第二章 化学物质及其变化

高中新课标 化学必修1 同步跟踪训练 第二章 化学物质及其变化 第一节 物质的分类 要点精讲 一、简单分类法及其应用 1．物质分类的方法 （1）纯净物与混合物的区别 纯 净 物 混 合 物 ①有固定的组成和结构 ②有一定的熔、沸点 ③保持一种物质的性质 无固定组成和结构 无一定的熔、沸点 保持原有物质各自的化学性质 （2）物质分类的多种角度 …… …… 2．单质、氧化物、酸、碱和盐之间的相互关系 二、分散系及其分类 1．分散系、 （1）定义：一种（或几种）物质以粒子形式分散到另一种物质里所形成的混合物。 （2）组成：分散质——被分散成微粒的物质 分散剂——微粒分散在其中的物质 （3）分类： 分散系 溶 液 胶 体 悬（乳）浊液 分散系粒子的直径 <1nm 1nm ～100nm >100nm 分散质粒子的组成 小分子或离子 大分子或分子集合体 许多分子的集合体 外 观 均一、透明 大多均一、透明 不均一、不透明 实 例 食盐水、糖水 淀粉胶体、Fe(OH)3胶体 泥水 2．胶体 （1）胶体的本质特征：分散质微粒的直径在1nm ～ 100nm之间。胶体是以分散质粒子大小为特征的，它只是物质的一种存在形式，如NaCl溶于水形成溶液，如果分散在酒精中可形成胶体。可见，同种分散质在不同的分散剂中可以得到不同的分散系。 （2）胶体的性质 现象 定义 解释 应用 丁达尔现象 光束通过胶体时，形成光亮的通路的现象 胶体分散质的粒子比溶液中溶质的微粒大，使光波发生散射 区别溶液和胶体 布朗运动 在超显微镜下可观察到胶体粒子在做不停的、无秩序的运动，叫做布朗运动 水分子从各个方向撞击胶体粒子，而每一瞬间胶体粒子在不同方向受的力是不相同的 —— 电泳现象 在外加电场的作用下，胶体粒子在分散剂里向电极做定向移动的现象 胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带电荷 分离蛋白质、氨基酸；血清电泳用于诊断疾病；电泳电镀 聚 沉 中和胶体粒子所带的电荷，使胶体粒子聚集长大，形成颗粒较大的沉淀从分散剂里析出的过程 胶体粒子带电，加电解质或带相反电荷的胶体，中和了胶体粒子所带的电荷，从而使分散质聚集成较大的微粒，在重力作用下沉淀析出 制豆腐、果冻等 （3）胶体的分类 类 型 分散剂状态 实 例 固溶胶 固态 有色玻璃、烟水晶 液溶胶 液态 淀粉溶液、Fe(OH)3胶体 气溶胶 气态 烟、云、雾 （4）净化胶体的方法——渗析法 将胶体放入半透膜袋里，再将此袋放入水中，胶粒不能透过半透膜，而分子、离子可以透过半透膜，从而使杂质分子或离子进入水中而除去。 分散系 溶 液 胶 体 悬（乳）浊液 能否透过滤纸 能 能 一般不能 能否透过半透膜 能 不能 不能 （5）胶体的应用： 土壤的保肥作用、制豆腐的化学原理、江河入海口处形成三角洲、明矾净水等。 注意：（1）胶体中的分散质——可以是单个分子或离子或分子集合体 例如：Fe(OH)3胶体中胶粒是有许多个Fe(OH)3聚集而成；淀粉胶体胶粒就是一个淀粉分子。 （2）胶体稳定存在的原因及胶体的聚沉： ①胶体粒子具有相对较大的表面积，能吸附离子而带电荷，所以胶体粒子带电。同种胶体粒子带同种电荷，互相排斥而稳定存在。 ②一般说来，金属的氢氧化物、金属氧化物的胶体粒子带正电荷；非金属氧化物、金属硫化物、硅酸胶体的胶体粒子带负电荷。 ③加热，加电解质或带相反电荷的胶体，可使胶体发生聚沉。与胶粒所带电荷相反的离子所带的电荷越多，越易使胶体聚沉。 （3）胶体聚沉后一般情况下都生成沉淀，但有些胶体聚沉后，胶体粒子和分散剂凝聚在一起，成为不流动的冻状物，这类物质叫凝胶。常见的重要的凝胶：①豆腐——重要的植物蛋白质；②硅胶——硅酸胶体聚沉，在空气中失水成为含水4%的SiO2其表面积大，因而吸附性强，常用做干燥剂、吸附剂及催化剂载体。 （4）是否所有胶体都能发生电泳现象？ 电泳现象是由于胶体能带有电荷，在外加电场作用下能向阳极或阴极移动。而有些胶体如淀粉溶液，胶粒为中性分子，无电泳现象。 （5）蔗糖溶于水形成的分散系是溶液，为什么生物课的渗透实验中，蔗糖分子却不能通过半透膜？ 不同的半透膜，如羊皮纸、动物膀胱膜、玻璃等，其细孔的直径是不同的，也就是说，不同的半透膜，其通透性是不一样的。显然，笼统地讲半透膜能使离子或分子通过，而不能使胶体微粒通过是不恰当的。同时也应将胶体的渗析与生物体的渗透加以区别。 典型题解析 一、简单分类法及其应用 例1．化学是一门在分子、原子或离子层次上研究物质的组成、结构、性质、相互变化及其变化过程中能量关系的科学。请思考如下问题： （1）原子是构成物质的最小粒子吗？试列举出两种由原子直接构成的物质实例。 （2）举例说明分子在不断运动、分子间有间隔。 （3）“离子”和“粒子”的涵义有什么本质区别？ 【分析】 （1）原子是化学变化中的最小微粒，但原子是由居于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，其中原子核还可以再分为质子和中子等。 （2）见“参考”。 （3）离子是指带电的原子或原子团，而粒子是指一些特定微粒及其集合体，如原子、分子、离子、质子、中子、胶粒等都属于粒子范畴。 【答案】 （1）不是；如Ne等稀有气体（属于单原子分子，不构成原子晶体），金刚石等原子晶体。 （2）如溶解过程中分子的扩散，汽油的挥发等均说明分子的运动性质；物体的热胀冷缩现象，可说明物质分子间有间隔。 例2．物理变化和化学变化是物质的两种重要的运动形式，物质和运动是世界上一切物质所具有的基本属性，正如恩格斯所说：“运动是物质的存在形式，无论何时何地都没有也不可能有没有运动的物质。”从化学范畴上讲，物理变化和化学变化的本质区别在于变化中是否有新物质生成，你是如何理解“新物质”的呢？化学变化遵循质量守恒定律，如何从物质的组成和结构这一角度来认识这一规律呢？化学变化的本质是什么？怎样理解“化学变化中一般伴有物理变化”？ 【分析】 （1）原子是化学变化中的最小微粒，化学反应中生成的“新物质”也仅是“旧原子”的重新组合，而核聚变及核裂变中产生的新元素，虽然也应是新物质，但由于原子在反应前后已发生变化，故已不属于化学意义上的化学变化。 （2）化学反应过程中“断旧键，成新键”的特点，决定了化学变化仅是原子或原子团之间的分分合合，原子的守恒导致了其质量的守恒。 （3）化学变化的本质是旧化学键的断裂与新化学键的形成过程，即原子的重新组合过程。 （4）由于化学变化常伴有能量的变化，而这些能量变化会导致发光发热等物理现象的伴生，且反应物与生成物在颜色、状态、气味等物理性质方面也不尽相同，故化学过程常伴有物理变化。 【答案】 略 例3．下列物质属于纯净物的是（ ） A.液氯 B.漂白粉 C.盐酸 D.碘酒 【分析】A项液氯是氯气的液态，其中只含有氯气分子，是纯净物；B项漂白粉是CaCl2和Ca(ClO)2的混合物；C项盐酸是氯化氢气体的水溶液，属混合物；D项碘酒是碘的酒精溶液，属混合物。 【答案】A 例4．同学们吃的零食的包装袋中经常有一个小纸带，上面写着“干燥剂”，其主要成分是生石灰（CaO）。 （1）生石灰属于哪种类别的物质？ （2）生石灰可做干燥剂的理由是（用化学方程式表示）______________________________。 （3）生石灰还可以跟哪些类别的物质发生化学反应？列举两例，并写出化学方程式。 （4）小纸带中的物质能否长期持续地做干燥剂？为什么？ （5）在你所认识的化学物质中，还有哪些可以用作干燥剂？举出一例。 【分析】本题以食品包装袋中的“干燥剂”为背景，探讨了物质的分类、组成、变化等问题。第（1）问中关于生石灰的类别，答案并不是唯一的，从不同角度可以得到不同答案，如化合物、金属氧化物、碱性氧化物、离子化合物等；第（2）问需要审清题意，生石灰吸水并能和水反应；第（3）问中：生石灰能和酸、酸性氧化物（CO2）、水等物质发生化学反应；第（4）问，由于生石灰吸水并能与水反应生成氢氧化钙，若不再有生石灰，则不再具有干燥作用；第（5）问，围绕能“干燥”这一性质展开思维发散，回忆并归类整理常见的干燥剂。 【答案】（1）化合物、金属氧化物、碱性氧化物等；（2）CaO+H2O==Ca(OH)2； （3）与酸的反应：CaO+2HCl==CaCl2+H2O 与酸性氧化物反应：CaO+CO2==CaCO3 （4）不能，因为生石灰全部变为Ca(OH)2后，小纸带中的物质就不能持续起到干燥作用。 （5）酸：浓硫酸；氯化物：CaCl2；氧化物：P2O5；混合物：碱石灰（CaO和NaOH的混熔物） 二、分散系及其分类 例5．胶体分散系，由于其胶粒大小（直径）在1 nm～100 nm之间，致使它具有一些十分特殊的性质。你能用胶体知识解释下列事实吗？ ①江河入海口处沙洲的形成 ②墨水不能与其他品种墨水混用 ③冶金工业电泳除尘 ④卤水点豆腐 ⑤明矾（或FeCl3)净水⑥土壤的保肥性 ⑦工业制皂的盐析。 【分析】 ①河水夹杂着许多泥沙胶体，当与海水相遇时，海水中的某些电解质离子，会中和泥沙胶体的胶粒带电（负电荷），使泥沙胶体粒子聚集成颗粒较大的沉淀而发生聚沉，天长日久则形成沙洲。②墨水属于胶体，不同品种的墨水其胶粒带电荷种类可能不同，若混用则会因胶体聚沉而“糊笔”（书写不流畅）。③粉尘胶粒带有电荷，在外加电场中可定向移动到某一极，从而达到除尘的目的。④豆浆属于蛋白胶体，卤水（含有MgCl2)中的Mg2+可中和胶粒带电（负电荷），从而使其聚沉为豆腐（一种凝胶）。⑤明矾电离出的Al3+可水解成Al(OH)3胶体，其胶粒表面积扩大，吸附能力强，能吸附水中悬浮杂质而使其聚沉，从而达到净水的作用。⑥土壤胶体的胶粒带电荷，可选择性吸附带异性电荷的肥效离子。⑦油脂皂化生成的高级脂肪酸钠与水及甘油构成胶体，当向其中加入食盐细粒，搅拌，静置，则使高级脂肪酸钠从混合物中析出，浮在液面上，从而跟甘油、食盐水分离。 【答案】 参见“分析”。 基础演练 一、简单分类法及其应用 1．人体中含量最多的金属元素是（ ） 饮用天然水理化指标 矿物元素 测定结果 钙≥4.0 mg/L 镁≥0.5 mg/L 钾≥0.35 mg/L 钠≥0.8 mg/L 偏硅酸≥1.8 mg/L pH (25℃) 7.1 A、铁 B、钾 C、钙 D、钠 2．右图为农夫山泉矿泉水瓶上的部分说明文字，列出了该饮用天然水理化指标。这里的钙、镁、钾、钠是指（ ） A、原子 B、分子 C、单质 D、元素 3．下列符号能同时表示一个原子、一种元素和一种物质的是（ ） A( O2 B( Zn C( N D( Ca2+ 4．下列反应前后元素的化合价有改变的是( ( A( CaO＋H2O＝Ca(OH)2 B( H2O＋CO2＝H2CO3 C( CaCO3 CaO＋CO2( D( 2CO＋O2 2CO2 5．油炸食物不宜多吃，因为食物长时间煎炸后所产生的微量的丙烯醛（化学式C3H4O）等有毒物质，会损害人体健康。下列有关丙烯醛的说法不正确的是（ ） A．由碳、氢、氧三种元素组成 B．碳、氢、氧元素的质量比是9:1:2 C．分子中原子个数比依次为3:4:1 D．在空气中完全燃烧的产物是二氧化碳和水 6．新华社5月23日报道，继通过食盐补碘在全国范围内基本实现消除碘缺乏病目标后，我国又将启动一项涉及千家万户营养健康问题的“补铁工程”。卫生部已批准以酱油为食物载体，逐步开展补铁工程。这里的碘、铁指的是（ ） A．分子 B．原子 C．元素 D．单质 7．自第十一届奥运会以来，开幕式都要举行隆重的火炬接力仪式。火炬的可燃物是丁烷（化学式为C4H10），它燃烧时，火苗高且亮，即使在白天，二百米以外也能清晰可见。下列关于丁烷的叙述不正确的是（ ） A．丁烷由碳、氢两种元素组成 B．丁烷分子由碳原子和氢原子构成 C．丁烷中碳、氢元素的质量比是4：10 D．丁烷由4个碳原子和10氢原子构成 8．地壳中最多的元素______，地壳中最多的金属元素______，空气中最多元素______，最轻气体元素______，最硬物质元素______，无中子的原子____，式量最小的氧化物________。 配料表：氯化钠、食用碳酸钙、碘酸钾 净含量：500g 成分表：氯化钠≥88% 钙（以Ca计）（0.5-1.3）% 碘（以I计）（20-50）mg/kg 9．右图是某省生产的某种加钙食盐包装标签上的部分文字。请仔细阅读后回答以下问题： （1）包装标签上钙含量是指 （填单质钙、碳酸钙、钙元素中的一种）。 （2）为了检验此盐中是否含有碳酸钙，在家庭厨房里可选用的物质是 。 （3）为了测定此盐中的钙元素含量，取10g这种盐溶于水，加入足量盐酸，生成0.132g二氧化碳。请计算此加钙食盐中钙元素的质量分数 。 10．（1）分别写出由氧在一定条件下生成下列物质的化学方程式（必须注明反应条件）。 ①Na2O2 ； ②Na2O 。 (2)请指出氧在下列各物质中的化合价。 O3 ；Na2O2 ；Na2O 。 (3)KO2能吸收CO2生成K2CO3和O2，故可用作特殊情况下的氧气源，试写出该反应的化学方程式 。 纯牛奶 配料：鲜牛奶 保质期：8个月 净含量：250 mL/盒 营养成分：（每100mL) 钙≥0.11g 脂肪≥3.3g 蛋白质≥2.9g 11．人体中的钙元素主要存在于骨骼和牙齿中，以羟基磷酸钙晶体[Ca10(PO4)6(OH)2]形式存在，其相对分子质量为1004。牛奶含钙丰富又易吸收，且牛奶中钙和磷比例合适，是健骨的理想食品。右图是某乳业公司纯牛奶包装标签的部分文字。请仔细阅读后回答下列问题： ⑴包装标签上脂肪≥3.3g，是指100 mL牛奶中，含脂肪的质量至少为3.3g。那么一盒牛奶至少含钙多少克？（保留到0.01g）。 ⑵求羟基磷酸钙中钙元素的质量分数（保留为0.1%）。 ⑶若人体每天至少需要0.6g钙，且这些钙有90%来自牛奶，则一个人每天至少要喝多少盒牛奶？ 12．钠元素在人体内可起到调节体液平衡、维持肌肉正常兴奋和细胞的通透性等作用。若缺乏，将导致肌肉痉挛、头痛等；若过量，将导致水肿、高血压、贫血等。假设钠元素全部来源于食盐（NaCl）。 （1）每位成人每天正常摄入食盐的质量约为5g，试计算每人每天摄入的钠元素的质量。 （2）某病人因为食盐的摄入量不够，需静脉输入一定量的生理盐水（NaCl的质量分数为0.9%，密度约为1g/mL）来补充食盐。医生给他确定每天应补充NaCl约2.7g，问每天需输入生理盐水多少毫升？ （3）某卫生部门对市面上一批生理盐水进行质量分析，取这种生理盐水250mL，加入足量的AgNO3溶液，充分反应最终得到14.35g沉淀，试通过计算判断这批生理盐水是否符合医用标准。（提示：化学反应方程式为NaCl+AgNO3=NaNO3+AgCl↓） 注意：1、假设生理盐水除NaCl外不含与AgNO3溶液反应的其他物质；2、生理盐水的体积近似等于其中溶剂的体积；3、水的密度设为1g/mL；4、计算结果保留一位小数。 二、分散系及其分类 1．下列家庭小实验不能制得溶液的是（ ） 2．科学家在2000年8月10日出版的英国《自然》杂志上说，他们用DNA制造出一种臂长只有7nm的纳米级镊子，这种镊子能钳起分子或原子，并对它们随意组合．下列分散系中分散质的微粒直径与纳米粒子具有相同数量级的是( ) A．溶液 B．胶体 C. 悬浊液 D．乳浊液 3．“纳米材料”是当今材料科学研究的前沿，1纳米(nm)=10-9m，其研究成果广泛应用于催化及军事科学中，“纳米材料”是指研究、开发出的直径从几纳米至几十纳米的材料，如将“纳米材料”分散到液体分散系中，所得混合物可能具有的性质是（ ） A.能全部透过半透膜 B.有丁达尔效应 C.所得溶液可能呈胶状 D.所得分散系一定是浊液 4．浊液区别于其他分散系最本质的特征是（ ） A.外观混浊不清 B.分散质粒子不能透过半透膜 C.不稳定 D.分散质粒子直径大于100nm 5.氢氧化铁胶体稳定存在的主要原因是（ ） A.胶粒直径小于1nm B.胶粒作布朗运动 C.胶粒带正电荷 D.胶粒不能通过半透膜 6．下列不存在丁达尔效应的分散系是①有尘埃的空气、②溴水、③蒸馏水、④沸水中加几滴FeCl3浓溶液、⑤淀粉溶液（ ） A.② B.②③⑤ C.②③ D.①②③⑤ 7．下列物质分离的方法中，根据粒子的大小进行分离的是（ ） A、结晶 B、过滤 C、蒸馏 D、渗析 8．不能用有关胶体的观点解释的现象是（ ） A.在江河入海处易形成三角洲 B.0.01mol/LAgNO3溶液中滴入同浓度NaI溶液，看不到黄色沉淀 C.在NaF溶液中滴入AgNO3溶液看不到沉淀 D.同一钢笔同时使用不同牌号的墨水易发生堵塞 9．下列各组混合物的分离和提纯的方法正确的是（ ） A.用过滤的方法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物 B.用重结晶的方法分离NaCl和KNO3的混合物 C.用加热的方法分离Na2CO3和NaHCO3的混合物 D.用盐析的方法分离淀粉和NaCl的混合液 10．能证明胶体微粒比溶液中电解质微粒大的操作是( )． A．丁达尔现象 B．布朗运动 C．渗析　 D．电泳现象 11．将某溶液逐滴加入Fe(OH)3溶胶内，开始时产生沉淀，继续滴加时沉淀又溶解，则该溶液是（　 ） 　　A、2mol/L的H2SO4溶液　　　　　　　 B、2mol/L的NaOH溶液 　　C、2mol/L的MgSO4溶液　　　　　　　 D、硅酸溶胶 12．电泳实验发现，硫化砷胶粒向阳极移动，下列不能使硫化砷胶体聚沉的措施是（ ） A.加入Al2(SO4)3溶液 B.加入硅酸胶体（其中胶粒带负电） C.加热 D.加入Fe(OH)3胶体 　　13．已知不同胶体胶粒所带的电性可能不同，如氧化铁胶粒与氢氧化铁胶粒所带的电性相同，而陶土胶粒与氢氧化铁胶粒所带的电性相反。在陶瓷工业上常遇到因陶土里混有氧化铁而影响产品质量问题。解决方法之一是把这些陶土和水一起搅拌，使粒子直径在1nm~100nm之间，然后插入两根电极，接通直流电源，这是阳极聚集____________，阴极聚集_______________，理由是___________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 14．有甲、乙、丙、丁四种液体，它们分别为Fe(OH)3胶体、硅酸胶体、AS2S3胶体、NaOH溶液。现将有关实验现象如下：（1）电泳：甲液的阳极周围颜色变浅，阴极周围颜色变深；（2）将一束光通过乙液体，无丁达尔现象；（3）将乙慢慢加入丙液中，先出现凝聚，后液体变清，则甲为　　　　　　，乙为　　　　　　丙为　　　　　　，丁为　　　　　　。 15．请利用胶体知识解释下列常识： （1）为什么含有泥沙胶体颗粒的河水，跟海水相遇，容易沉积而形成沙洲(三角洲)？ （2）用盐水浸泡鸭蛋，可以制得咸蛋？ 综合应用 1．下表是某地市场上销售的一种“加碘盐”包装袋上的部分文字说明。请根据此表，结合学过的化学知识，回答下列问题： 配料表 精制海盐、碘酸钾（KIO3） 含碘量 20~40mg/kg 储藏方法 密封避光、防潮 食用方法 烹调时待食品熟后加入碘盐 （1）碘酸钾属于哪类物质？ （填：“纯净物”、“混合物”、“单质”、“氧化物”）。 （2）根据含碘盐的食用方法，可推测碘酸钾的化学性质：碘酸钾在受热时 。 （3）我国规定，食盐含碘量为每千克食盐含碘0.035克，相当于每千克食盐含碘酸钾____克。 2．将饱和氯化铁溶液滴入沸水时，液体变为______色，得到的是______________；反应方程式是_________________________________________。用此分散系进行下列实验： （1）将其装入U型管内，用石墨作电极，接通直流电，通电一段时间后发现阴极附近的颜色________________，这表明____________________________，这种现象称为_______。 （2）提纯此分散系常采用的方法叫________________。 3．（1）向胶体中加入电解质能使胶体凝聚。使一定量的胶体在一定时间内开始凝聚所需电解质的浓度（mmol·L-1），称作“聚沉值”，电解质的“聚沉值”越小，则表示其凝聚能力__________________（填“越小”、“越大”），实验证明，凝聚能力主要取决于与胶粒带相反电荷的离子所带的电荷数，电荷数越大，凝聚能力越大，则向Fe(OH)3胶体中加入下列电解质时，其“聚沉值”最小的为_____________。 ①NaCl ②FeCl3 ③K2SO4 ④Na3PO4 （2）为了把粘土溶胶（粘土胶体微粒带负电荷）变成较洁净的水，加入等物质的量下列电解质时；哪种效果最明显？____________为什么？______________________________。 A、BaCl2 B、Al2(SO4)3 C、KCl D、CuSO4 （3）某同学配制好两瓶Na2SO4溶液，一瓶为饱和溶液，另一瓶为0.1mol·L-1的非饱和溶液，还没来得及贴上标签就搞混乱了。区别这两种溶液最简单的方法是______________ _____________________________________________________________________________。 4．古都南京的地铁建设已经破土动工。考古兴趣小组为了研究从地铁建设工地出土的文物，对两件文物的表面物质A和B进行了如图所示的实验： SHAPE \* MERGEFORMAT (1)请你根据上图实验现象推断下列物质的化学式： B __________ ; C __________ ; D _________ ; E _________ ; F __________ ; G __________ ; J ____________ (2) 写出下列转换的化学方程式：C → D ___________________________________ ; E →H+I __________________________________; J + K→L __________________________________。 (3) 在博物馆例很少见到由J制造的完好文物,原因是什么? ________________________________________________________________________ 。 第二节 离子反应 要点精讲 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离 1．电离、电离方程式 （1）电离：酸、碱、盐等溶于水或受热熔化时，离解成能够自由移动的离子的过程。 （2）电离方程式：表示电解质电离的化学方程式。 2．电解质与非电解质的区别 电解质 非电解质 定义 在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物 在水溶液里和熔融状态下都不导电的化合物 化合物类型 离子化合物（强碱、盐），强极性共价化合物 非极性共价化合物、弱极性共价化合物、大多数有机物 能否直接电离 溶于水或熔融时，直接能电离 溶于水或熔融时，不能直接导电 通电时的现象 溶于水或熔融时能导电 溶于水或熔融时不能导电 实例 H2SO4、HF、CaO等 SO3、NH3、CH4等 3．强弱电解质的区别 强电解质 弱电解质 相 同 点 都是电解质，在水溶液中都能电离，都能导电，与溶解度无关 不 同 点 电离程度 完全电离 部分电离 电离过程 不可逆过程 可逆过程，存在电离平衡 表示方法 电离方程式用“==” 电离方程式用“ ” 水溶液中微粒存在形式 电离出的阴、阳离子，不存在电解质分子 既有电离出的阴、阳离子，又有电解质分子 实 例 绝大多数盐：NaCl、BaSO4等。 强酸：H2SO4、HCl、HClO4等。 强碱：Ba(OH)2、Ca(OH)2等。 弱酸：H2CO3、CH3COOH等。 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等。 极少数盐。 二、离子反应及其发生的条件 1．电解质在水溶液中反应的实质 多种电解质在水溶液中发生电离，产生能够自由移动的离子，不同离子之间发生反应生成沉淀、气体、水等。 （1）离子反应：在溶液中或熔融状态时自由移动的离子之间的反应。 （2）离子反应发生的条件——物质之间能发生复分解反应 ①生成难溶物或微溶物：如Ba2+与CO32-、Ag+与Br-、Ca2+与SO42-、Ca2+与OH-、Mg2+与CO32-、OH-等之间发生离子反应。 ②生成气体或挥发性物质：如NH4+与OH-，H+与OH-、CO32-、HCO3-、S2-、HS​-、HSO3-、SO32-等之间发生离子反应。 ③生成弱电解质：如H+与CH3COO-、CO32-、S2-、SO32-、F-等生成弱酸；OH-与NH4+、Cu2+、Fe3+等生成弱碱；H+与OH-生成水（水也是种弱电解质）。 2．离子方程式 （1）书写离子方程式的步骤 ①写：写出正确的化学方程式； ②拆：将化学方程式中易溶解于水且能完全电离的物质拆写成阴、阳离子符号；而难溶于水的物质、气态物质和水仍用化学式表示； ③删：删去方程式等号两边重复的离子； ④查：检查是否满足元素原子守恒、反应前后电荷守恒等。 （2）书写离子方程式的方法 ①离子反应是在溶液中或熔融状态时进行的反应，凡非溶液中进行的反应一般不能写离子方程式，亦即没有自由移动离子参加的反应，不能写离子方程式。如NH4Cl固体和Ca(OH)2固体混合加热，虽然也有离子和离子反应，但不能写成离子方程式，只能写化学方程式。 ②单质、氧化物在离子方程式中一律写化学式；弱酸(HF、H2S、HCl0、H2SO3等)、弱碱(如NH3·H2O)等难电离的物质必须写化学式；难溶于水的物质(如CaCO3、BaSO4、FeS、PbS、BaSO3、Fe(OH)3等)必须写化学式。 ③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，如NaHSO3溶液和稀硫酸反应为：HSO3-+H+=SO2↑+H2O；强酸的酸式根在离子方程式中要拆开写，如：NaHSO4溶液和NaOH溶液反应的离子方程式为：H++OH-==H2O。 ④对于微溶物的处理有三种情况：在生成物中有微溶物［如Ag2SO4、CaSO4、Ca(OH)2］析出时，微溶物用化学式表示；当反应物里有微溶物处于溶液状态(稀溶液)，应写成离子的形式。如CO2气体通人澄清石灰水中:CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O；③当反应物里有微溶物处于浊液或固态时，应写成化学式。如在石灰乳中加入Na2CO3溶液：Ca(OH)2+CO32-==CaCO3↓+2OH-。 3．离子的检验 （1）应考虑全面。 加入BaCl2溶液生成沉淀，且不溶于稀硝酸的可能是Ag+或SO42-。 能使石灰水变浑浊的气体可能是SO2或CO2，无味的气体才是CO2，有剌激气味的气体是SO2；或能使品红溶液褪色的气体是SO2。 （2）考虑干扰。 加入AgNO3生成黑色沉淀，不能认为溶液中无Cl－。因为S2－、Cl－共存时，生成的黑色Ag2S沉淀可掩盖白色的AgCl沉淀。只有生成白色沉淀才可否定S2－。 加酸有臭味，不能排除CO32-，因为溶液中有S2－时，加酸生成腐蛋气味的H2S气体可掩盖无味的CO2气体。 注意：（1）电解质和非电解质均指化合物而言，单质既不属于电解质也不属于非电解质。 （2）必须是在水分子的作用或受热熔化后，本身直接电离出自由移动的离子的化合物，才是电解质，并不是溶于水能导电的化合物都是电解质。如SO3、NH3等溶于水都能导电，但SO3、NH3是非电解质。它们导电的原因是：SO3+H2O==H2SO4，H2SO4==2H++SO42-；NH3+H2O NH3·H2O，NH3·H2O NH4++OH-。这些自由移动的离子并非是SO3、NH3直接电离出来的。 （2）操作顺序或反应物相对量不同时离子方程式不同。例如少量烧碱滴入Ca(HCO3)2溶液［此时Ca(HCO3)2过量］，有Ca2++HCO3-+OH‑=CaCO3↓+H2O；少量Ca(HCO3)2溶液滴入烧碱溶液(此时NaOH过量)，有Ca2++2HCO3-+2OH‑=CaCO3↓+CO32-+2H2O 典型题解析 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离 例1．含有自由移动Cl－的有（ ） A.KClO3溶液 B.液态氯化氢 C.氯化钾溶液 D.氯水 【分析】A项KClO3在水中的电离方程式为：KClO3==K++ClO3-，而ClO3-不发生电离，故其溶液中无Cl－；B项液态氯化氢中只有HCl分子，没有离子存在；C项KCl的电离方程式为KCl==K++Cl－，符合题意；D项Cl2和水反应的产物HCl在水中可完全电离，得到Cl-。 【答案】CD 例2．下列物质中，属于强电解质的是（　）属于弱电解质的是（　）属于非电解质的是（　） A、碘化钾　　　　B、乙醇　　　　C、氨气　　　D、蔗糖 E、氢硫酸　　　　F、硫酸氢钠　　G、NH3·H2O　　　H、液氧 【分析】化合物从其是否能电离分为电解质和非电解质，电解质从其电离程度又可分为强电解质和弱电解质。了解并能辨清这些物质及其关系。A、F为在水溶液中或熔融状态下完全电离的化合物，故属强电解质，BD在水中和熔融态不发生电离，属于非电解质，虽然C溶于水后生成的新物质NH3•H2O发生电离，但C也属非电解质，E和G分别属于弱酸和弱碱，在水溶液中只能部分电离，故属弱电解质，液氧是单质，不是纯净化合物，既不属电解质，又不属于非电解质。 【答案】AF，EG，BCD　 二、离子反应及其发生的条件 例3．在电解质溶液的导电性装置（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（ ） 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、硫酸中逐滴加入氢氧化钡溶液 D、醋酸中逐滴加入氨水（醋酸、氨水均为弱电解质，两者生成的NH4Ac为强电解质） 【分析】溶液能否导电，取决于溶液中是否有离子存在；导电性强弱则由离子浓度大小等因素决定。A选项：盐酸滴入食盐溶液，不发生离子反应，溶液中离子浓度增大，导电性增强；B选项：H2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O，对NaOH溶液而言，发生反应后溶液中离子浓度变化不大，灯泡不会变暗；C选项：发生H2SO4+Ba(OH)2==BaSO4↓+2H2O，溶液中离子浓度减少，恰好发生如上反应时，溶液中几乎没有离子，继续滴加H2SO4，H2SO4过量，溶液中H+、SO42-离子增多；醋酸中逐滴加入氨水，溶液中溶质由弱电解质变为强电解质，导电性显著增强。 【答案】C 例4．下列离子方程式改写成化学方程式正确的是（ ） A.Mg2++2OH－====Mg(OH)2↓ MgSO4+Ba(OH)2====Mg(OH)2↓+BaSO4 B.Fe+Cu2+====Fe2++Cu Fe+Cu(OH)2====Fe(OH)2+Cu C.Ag++Cl－====AgCl↓ AgNO3+HCl====AgCl↓+HNO3 D.CO2+2OH－====CO32-+H2O CO2+Ca(OH)2====CaCO3↓+H2O 【分析】A项离子方程式中的生成物只有一种Mg(OH)2沉淀，而改写后的化学方程式中却出现了Mg(OH)2、BaSO4两种沉淀，故错误；B项离子方程式表示的是Fe与含Cu2+的溶液反应，生成可溶于水的Fe2+的化合物，而化学方程式中却出现了不溶于水的Cu(OH)2与Fe(OH)2，事实上，Fe是不能与Cu(OH)2发生置换反应的，故B项错误；C项正确；D项离子方程式表示CO2与强碱液反应生成了可溶于水的碳酸盐，而化学方程式中所出现的碳酸盐却是难溶于水的CaCO3，与不符，故错误。 【答案】C 例5．下列各组离子中的离子，能在溶液中大量共存的是（ ） A.Na＋、Mg２＋、Cl－、OH－ B.H＋、Ca２＋、CO32-、NO3- C.Cu2＋、K＋、SO42-、NO3- D．Na＋、HCO3-、OH－、Ca２＋ 【分析】离子能否大量共存是考查离子反应的常见题型。就同学们现有知识而言，主要考查角度有：一看能否反应产生难溶物，如本题中Mg(OH)2、CaCO3、Ca(OH)2等；二看能否反应产生挥发性物质，如CO32-、HCO3-与H＋反应；三看能否生成弱电解质，如弱酸根与H＋反应，H＋与OH－反应生成水。 注意：HCO3-既能与H＋反应，又能与OH－反应。 HCO3-＋Ｈ＋==CO2↑＋H2O，HCO3-＋OH－== CO32-＋H2O 审题知：溶液中大量共存的离子必须相互不起反应。 A中Mg２＋和OH－能起反应生成Mg（OH）2↓； B中Ｈ＋和CO32-、Ca２＋和CO32-都能起反应； C中可以； D中HCO3-和OH－、Ca２＋和OH－都能起反应。 【答案】C 例6．在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是( ) A. Ca2+、Na+、NO3-、CO32- B. Mg2+、Cl-、NH4+、SO42- C. K+、Cl-、HCO3-、NO3- D. Ca2+、Na+、Fe3+、NO3- 【分析】解答离子共存题，要看清题目，审准题意，挖掘出隐含条件。有的离子虽不存在于选项中的离子组中，但有时在题干中“隐含”出现，如某强酸性(或强碱性)溶液中能大量共存，说明溶液中除选项中的离子组内各离子外，还应有H+(或OH-)。本题对于(A)，因生成难溶物CaCO3而不能大量共存：Ca2++CO32-=CaCO3↓；对于(C)，因生成气体而不能大量共存：H++HCO3-=CO2↑+H​2O；对于(D)，Fe3+溶液呈黄色，选(B)。 【答案】B 例7．在 100 mL 0.10 mol·L－1的 AgNO3(aq) 中，加入 100 mL 溶有 2.08 g BaCl2 的溶液，再加入 100 mL 溶有 2.50 g CuSO4·5H2O 的溶液，充分反应。下列说法中正确的是（ ） A.最终得到白色沉淀和无色溶液 B.最终得到的白色沉淀是等物质的量的两种化合物的混合物 C.混合过程中，逸出无色气体 D.在最终得到的溶液中，c(Cu2＋) = 0.01 mol·L－1 【分析】本题意在考查学生对离子反应的认识及进行相关计算的能力。 本题有以下两种解法。 方法1(计算法)：n(Ag＋) = 0.100 L×0.10 mol·L－1 = 0.010 mol n(Ba2＋) = n (BaCl2) = = 0.0100 mol n(Cl－) = 2n(BaCl2) = 0.0200 mol n(SO ) = n(CuSO4·5H2O) = = 0.0100 mol 首先 Cl－ 与 Ag＋ 发生反应生成白色 AgCl 沉淀： Ag＋ ＋ Cl－ == AgCl↓ 0.010 mol 0.010 mol 0.010 mol 反应后剩余 Cl－：0.0200 mol－0.010 mol = 0.010 mol。其次 Ba2＋ 与 SO 发生反应生成白色 BaSO4 沉淀： Ba2＋ ＋ SO ==== BaSO4↓ 0.010 mol 0.010 mol 0.010mol 生成BaSO4 0.010 mol。反应后溶液中含 Cu2＋，其浓度为： c(Cu2＋) = = 0.033 mol·L－1 与备选项对照，可知答案。 方法2(估算法)：最后 Cu2＋留在溶液中，溶液浅蓝色，A 项不可选。由 CuSO4·5H2O 的质量是3位有效数字，及溶液的体积也是3位有效数字可推知c(Cu2＋)应为3位有效数字，D 项不可选。由于溶液混合时，只发生 Ag＋ 与 Cl－、Ba2＋与SO 的反应，所以也不会逸出气体，C项不可选。 【答案】B 基础演练 一、酸、碱、盐在水溶液中的电离 1．关于电解质的下列说法中正确的是（ ） A．在水溶液中和熔化状态下能导电的化合物 B．在水溶液中或熔化状态下能导电的物质 C．在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物 D．在水溶液中或熔化状态下导电所需的离子由原物质本身电离出来的化合物 2．下列物质中属于电解质的是( ) ① 氢氧化钠 ② 硫酸钡 ③ 铜 ④ 蔗糖 ⑤ 二氧化硫 A．① ② B．① ② ⑤ C．③ ④ D．① ⑤ 3．下列物质既不是电解质，又不是非电解质的是（ ） A.NaHSO4 B.Cu(OH)2 C.O2 D.HCl 4．下列电离方程式中，正确的是( ( A( Ca(OH(2==Ca2+＋2(OH(( B( FeCl2==Fe2+＋3Cl( C( H2SO4== ＋ D( Al2(SO4(3==2Al3+＋3 5．NaCl在熔化状态下能导电，其本质原因是（ ） A．电解质 B．存在能够自由移动的离子 C．存在电子 D．存在离子 6．下列物质中导电性最差的是（ ） A．熔融的氢氧化钠 B．石墨棒 C．盐酸溶液 D．固态氢氧化钾 7．某固体化合物A不导电，但熔化或溶于水都能完全电离。下列关于物质A的说法中，正确的是（ ） A．A为非电解质 B．A为强电解质 C．A为弱电解质 D．A能电离出阴阳离子 8．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列关于0.2mol·L-1的Ba(NO3)2溶液不正确的说法是（ ） A．2L溶液中的阴、阳离子总数为0.8NA B．500mL溶液中NO3-离子浓度为0.2mol·L-1 C. 500mL溶液中Ba2+离子浓度为0.2mol·L-1 D．500mL溶液中NO3-离子总数为0.2NA 9．在一张洁白干燥的滤纸上依次喷洒 A、B、C三种无色液体，当喷洒A时滤纸无明显变化，再喷洒B时滤纸上显出一间红色小屋，最后喷洒C时红色小屋又消失了，回答下列问题：滤纸上的小屋事先是用______________试剂画出的。无色溶液A是______________；B是________________；C是____________。 10．现有以下物质：① NaCl晶体，②液态SO3，③液态的醋酸，④汞，⑤ BaSO4固体，⑥纯蔗糖，⑦酒精，⑧熔化的KNO3，请回答下列问题(用序号)。 (1)以上物质中能导电的是___________________。 (2)以上物质中属于电解质的是_________________。 (3)以上物质属于非电解质的是_________________。 (4)以上物质溶于水后形成的水溶液能导电的是_________________。 11．某实验室的废液中，可能含有氯化铁、硫酸、硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硝酸钡中的一种或多种。初三化学课外活动小组的同学对废液进行了如下试验： (1)取废液观察，为无色溶液； (2)取废液，向其中滴加氯化钡溶液，有白色沉淀产生，继续加入稀硝酸，无明显现象； (3)另取废液，向其中加入铁粉后，产生大量气泡。 根据以上试验现象可推断，废液中肯定含有___________，肯定不含有____________， 不能确定是否含有_______________ 。 12．用化学方程式说明下列事实: (1)露天堆放的生石灰逐渐变质 _______________________________________________ (2)工业上用纯碱和熟石灰制取烧碱 ___________________________________________ (3)向纯碱中加入盐酸，有大量气体放出 _______________________________________ (4)锅炉中的水垢可以用盐酸来清洗 ___________________________________________ (5)铁钉放在硝酸汞溶液中表面会产生一种银白色的物质__________________________ 二、离子反应及其发生的条件 1．能用H＋＋OH－＝H2O来表示的化学反应是（ ） A．固体Cu(OH)2和H2SO4溶液反应 B．澄清石灰水和HNO3溶液反应 C．KOH溶液和醋酸溶液反应 D．Ba(OH)2溶液和H2SO4溶液反应 2．下列离子方程式中，正确的是（ ） A.NaHSO4溶液和NaHCO3溶液混合 2H++CO32-==CO2↑+ H2O B.澄清石灰水中加入CuSO4溶液混合 2OH- + Cu2+ == Cu(OH)2↓ C.大理石溶解于醋酸 CaCO3 + 2H+ == Ca2+ + CO2↑+ H2O D.NaHSO4溶液中加入Ba(OH)2 Ba2+ + SO42- == BaSO4↓ 3．下列离子方程式中，书写正确，且能正确表示复分解反应的是( ) A. CaCO3＋2HBr==Ca2(＋H2O＋2Br(＋CO2( B. H2PO ＋2OH(==PO ＋2H2O C. Zn＋2Ag(==2Ag＋Zn2( D. Cl2＋2Fe2(==2Fe3(＋2Cl( 4．下列离子方程式中正确的是（ ） A．FeSO4溶液与足量NaOH混合：Fe2+ + 2OH- == Fe(OH)2↓ B．氢氧化铁足量盐酸：Fe(OH)3 + 3H+ ==Fe3+ + 3H2O C．铜粉加入Fe2(SO4)3溶液中：3Cu+2Fe3+==3Cu2++2Fe D．钠块投入CuSO4溶液中：2Na+Cu2+==2Na++Cu↓ 5．下列各组的两种物质在溶液中的反应，可用同一离子方程式表示的是( ) A.氢氧化铜与盐酸、氢氧化铜与硫酸 B.氯化钡溶液与硫酸钠溶液、氢氧化钡溶液与稀硫酸 C.碳酸钠溶液与盐酸、碳酸钙与盐酸 D.石灰石与硝酸、石灰石与盐酸 6．离子方程式CO32-+2H+==CO2↑+H2O表示( ) A．碳酸盐与盐酸之间的反应 B．可溶性碳酸盐与强酸之间的反应 C．一切碳酸盐与一切酸之间的反应 D．可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应 7．加入NaOH溶液后，下列溶液中哪种离子数目会减少( ) A.CO32- B.Fe3+ C.SO42- D.H+ 8．把0.05molNaOH固体分别加入到下列100mL液体中，溶液的导电性基本不变。该液体是（ ） A.自来水 B.0.5mol/L盐酸 C.0.5mol/L醋酸（弱酸） D.0.5mol/L氨水（弱碱） 9．往含0.2mol NaOH和0.1mol Ca(OH)2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为6.72L（S.T.P）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子数目和通入CO2气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解忽略不计）（ ） EMBED PBrush EMBED PBrush EMBED PBrush A B C D 10．在强酸性溶液中能大量共存并且溶液为无色透明的离子组是( ) A. Ca2+、Na+、NO3-、SO42- B. Mg2