高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二节 离子反应第1课时习题

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知识点一 电解质和非电解质
氯化钠注射液是输液常用的一种溶液，氯化钠在水中的溶解如图，是不是所有的物质溶于水都以离子形式存在，哪类物质在溶液中以离子形式存在？请完成下列知识点：
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。单质和混合物不是电解质，也不是非电解质
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。
知识点二 酸、碱、盐在水溶液中的电离
如氯化钠溶于水的示意图如下：
它究竟是如何发生的？如何表示？
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： ，
H2SO4： ；
酸是电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物。注意“全部”
(2)NaOH： ，
Ba(OH)2： ；
碱是电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物。
(3)Na2CO3： ，
Al2(SO4)3： ；
盐是电离时能生成金属阳离子(或NHeq \\al(＋,4))和酸根阴离子的化合物。
微判断
(1)铁丝、NaCl溶液和盐酸都能导电，所以三者都是电解质。( )
(2)液态H2SO4、固态NaCl均不导电，所以H2SO4、NaCl均不是电解质。( )
(3)NH3、CO2的水溶液均能导电，所以NH3、CO2均是电解质。( )
(4)蔗糖溶于水和熔融时都不导电，蔗糖是非电解质。( )
(5)硫酸钡水溶液几乎不导电，故硫酸钡是非电解质。( )
(6)NaCl晶体不能导电，是由于其中不含离子。( )
(7)电解质发生电离，需要通电后才能进行。( )
(8)NaHSO4在水中能电离出H＋，故NaHSO4属于酸。( )
微训练
1．下列物质中，能够导电的电解质是( )
A．铝丝 B．熔融的MgCl2
C．NaCl溶液D．蔗糖
2．下列物质的电离方程式，正确的是________(填序号)。
①NaOH===eq \(N,\s\up6(＋1))a＋eq \(O,\s\up6(＋1))H
②NaOH===Na＋＋H＋＋O2－
③H2SO4eq \(=====,\s\up7(电解))2H＋＋SOeq \\al(2－,4)
④BaCl2===Ba2＋＋Cleq \\al(－,2)
⑤NaHCO3===H＋＋COeq \\al(2－,3)＋Na＋
⑥Na2CO3===Na＋＋COeq \\al(2－,3)
⑦Ca(OH)2===Ca2＋＋OH－
⑧Ba(OH)2===Ba2＋＋2OH－
3．现有以下物质：①氮气 ②液态CO2 ③氯化氢气体 ④铜片 ⑤硫酸钡晶体 ⑥蔗糖 ⑦酒精 ⑧熔融的KNO3 ⑨NaOH溶液，请回答下列问题(填序号)：
(1)以上物质能导电的是________。
(2)以上物质中属于电解质的是________。
(3)③⑧电离方程式为③_______________________________，
⑧__________________________________________________。
1．盐酸能导电，盐酸是电解质吗？
提示 盐酸是HCl的水溶液，是混合物，不是电解质。
2．纯醋酸在熔融状态时不导电，纯醋酸是非电解质吗？
提示 纯醋酸在水溶液中能导电，纯醋酸是电解质。
学习任务1 电解质的理解
1．SO3水溶液、氯化钠溶液都能导电吗？它们都是电解质吗？
提示 都能导电，但两者都不是电解质，因为两者都是混合物。SO3与水反应生成H2SO4导电，而不是SO3自身电离而导电。
2．BaSO4、AgCl、CaCO3难溶于水，它们是电解质吗？
提示 BaSO4、AgCl、CaCO3都属于盐，为电解质。
3．纯硫酸在熔融状态下不导电，所以硫酸不是电解质。这种说法正确吗？
提示 不正确，硫酸溶于水能导电，H2SO4为电解质。
1．判断物质是否为电解质的方法
2．理解电解质和非电解质时要注意的四个“不一定”
(1)不是电解质的物质不一定是非电解质
电解质和非电解质的基本前提是化合物，单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
(2)电解质不一定同时具备以下两个条件
①在水溶液里能导电；
②在熔融状态下能导电。
化合物只要具备其中一个条件即为电解质。如HCl在熔融时不导电，但在水溶液中能导电，所以HCl属于电解质
(3)导电的物质不一定是电解质
①Fe、Cu等金属在熔融状态下也能够导电，但它们都是单质，不属于电解质；
②稀盐酸能导电，但不能说稀盐酸是电解质，应该说HCl是电解质，因为稀盐酸是混合物。
(4)不导电的物质不一定不是电解质
BaSO4、CaCO3等难溶于水的盐，其水溶液的导电能力也很弱，其熔融状态下导电，因而它们属于电解质。
【例题1】 有下列物质：①NaOH固体、②铜丝、③HCl气体、④稀H2SO4、⑤CO2
单质
气体、⑥氨水、⑦Na2CO3粉末、⑧蔗糖晶体、⑨熔融NaCl、⑩CuSO4·5H2O晶体
混合物 纯净物
请用序号填空：
(1)上述状态下可导电的是________，溶于水和熔融状态下都能导电的是________。
(2)属于电解质的是______，属于非电解质的是______。
变式训练1 下面关于电解质的叙述中错误的是( )
A．在水溶液中和熔融状态下均不导电的化合物叫非电解质
B．电解质、非电解质都指化合物而言，单质不属于此范畴
C．电解质在水中一定能导电，在水中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
学习任务2 电解质的电离
【生活情景】
阿累尼乌斯创建电离学说的故事
阿累尼乌斯在200多年前提出的电离学说，可是当初(1884年)在他提交题为《电解质的导电性研究》的博士论文时却几乎未能通过，为什么呢？当时有了电解质在水溶液中产生带电离子的观点，但对于离子的产生是否一定要依靠外接电源电流的作用则没有确定的看法，以至于在较长时期内，科学界普遍赞同法拉第(英国物理学家、化学家)关于溶液中“离子是在电流作用下产生的”观点，阿累尼乌斯在研究电解质溶液的导电性时发现，溶液的导电性与浓度有关，而且两者并不成正比，他还发现如下实验事实：氨气、卤化氢气体不能导电，但它们的水溶液却能导电；纯净的固体氯化钠不导电，溶于水后形成的溶液就能够导电，等等，于是他着重探究水在这里所起的作用，由于纯净的水本身是不导电的，唯一的可能就是电解质在水溶液中电离出离子并不需要有电流的作用，他提出的电离假说由于和传统的理论相违背，在离子是否能够独立存在还没有得到确证之前，怀疑和责难应当是合理的，所以直到人们弄清楚原子结构并确认离子可以独立存在之后，阿累尼乌斯的电离学说才被认可，进而成为经典的化学理论。
1．“通过这个故事可以思考两个问题，一个是和化学直接相关的问题，即电解质溶液能够导电是因为溶液中存在带电的离子，在这一点上，阿累尼乌斯和法拉第的观点一致，那么他们之间的不同之处在哪里呢？”
提示 他们的主要分歧是电解质在水溶液中产生离子的原因，法拉第认为要依靠外电流的作用，阿累尼乌斯则认为是溶剂水的作用，根据阿累尼乌斯的学说，电解质是在溶剂水的作用下电离出离子的，因此电解质的溶解过程同时也是它转变为离子的过程，由于不需外电流的作用，所以这个过程是具有自发性的自然过程。
2．电解质只有在水中才能发生电离吗？
提示 不一定，电解质在水溶液里或熔融状态下，可以电离，二者具备其一即可。
电解质的导电是有条件的：水溶液里或熔融状态下才能导电
(1)强碱和盐等化合物在固态时虽然存在阴、阳离子，但是不能自由移动，所以不能导电；在熔融状态或水溶液里能电离出自由移动的离子，故能导电。
(2)酸在固态或液态(熔融状态)时只有分子，没有自由移动的离子，因而也不导电，如液态HCl、H2SO4等不能导电；在水溶液里受水分子的作用，电离产生自由移动的离子，因而能够导电。因此，电离是导电的前提。
【例题2】 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。
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
变式训练2 下列说法错误的是( )
A．熔融NaCl发生了电离，能导电
B．NaCl晶体不能导电
C．NH4NO3电离时产生了NHeq \\al(＋,4)、NOeq \\al(－,3)，无金属离子，所以NH4NO3不是盐
D．NaHSO4在水溶液中电离出Na＋、H＋、SOeq \\al(2－,4)三种离子
学习任务3 (核心素养)电解质溶液的导电能力
一、知识要点
电解质溶液的导电能力
电解质溶液的导电能力与溶液中离子的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，溶液导电能力越强。
电解质的电离是受水分子的作用或受热离解成自由移动的离子。此时接入外接电源才能导电，而不是通电后再发生电离。
二、核心素养
[典例示范] 某100 mL溶液中含H2SO4 49 g，加入下列物质，溶液导电性增强的是( )
A．85.5 g Ba(OH)2B．100 mL水
C．23 g酒精D．71 g Na2SO4
[溶液导电性解题思维模型]
三、对点训练
1．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
2．下列叙述正确的是( )
A．虽然石墨有较好的导电性，但它属于非电解质
B．实验测得CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质
C．实验测得液态HCl、固体NaCl均不能导电，所以HCl、NaCl均是非电解质
D．蔗糖(纯净物)在水溶液和熔融状态下均不能导电，所以蔗糖属于非电解质
3．下列叙述正确的是( )
A．溶于水后能电离出H＋的化合物都是酸
B．NaCl溶液在电流作用下电离出Na＋与Cl－
C．硫酸溶液的导电性一定比醋酸溶液的导电性强
D．氯化氢溶于水能导电，但液态氯化氢不能导电
4．把下列四种物质分别加入到盛有100 mL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．10 g NaCl固体B．10 g NaOH固体
C．10 g BaSO4固体D．10 g Cu(NO3)2固体
5．在电解质溶液的导电性实验装置(如图所示)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
[合 格 练]
1．下列物质中能导电，但又不是电解质和非电解质的纯净物是( )
A．熔融的NaClB．石墨晶体
C．液氯D．盐酸
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
3．下表是常见的几种酸、碱、盐在水溶液中解离出来离子的情况，根据表中信息分析正确的是( )
A．在水溶液中解离出H＋的物质一定是酸
B．在水溶液中电离出金属阳离子和酸根离子的物质一定是盐
C．盐溶液解离出来的阳离子一定是金属离子
D．碱溶液解离出的离子一定是金属阳离子和OH－
4．下列水溶液中的电离方程式正确的是( )
A．NaHSO4===Na＋＋H＋＋SOeq \\al(2－,4)
B．Cu(NO3)2===Cu2＋＋2(NO3)2－
C．Ca(OH)2===Ca2＋＋OH2－
D．K2SO4===K＋＋SOeq \\al(2－,4)
5．下列物质溶于水，其电离方程式正确的是( )
A．NaHCO3===Na＋＋H＋＋COeq \\al(2－,3)
B．(NH4)2SO4===NHeq \\al(＋,4)＋SOeq \\al(2－,4)
C．NH4Cl===NHeq \\al(＋,4)＋Cl－
D．Ba(OH)2===Ba2＋＋OHeq \\al(－,2)
6．下列各组物质，前者属于电解质，后者属于非电解质的是( )
A．NaCl晶体、BaSO4B．铝、二氧化硫
C．液态的醋酸、酒精D．熔融的KNO3、硫酸溶液
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
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
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
10．2 g NaOH固体分别加入到下列100 mL液体中，溶液导电能力变化不大的是( )
A．自来水
B．含2.45 g H2SO4的硫酸溶液
C．含2.925 g NaCl的溶液
D．含4.25 g NaNO3的溶液
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
12．已知：CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，且Ca(HCO3)2易溶于水。试根据如图所示装置回答下列问题：
(1)通入CO2前，灯泡________(填“亮”或“不亮”)。
(2)开始通入CO2时，灯泡的亮度________。
(3)继续通入过量的CO2，灯泡的亮度________。
(4)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)。
[能 力 练]
13．有下列10种物质：①金属铜 ②稀硫酸 ③氯化氢
④氨气 ⑤空气 ⑥二氧化碳 ⑦金属汞(俗称水银)
⑧氯化钠 ⑨碳酸钙 ⑩氯气
把符合左栏条件的物质对应的序号填入右栏相应的位置。
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。
②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①中反应的化学方程式：____________________________________
___________________________________________________。
(4)若将NaHSO4与Ba(OH)2在溶液中按照1∶1混合，化学方程式为___________________________________________________。
学业要求
核心素养对接
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。
1.通过电解质溶液的导电现象，学会从宏观现象辨识物质。
2．通过离子产生途径的学习认识电解质导电的微观本质。
(1)影响溶液导电能力的因素⇒提升学生的微观辨析能力
(2)溶液导电能力的实验判断⇒培养学生的实验探究意识
分析反应
A项，2H＋＋SOeq \\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
分析离子
浓度变化
A项，离子浓度减小；B项，离子浓度减小；C项，离子浓度减小；D项，离子浓度增大
易错防范
(1)溶液的导电能力与强、弱电解质、与溶液浓度大小、与离子化合物、共价化合物没有直接关联
(2)溶液中的溶质由弱电解质变为强电解质导电性增强。如向CH3COOH溶液中滴加少量氨水，导电性增强
(3)溶液体积变化对导电性的影响，如向HCl中滴加少量NaOH，溶液导电性减弱
溶质
酸
盐
碱
HCl
H2SO4
NaCl
NaHSO4
NH4Cl
NaOH
NH3·H2O
解离
出的
离子
H＋、
Cl－
H＋、
SOeq \\al(2－,4)
Na＋、
Cl－
Na＋、
H＋、
SOeq \\al(2－,4)
NHeq \\al(＋,4)、
Cl－
Na＋、
OH－
NHeq \\al(＋,4)、
OH－
条件
物质对应的序号
混合物
电解质，但熔融状态下不导电
电解质，但难溶于水
非电解质
既不是电解质，也不是非电解质，但本身能导电