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电解质电离和离子反应知识复习

化学组   常  青

 

普通高中化学课程标准实验教科书(人教版)选修四第三章学习了水溶液中的离子平衡知识,它是中学化学重要的基础理论知识之一,是高中化学的难点和重点,更是高考考试的热点。学好本章知识的前提是同学们首先掌握好什么是电解质;电解质的强弱之分;电解质的电离以及离子反应等基础知识。下面将相关知识复习梳理如下,供同学们参考。

一、电解质与非电解质

1、电解质与非电解质

在水溶液中或熔化状态时能够导电的化合物叫做电解质,不能导电的化合物叫做非电解质。

在复习时要注意概念的三个方面,“在水溶液中”和“熔化状态”两者符合其中一个即可;在两者之一的条件下能够导电;该物质必须是化合物,三方面缺一不可。

例如“氯化钠固体不导电,所以氯化钠是非电解质;氯化钠水溶液能够导电,因此氯化钠水溶液是电解质。”这种说法错误,电解质导电的条件是“在水溶液中”或“熔化状态”,与固体是否导电没有关系。氯化钠水溶液是混合物而非化合物,正确答案为氯化钠是电解质。还有“氨气溶于水所得氨水溶液能够导电,因此氨气是电解质”说法也是不正确的。其实同学们应该明白能称为电解质的化合物还有一个隐含的本质条件是在水溶液中或熔化状态两个条件之一中因本身电离使之导电。氨水溶液导电应该说一水合氨是电解质才正确。

2、强电解质与弱电解质

酸、碱、盐等电解质在水溶液中能导电,但电离程度上有强、弱之分,能够全部电离的电解质称为强电解质,反之称为弱电解质。

强酸、强碱和绝大多数盐类物质都是强电解质。酸可分为含氧酸和无氧酸。含氧酸可以用通式HnXOn+m来表示,其中n是等于或大于1的自然数,当式中m2时,这种含氧酸为强酸,是强电解质,当m2时,这种含氧酸为弱酸是弱电解质。无氧酸中,以卤素形成的除氢氟酸外均为强酸,是强电解质。碱金属最高价氧化物对应的水化物、氢氧化钙和氢氧化钡这些碱是强碱,属于强电解质。虽然氢氧化钙微溶于水,但它溶解在水中的那部分是完全电离的,故它是强电解质。盐类物质除个别特殊的例外,中学阶段学习的盐一般都是强电解质。除上述强电解质外,其它的电解质如弱酸、弱碱和水等都是弱电解质。

二、电离理论及电离方程式

1、电离理论要点

1)电解质在溶于水或熔化状态时,能够解离成自由移动的离子的过程叫电离。

2)每种电解质都能电离出带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子,溶液中阴、阳离子所带电荷的总数相等,因此整个溶液呈电中性。

3)多元弱酸和多元弱碱的电离是分步进行的。

4)弱电解质的电离是可逆的。

2、电离方程式的书写

1)强电解质:强电解质在水溶液中完全电离,用“===”表示。

例如:H2SO4  === 2HSO      

 NaCl === Na Cl

2)弱电解质:弱电解质在水溶液中不完全电离,用“”表示。

例如:HClOHClO

NH3·H2O NHOH

其中多元弱酸分步电离,分步写;多元弱碱也是分步电离,在中学为了简便起见就一步写。

例如:H2CO3HHCO3         

HCO3HCO32

Al(OH)3Al33OH

3)酸式盐                                                                                                                             

①强酸的酸式盐完全电离,例如:NaHSO4 === NaHSO(水溶液中)

由于酸的电离必需在水溶液中进行,故NaHSO4 === NaHSO4(熔化时)

②弱酸的酸式盐中酸式根不能完全电离,

例如:NaHSO3=== NaHSO3                                                     

 HSO3HSO32(水溶液中)

三、离子反应和离子方程式

酸、碱、盐等电解质在溶液里所起的反应实质上就是离子间的反应。

1、离子反应发生的条件

中学化学里学习的离子反应主要类型为离子互换形式进行的复分解反应、离子参加的置换反应和离子参加的氧化还原反应。

1)复分解反应

①生成难溶物质

例如:BaCl2H2SO4===BaSO42 HCl  

离子方程式:Ba2SO=== BaSO4

②生成挥发性物质

例如:CaCO32 HCl=== CaCl2H2OCO2

    离子方程式:CaCO32H === Ca2H2OCO2

③生成弱电解质

酸碱中和反应、强酸制弱酸、强碱制弱碱等都可归为生成弱电解质。

例如:NaOHHCl === NaClH2O

 离子方程式:HOH ===  H2O

NaClOH2OCO2 === NaHCO3HClO

离子方程式:ClOH2OCO2 === HCO3HClO

2)离子参加的置换反应

①非金属单质与离子的置换反应

此类反应只能是非金属性强的单质置换非金属性弱的单质。

例如:2NaIBr2=== 2NaBrI2       

离子方程式:2IBr2=== 2BrI2

②金属单质置换出氢气或其他金属单质的置换反应

此类反应一般为活泼性强的金属单质才能置换氢气,只有较活泼的金属单质才能置换出较不活泼的金属单质,是按金属活泼性顺序进行的。要特别注意,钾、钙、钠等极活泼的金属跟盐溶液反应时,不是置换出比它活泼性弱的金属单质,而是置换水里的氢离子。

例如:Mg 2HCl  ===  MgCl2 H2    

离子方程式:Mg 2H===  Mg2 H2

Cu 2AgNO3  ===  Cu(NO3)2 2Ag  

离子方程式:Cu 2Ag ===  Cu2 2 Ag

3)离子参加的氧化还原反应

此类反应有离子参加属于离子反应,但能发生的根本实质是电子的转移,可称为氧化还原型的离子反应。

例如:2FeCl3 Fe  ===  3FeCl2              

 离子方程式:2Fe3 Fe  ===  3Fe2

   Na2SO3 H2O2 === Na2SO4 H2O  

离子方程式:SO32H2O2 === SOH2O

2、离子方程式的书写                                                                   

1)写出反应的化学方程式;

BaCl2H2SO4===BaSO42 HCl

2)把易溶于水、易电离的物质写成离子形式,难溶的物质、气体和弱电解质等用化学式表示。上述化学方程式可改写成:

Ba22Cl2HSO=== BaSO42H2Cl

3)删去方程式两边不参加反应的离子;

Ba2SO=== BaSO4

4)检查方程式两边质量、电荷是否守恒,如果有电子转移,还要检查电子转移是否守恒。

通过对上述相关知识的复习梳理,我相信同学们能够透彻理解这部分内容,同时学会梳理知识,形成知识体系,将纷繁复杂的化学知识点整合成知识网络,提高学习效率。

(张修胜老师编审

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发布时间:2012-10-17 15:47:33
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