuSO45H2O晶体。请回答下列问题:(1)属于电解质的是_(填序号,下同)。(2)属于非电解质的是_。(3)上述状态下可导电的是_。(4)上述状态下的电解质不能导电的是_。答案(1)(2)(3)(4)解析电解质和非电解质都是化合物,电解质首先是化合物,其次是这种化合物能自身电离出自由移动的离子;单质、混合物无论导电与否,既不是电解质也不是非电解质。导电的关键是是否有自由移动的离子或电子,有则能导电,无则不能导电。误区警示理解电解质和非电解质的四个“不一定”(1)能导电的物质
6、不一定是电解质,如金属、石墨、盐酸等;电解质不一定能导电,如固体NaCl、液态HCl等。(2)溶于水能导电的化合物不一定是电解质,CO2、SO2、SO3、NH3等是非电解质。(3)电解质不一定易溶于水,易溶于水的化合物不一定是电解质。例如:BaSO4等难溶于水的盐,其水溶液的导电能力很弱,但其熔融状态可导电,因而属于电解质。酒精易溶于水,但它是非电解质。(4)不是电解质的物质不一定就是非电解质。单质和混合物既不是电解质,也不是非电解质。二、电解质的电离1.电解质导电的原因样品固态NaCl熔融状态的NaClNaCl溶液能否导电不能能能原因NaCl晶体中的Na和Cl不能自由移动受热熔化时,NaCl
7、晶体中的Na和Cl成为能够自由移动的离子NaCl晶体溶于水时,在水分子的作用下,Na和Cl进入溶液,成为能够自由移动的离子2.电离(1)概念:电解质溶于水或受热熔化时,离解成能够自由移动的离子的过程称为电离。(2)表示方法电离方程式强酸的电离(如H2SO4):H2SO4=2HSO。强碱的电离(如NaOH):NaOH=NaOH。盐的电离(如Na2SO4):Na2SO4=2NaSO。(3)从电离的角度认识酸、碱、盐(1)酸、碱、盐的电离条件多数盐在熔化状态或水溶液中能发生电离而导电。酸只有在水溶液中能电离,故液态酸不导电。NaOH、KOH等强碱,在熔融状态或水溶液中均能发生电离而导电。提醒电解质发
8、生电离的条件是溶于水或受热熔化,而不是通电后才电离。(2)电离方程式书写注意事项符合客观事实,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。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。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。例3(1)下列电离方程式正确的是_。A.CaCl2=Ca2Cl2B.Na2SO4=NaSOC.HNO3=HNOD.NaHCO3=NaHCO(2)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(1)C(2)物质名称化学式类别电离方程式硝酸HNO3酸HNO
9、3=HNO氯化镁MgCl2盐MgCl2=Mg22Cl熟石灰Ca(OH)2碱Ca(OH)2=Ca22OH思维启迪电离方程式的书写(1)强酸、强碱和绝大部分盐书写时用“=”连接。(2)酸式盐的电离方程式强酸的酸式盐在水溶液中完全电离,如NaHSO4=NaHSO。弱酸的酸式盐在溶液中电离,生成酸式酸根离子和阳离子,如NaHCO3=NaHCO。强酸的酸式盐在熔融状态下电离与在水溶液中电离不同。如熔融状态下电离方程式NaHSO4=NaHSO。例4下列关于酸、碱、盐的各种说法中正确的是()A.电离出的阳离子有H的化合物叫酸,电离出OH的化合物叫碱B.氯化钠溶液在电流的作用下电离出Na和ClC.化合物电离时
10、,生成金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子的是盐D.NaHSO4可以电离出H,因此NaHSO4属于酸答案C解析电离时生成的阳离子只有H的化合物称为酸,生成的阴离子只有OH的化合物称为碱,A项错误;氯化钠溶解于水时,在水分子的作用下能电离出Na和Cl,电解质的电离无需外加电流,B项错误;NaHSO4电离的阳离子除H外还有Na,不属于酸,NaHSO4应属于酸式盐。易错警示(1)盐中不一定含有金属阳离子,如NH4Cl等铵盐属于盐类。(2)在水溶液中能电离出H的化合物不一定是酸,如NaHSO4在水溶液中电离出的阳离子不全部是H,故NaHSO4属于酸式盐。(3)电解质电离不需要外加电源。(4)电解质溶液
11、中,阴离子所带负电荷的总数和阳离子所带正电荷的总数一定相等,故电解质溶液呈电中性。例5下列说法中正确的是()A.CaCl2溶液的导电能力不一定大于KCl溶液的导电能力B.固态KCl不导电,所以KCl是非电解质C.在相同温度下,强酸溶液一定比弱酸溶液的导电能力强D.在相同温度下,饱和溶液一定比不饱和溶液的导电能力强答案A解析离子浓度的大小和离子所带电荷总数的多少共同决定导电能力的强弱。Ca2所带电荷虽大,但若K的浓度远大于Ca2时,KCl溶液的导电能力大于CaCl2溶液的导电能力,A项正确;KCl在熔融状态下和溶于水时均能导电,是电解质,B项错误;溶液导电性强弱与离子的物质的量浓度的大小有关,强
12、酸溶液里离子的物质的量浓度不一定大,弱酸溶液里离子的物质的量浓度不一定小,饱和溶液不一定是浓溶液,不饱和溶液不一定是稀溶液,C、D项错误。思维启迪电解质溶液导电能力的影响因素电解质溶液的导电能力与溶液中自由移动离子浓度及离子所带电荷多少有关,离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。三、强电解质和弱电解质1.强电解质(1)定义:在水溶液中能完全电离的电解质。(2)常见物质(3)电离方程式:强电解质的电离方程式用“”,如Ba(OH)2:Ba(OH)2=Ba22OH。2.弱电解质(1)定义:在水溶液中部分电离的电解质。(2)常见物质(3)电离方程式:弱电解质的电离方程式用“ ”,如NH3H2O
13、:NH3H2O NHOH。强弱电解质判断注意事项(1)电解质的强弱与其溶解度的大小无关。某些难溶于水的盐,由于溶于水的部分完全电离,所以它们属于强电解质,如BaSO4、CaCO3等。(2)电解质的强弱与溶液导电性没有必然的联系。由于溶液的导电性强弱与溶液中自由移动离子的浓度大小和离子所带的电荷数多少有关,所以强电解质溶液的导电能力不一定强,弱电解质溶液的导电能力也不一定弱。例6下列说法正确的是() A.强电解质的水溶液中不存在溶质分子,弱电解质的水溶液中存在溶质分子和离子B.强电解质的水溶液导电性比弱电解质的水溶液强C.硫酸钡难溶于水,其水溶液电阻很大,所以硫酸钡属于弱电解质D.强电解质易溶于
14、水,弱电解质难溶于水答案A解析强电解质溶于水后,全部电离,不存在溶质分子;而弱电解质溶于水后,部分电离,存在溶质分子和离子,A项正确;溶液导电性强弱是由溶液离子浓度大小及离子所带电荷数决定的,强电解质溶液的导电性不一定大于弱电解质溶液,B项错误;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,C项错误;强电解质有难溶于水的,如CaCO3等,弱电解质有易溶于水的,如CH3COOH等,D项错误。易错警示强、弱电解质是根据电解质溶于水后电离的程度来划分的,与它的溶解性及溶液的导电性没有直接关系;强电解质溶液的导电能力不一定比弱电解质溶液的导电能力强。1.判断正误(正确的打“”,错误的打“”)
15、(1)NaCl晶体不能导电,是由于其中不含离子()(2)电解质发生电离需要通电才能进行()(3)NaOH、Na2SO4在水溶液中和熔融状态下均能发生电离()(4)盐一定能电离出金属阳离子()(5)在水溶液中能电离出H的化合物都是酸()(6)在水溶液中和熔融状态下都能导电的化合物是电解质()(7)Fe、Cu能够导电,说明它们都是电解质()(8)氯化氢是电解质,但液态氯化氢不导电()(9)BaSO4难溶于水,固体NaCl不导电,故BaSO4和NaCl是非电解质()(10)盐酸中存在HCl分子,CH3COOH水溶液中存在CH3COOH分子()(11)导电性强的溶液里自由移动的离子数目一定比导电性弱的
16、溶液里自由移动的离子数目多()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)2.下列物质中不属于电解质的是 ()氢氧化钠硫酸钡氨气蔗糖盐酸铁A. B.C. D.答案A解析两种化合物自身均不能电离,属于混合物,属于单质,既不是电解质也不是非电解质。3.下列有关电解质的说法正确的是() A.NH3溶于水可导电,所以NH3是电解质B.Na2O熔融时能导电,所以Na2O是电解质C.铜的导电性很好,所以铜是电解质D.SO2水溶液的导电性很好,所以SO2是电解质答案B解析电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,NH3溶于水生成NH3H2O,NH3H2O电离,使溶液导电,
17、但NH3不是电解质,A项错误;Na2O熔融时能导电说明它是电解质,B项正确;铜是一种单质,不是电解质,C项错误;SO2水溶液能导电,是因为与水反应生成的H2SO3是一种电解质,D项错误。4.下列物质能够导电的是()A.熔融状态下的氯化钾B.液态的氯化氢C.硫酸铜晶体D.无水乙醇答案A解析物质能否导电关键是看是否具有带电微粒且能自由移动。5.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ClB.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=2NaS64O2答案B解析氯化钠在溶于水时即能电离
18、出Na和Cl,电解质的电离无需外加电流的作用,A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,B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,C错误;硫酸钠在水中的电离方程式应为Na2SO4=2NaSO,D错误。6.(1)以下为中学化学中常见的几种物质:CuNaClNaHSO4CO2H2SO4酒精CaCO3BaSO4NaOH属于电解质的是_(填序号)。(2)写出下列物质在水溶液中的电离方程式:Ba(OH)2:_。KHSO4:_。HNO3:_。Na2CO3:_。Fe2(SO4)3:_。(3)对(2)中各物质按酸、碱、盐分类,其
19、中,属于酸的是_(填序号,下同),属于碱的是_,属于盐的是_。答案(1)(2)Ba(OH)2=Ba22OHKHSO4=KHSOHNO3=HNONa2CO3=2NaCOFe2(SO4)3=2Fe33SO(3)解析(1)单质不属于电解质和非电解质,酸、碱、盐、活泼金属氧化物属于电解质,故属于电解质。题组1电解质和非电解质的概论与判断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H
20、g熔融态可以导电,但为单质,不是电解质;C项,电解质的电离条件是熔融或溶于水,不需通电;D项,是电解质的定义,故正确。2.下列说法正确的是()A.SO3、SO2的水溶液均能导电,所以均是电解质B.蔗糖、酒精在水溶液和熔融状态时均不导电,所以它们是非电解质C.液态硫酸、固态硫酸钡不能导电,所以两者均不是电解质D.钢铁、石墨均导电,所以它们是电解质答案B解析SO3、SO2均是非电解质;液态硫酸溶于水、熔融硫酸钡均能导电,是电解质;钢铁、石墨均是单质,既不是电解质也不是非电解质。3.下列说法正确的是()A.酸、碱、盐都是电解质B.电解质都是易溶于水的物质C.氧化物都是电解质D.氢化物都不是电解质答案
21、A解析电解质是根据化合物能否电离出离子划分的,不是根据化合物的水溶性划分的,B项错;氧化物有的是电解质,如Na2O、CaO等;有的不是电解质,如CO2、SO2等,C项错;氢化物有的是电解质,如HCl、HF等;有的不是电解质,如CH4、NH3等,D项错。4.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中或熔融状态下能够导电的化合物。A项,铜是单质;B项,氯化镁是电解质,在熔融状态下能够导电;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。5.下列说法正确的是()A.水导电性很差,所以水是非电解质B.电解质与非电
22、解质的本质区别,是在一定条件下能否电离C.酸、碱和盐类都属于电解质,其他化合物都是非电解质D.NaCl和HCl都是电解质,所以它们在熔融状态下都能导电答案B解析A项,水能电离出OH与H,所以水是电解质;C项,部分氧化物也属于电解质,如Na2O、CaO;D项,HCl在熔融状态下不导电。题组2电解质在水溶液中的电离6.下列叙述中正确的是()A.能电离出氢离子的化合物叫做酸B.能电离出氢氧根离子的化合物叫做碱C.盐电离出的阳离子只能是金属阳离子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A项,酸是电离出的阳离子全部是氢离子的化合物,错误;B项,碱是电离出的阴离子全部是氢氧根离子的化合物,错误
23、;C项,盐电离出的阳离子可能是金属阳离子,也可能是铵根离子,错误;D项,由金属离子和酸根离子组成的化合物是盐,正确。7.某一化学兴趣小组的同学在家中进行实验,按照图A连接好线路,发现灯泡不亮;按照图B连接好线路,发现灯泡亮了。由此得出的以下结论正确的是()A.KNO3固体不是电解质B.KNO3溶液是电解质C.KNO3在水溶液中电离出了可以自由移动的离子D.在KNO3溶液中,水电离出了大量的离子答案C解析KNO3是电解质,但KNO3固体中没有可以自由移动的离子而不导电,KNO3溶液是混合物不是电解质。8.下列物质溶于水,其电离方程式正确的是()A.NaHCO3=NaHCOB.(NH4)2SO4=
24、NHSOC.NH4Cl=NHClD.Ba(OH)2=Ba2OH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。9.下列叙述正确的是()A.NaHSO4在水溶液中能够电离出H、Na和SO,NaHSO4是酸B.NaHCO3的电离方程式为NaHCO3=NaHCOC.液态的醋酸属于电解质,酒精属于非电解质D.NaCl只能在水溶液中电离出可以自由移动的离子答案C解析NaHSO4属于酸式盐,A错误;在溶液中NaHCO3的电离方程式应为NaHCO3=NaHCO,B错误;液态的醋酸属于电解质,酒精属于非电解质,C正确;NaCl在水溶液和熔融状态下均电离出可以自由移动的离子,
25、D错误。10.下列物质能导电的是()固体食盐氯水CuSO45H2O液氯蔗糖氯化氢气体盐酸液态氯化氢A.B.C.D.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。不导电。氯水和盐酸中存在自由移动的离子,能导电。11.将以下4份溶液分别置于如图的装置中,其他条件相同时,灯泡最亮的是()A.100mL1molL1的盐酸B.100mL2molL1的蔗糖溶液C.100mL1molL1的食盐水D.30mL1molL1的CaCl2溶液答案D解析电解质溶液中离子浓度越大,离子所带电荷数越多,溶液导电能力越强,1molL1盐酸中c(H)、c(Cl)均为1molL1,1molL1食盐水中c(N
26、a)、c(Cl)均为1molL1,1molL1CaCl2溶液中c(Ca2)1molL1,c(Cl)2molL1,即CaCl2溶液中离子浓度最大。12.(2018广州高一检测)某100mL溶液中含H2SO40.5mol,加入下列物质,溶液导电性增强的是()A.0.5molBa(OH)2 B.100mL水C.0.5mol酒精 D.0.5molNa2SO4答案D解析溶液中离子浓度越大,离子所带电荷越多,导电能力越强。A项,加入Ba(OH)2与H2SO4恰好完全反应生成BaSO4沉淀和H2O,离子浓度几乎为零,导电能力减弱,错误;B项,加入水,溶液中离子浓度减小,导电能力减弱,错误;C项,酒精属于非电
27、解质,加入后导电能力变化不大,错误;D项,加入Na2SO4不发生反应,但溶液中阳离子和阴离子的浓度都增大,导电能力增强,正确。13.现有以下物质:NaCl晶体干冰液态醋酸汞CuSO45H2O蔗糖稀硫酸熔融态Na2SO4稀氨水Ca(OH)2HClOBaCO3固体NaHSO4晶体(1)以上物质能导电的是_(填序号,下同)。(2)以上物质属于电解质的是_。(3)属于弱电解质的是_。(4)NaHSO4在水溶液中能够电离出H、Na和SO,下列对NaHSO4的分类中不正确的是_(填字母)。A.NaHSO4是盐 B.NaHSO4是酸式盐C.NaHSO4是钠盐 D.NaHSO4是酸答案(1)(2)(3)(4)D14.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:分别测定了0.1molL1的HCl、NaHSO4、NaHCO3溶液中H的物质的量浓度,HCl溶液中c(H)0.1molL1,NaHSO4溶液中c(H)0.1molL1,而NaHCO3溶液中
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