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(2)电解质和电解质的电离
①电解质与非电解质
电解质:
在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物叫做电解质。
如:
酸、碱、盐
非电解质:
在水溶液里或熔融状态下都不能导电的化合物叫做非电解质。
蔗糖、酒精。
本质区别:
在水溶液或熔融状态下能否导电。
几点注意:
a.电解质和非电解质都是化合物,单质既不属于电解质,也不属于非电解质。
b.电离是电解质溶液导电的前提。
c.能导电的物质不一定是电解质,如石墨等;
电解质本身不一定能导电,如食盐晶体。
d.有些化合物的水溶液能导电,但因为这些化合物在水中或熔化状态下本身不能电离,故也不是电解质。
如SO2、SO3、NH3、CO2等,它们的水溶液都能导电,是因为跟水反应生成了电解质,它们本身都不是电解质。
e.电解质溶液中,阳离子所带正电荷总数与阴离子所带负电荷总数是相等的,故显电中性,称电荷守恒。
②电离
当电解质溶解于水或受热熔化时,由于水分子或热能的作用,能离解出自由移动的离子。
通电时,带正电荷的阳离子和带负电荷的阴离子分别向电源的两极作定向移动,因此能够导电。
物质溶解于水或受热熔化时,离解成能自由移动的离子的过程,叫做电离。
电离可以用电离方程式表示,例如:
NaCl=Na++Cl―
NaOH=Na++OH―
H2SO4=2H++SO42―
在上述能导电物质的溶液里,全部阳离子所带的正电荷总数和全部阴离子所带的负电荷总数是相等的,因此整个溶液不显电性。
2、氧化物、酸、碱、盐
(1)金属活动性顺序
经过大量的实验,人们归纳和总结出了常见的金属活动性顺序:
K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb(H)Cu Hg Ag Pt Au
金属活动性顺序由强逐渐减弱
金属活动性是指金属原子在水溶液里失去电子变为阳离子的能力。
金属的位置越靠前,表明该金属原子在水溶液里失去电子变成阳离子的能力越强,金属的活动性就越强。
而其对应的阳离子在水溶液中得电子的能力越弱。
即:
金属活动性越强,金属越易失电子进入溶液。
金属活动性越弱,金属阳离子越易得到电子而从溶液中析出。
注意
金属活动性顺序只适用于金属和酸、金属和盐发生的置换反应,不能用于复分解反应,也不宜用金属活动性顺序去说明非水溶液中的某些反应,如:
(2)酸性氧化物和碱性氧化物
①常见的碱性氧化物有Na2O、CaO、BaO(以上均可和水反应生成对应的碱),以及CuO、Fe2O3等;
常见的酸性氧化物有CO2、P2O5、SO2、SO3(以上均和水反应生成对应的酸),以及SiO2等。
②酸性氧化物和碱性氧化物的化学性质
酸性氧化物的化学性质
一般规律
(1)跟水反应
酸性氧化物(可溶)+水=酸
CO2+H2O=H2CO3
SO2+H2O=H2SO3
(2)跟碱的反应
酸性氧化物+碱(可溶)=盐+水
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O
(3)跟碱性氧化物反应
酸性氧化物+碱性氧化物=含氧酸盐
SiO2+CaOCaSiO3
碱性氧化物的化学性质
碱性氧化物(可溶)+水=碱
Na2O+H2O=2NaOH
CaO+H2O=Ca(OH)2
(2)跟酸的反应
碱性氧化物+酸(可溶)=盐+水
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
CuO+2HCl=CuCl2+H2O
(3)跟酸性氧化物反应
CaO+CO2CaCO3
(3)常见的酸
①盐酸、硫酸和硝酸
盐酸
(化学式HCl)
硫酸
(化学式H2SO4)
硝酸
(化学式HNO3)
浓盐酸是无色液体,有刺激性气味的液体、有挥发性。
浓盐酸中溶质的质量分数为37%~38%,密度是1.19g/cm3。
浓盐酸还具有酸味和腐蚀性。
浓盐酸具有挥发性。
打开瓶盖在瓶口会形成白雾。
在空气中盐酸挥发出来的氯化氢气体跟空气里的水蒸气接触,形成盐酸微小液滴(白雾)。
纯净的硫酸是无色、粘稠的油状液体,难挥发。
浓硫酸的质量分数是98%,密度是l.84g/cm3。
浓硫酸具有吸水性(能直接吸收空气中所含的分,可作某些气体的干燥剂)、脱水性(把有机化合物中氢、氧元素的原子以2∶1的水的组成比例脱去,使之碳化变黑)、氧化性。
浓硫酸对皮肤、衣服有很强的腐蚀性。
浓硫酸稀释成稀硫酸。
稀硫酸具有酸的通性
纯净的硝酸是无色液体,具有刺激性气味,它跟盐酸相似,具有挥发性,在空气里也能挥发出HNO3气体,跟空气中的水蒸气结合成硝酸的微小液滴,形成白雾。
浓硝酸和稀硝酸,都有强的氧化性,也能强烈地腐蚀皮肤和衣物,使用时应特别小心。
稀硝酸与盐酸、种硫酸有相似的性质。
盐酸是一种工业上常用的强酸,金属制品在电镀、焊接前可用盐酸清除其表面上的锈。
硫酸是一种强酸,重要的化工原料,在生产化肥、农药、火药、染料、冶炼有色金属、精炼石油、金属防锈等方面都有着广泛的应用。
硝酸也是一种强酸,是重要的化工原料,广泛应用于生产化肥、染料、火药等工业上。
a.在人的胃液里含有低浓度的盐酸,可促进消化。
b.浓硫酸的稀释:
浓硫酸溶于水时,溶液的温度会升高。
稀释浓硫酸时,将浓硫酸沿着器壁慢慢注入水中,并不断搅拌,使产生的热量迅速的扩散,绝对不可把水倒进浓硫酸里。
否则当水加入浓硫酸时,由于水的密度较小,浮在浓硫酸上面,且浓硫酸溶于水时放出大量的热,会使水剧烈沸腾,导致硫酸液滴向四处飞溅,就有可能造成伤害。
为防止发生事故,在稀释浓硫酸时,一定要把浓硫酸慢慢地注入水里,并不断搅拌。
切记,绝对不可把水倒进浓硫酸里。
c.稀硝酸有较强的氧化性,稀硝酸跟金属一般不发生置换反应,不能生成氢气。
d.熟记不溶于稀硝酸的沉淀:
AgCl(白色)、BaSO4(白色);
可溶于稀硝酸的沉淀:
BaCO3(白色)、CaCO3(白色)、Mg(OH)2(白色)、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)
②酸的化学性质
由于酸电离出来的阳离子都是氢离子,因而有相似的化学性质:
酸的化学性质
(1)跟指示剂反应
酸溶液都能使紫色石蕊试液变为红色,但不能使无色酚酞试液变色
(2)跟某些金属的
置换反应
酸+金属→盐+氢气
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(中和反应)
酸+碱→盐+水
H2SO4+Mg(OH)2=MgSO4+H2O
2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O
酸+碱性氧化物→盐+水
2HCl+CuO=CuCl2+H2O
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)跟某些盐的反应
酸+盐→新酸+新盐
2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑
HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓
H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
H2SO4+Na2CO3=Na2SO4=H2O+CO2↑
a.HCl+AgNO3=HNO3+AgCl↓,这个反应可以用来检验盐酸和其他电离时能生成氯离子(Cl-)的化合物。
b.H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓,这个反应可以用来检验硫酸和其他电离时能生成硫酸根离子(SO42―)的化合物。
c.浓硫酸及浓、稀硝酸与金属反应不生成氢气,即不发生置换反应。
d.铁与非氧化性的酸或盐溶液发生置换反应时,生成亚铁盐,即铁为+2价。
(4)常见的碱
①氢氧化钠和氢氧化钙
氢氧化钠
(化学式NaOH)
氢氧化钙
化学式Ca(OH)2
俗名:
火碱、烧碱、苛性钠。
白色固体,曝露在空气中容易潮解。
因此可用作某些不与它反应的气体的干燥剂。
氢氧化钠容易溶解于水,溶解时放出大量的热,其水溶液有涩味和滑腻感。
有强烈的腐蚀性,使用氢氧化钠时必须特别小心,防止皮肤、衣服被它腐蚀。
熟石灰、消石灰白色粉末
是白色粉末状固体,微溶于水,它的溶解度随温度升高而减小。
氢氧化钙的水溶液又称石灰水,它对衣服、皮肤有腐蚀作用。
无潮解现象。
由生石灰(CaO)制取熟石灰[Ca(OH)2]
CaO+H2O=Ca(OH)2
氢氧化钠是重要的化工原料,广泛用于制皂、石油加工、造纸、纺织、
印染等工业上。
建筑上,用熟石灰、粘土和沙子混合制成三合土,用石灰浆粉刷墙壁,用石灰沙浆砌砖。
化工生产上,用熟石灰制取烧碱、漂白粉等化工产品。
农业上,用它配制波尔多液(原料是熟石灰和硫酸铜)和石硫合剂(原料是熟石灰和硫黄)。
②碱的化学性质
由于碱电离出来的阴离子都是氢氧根离子(OH-),因而有相似的化学性质。
碱的化学性质
使紫色石蕊试液变蓝色,使无色酚酞试液变红色
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Ca(OH)2+2HCl=CaCl2+H2O
2NaOH+H2SO4=Na2SO4+H2O
碱+酸性氧化物→盐+水
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O
碱+盐→新盐+新碱
3NaOH+FeCl3=3NaCl+Fe(OH)3↓
CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
(5)盐化学肥料
①几种重要的
碳酸钠
(化学式Na2CO3)
碳酸钙
(化学式CaCO3)
氯化钠
(化学式NaCl)
纯碱、苏打。
易溶于水,水溶液显碱性。
含结晶水的水合物称结晶碳酸钠(Na2CO3·
10H2O),常温下,在干燥的空气里易风化,逐渐失去结晶水而成为碳酸钠粉末。
主要用于造纸、纺织工业和玻璃、洗涤剂的生产,是重要的化工原料;
是重要的建筑材料,洁白纯净的碳酸钙叫做汉白玉可直接用做装饰材料或工艺品:
含杂质而有美丽花纹的碳酸钙叫大理石,用做建筑物外墙和内壁的贴面或铺设地面;
质地致密的碳酸钙岩石称石灰石,可用于建房,主要用于生产水泥。
食盐
为无色透明晶体,不潮解。
粗盐中因含MgCl2、CaCl2等杂质而潮解。
氯化钠的溶解度随温度的变化改变很少。
②盐的化学性质
由于不同盐的溶液里没有共同的离子,所以盐没有通性,但盐类在水溶液里也表现出一些共性:
盐类的化学性质
(1)跟某些金属的反应
盐+金属→新盐+新金属
CuSO4+Fe→FeSO4+Cu
盐+酸→新盐+新酸
BaCl2+H2SO4→BaSO4↓+HCl
(3)跟某些碱的反应
盐+碱→新盐+新碱
CuSO4+KOH→K2SO4+Cu(OH)2↓
盐+盐→新盐+新盐
NaCl+AgNO3→NaNO3+AgCl↓
注意:
很活泼的金属(如金属钠等)与盐溶液反应时,先与水反应生成碱,然后碱再与盐溶液发生复分解反应,无金属生成。
例如金属钠与硫酸铜溶液反应:
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
③化学肥料
盐类物质中有许多种含有农作物所需要的营养元素,因此,在农业上被大量用作化学肥料。
化学肥料简称化肥,是用空气、水和某些矿物为原料,经过化学加工制成的。
化肥主要有:
含有氮元素的氮肥、含有磷元素的磷肥、含有钾元素的钾肥、同时含三种或主要营养元素氮、磷、钾中两种以上的肥料叫复合肥料。
常见的化肥
氮肥
磷肥
钾肥
复合肥料
碳铵NH4HCO3
硫铵(NH4)2SO4
硝酸铵NH4NO3
尿素CO(NH2)2
磷酸二氢钙
Ca(H2PO4)2
过磷酸钙[CaSO4和Ca3(PO4)2的混合物
氯化钾肥KCl
硫酸钾肥K2SO4
草木灰(主要成分为碳酸钾K2CO3)
硝酸钾肥KNO3
磷酸钾肥K3PO4
磷酸铵(NH4)3PO4
氮肥能促使农作物茎叶生长茂盛,含有组成叶绿素的重要元素。
磷肥能促进农作物根系发达,增强吸收养分和抗寒抗旱能力,促进作物穗数增多、籽粒饱满。
钾肥能促使农作物生长旺盛,茎秆粗壮,增强抗病虫害能力,促进糖和淀粉的生长。
由于农业的需要,复合肥料特别是高浓度复合肥料是化肥品种发展的必然趋势。
a.氮肥主要是铵盐,工业上常用酸与氨气(NH3)反应制取:
NH3+H2O+CO2=NH4HCO3(碳铵)
2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4(硫铵)
b.铵态氮肥碳酸氢铵最不稳定,易分解放出氨气,所以要密封保存,并放在阴凉通风之处;
铵盐与碱(NaOH、Ca(OH)2)混合加热后,都有氨气放出,氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
这种方法可用于铵盐的检验。
铵态氮肥不能与碱性肥料(如草木灰)混合施用,因二者反应生成氨气,损失肥效;
c.化肥要合理施用,不能过量,否则会造成土壤板结、酸化,江河湖泊水体的富营养化;
化肥与农家肥要配合使用。
d.氮肥的检验
.
【典型例题】
【例题1】写出下列化合物的名称,并指出它们各属于哪一类化合物:
(类别:
酸、碱、盐。
)
Cu(OH)2
CaCO3
Fe(OH)3
MgCl2
NaHCO3
H2SO4
H2CO3
Ca(H2PO4)2
解析:
本题考查的是对酸、碱、盐概念的理解并以此来判断化合物的种类,酸碱盐的概念都是建立在电离这个基础之上的,酸碱的通性也须从电离的角度来考虑。
酸是在水分子的作用下产生的阳离子全部是氢离子的一类化合物,那么上述物质中符合酸的定义的有H2SO4
H2CO3;
碱是在水分子的作用下产生的阴离子全部都是氢氧根离子的一类化合物,上述物质中符合碱的定义的有Cu(OH)2、Fe(OH)3;
盐是由金属阳离子和酸根阴离子组成的一类化合物,上述物质中符合碱的定义的有CaCO3、MgCl2、NaHCO3、Ca(H2PO4)2。
这里要特别注意的是不能把NaHCO3和Ca(H2PO4)2划归为酸,因为它们产生的阳离子不全部是氢离子。
答案:
酸:
H2SO4、H2CO3
碱:
Cu(OH)2、Fe(OH)3
盐:
CaCO3、MgCl2、NaHCO3、Ca(H2PO4)2
【例题2】下列各组物质中,不能发生反应的是( )
A、AgNO3溶液与NaCl溶液
B、BaCl2溶液与K2SO4溶液
C、FeCl3溶液与KOH溶液
D、KNO3溶液与Na2SO4溶液
此题考查了学生对复分解反应条件及其规律的理解情况和应用能力。
解题的关键是真正理解和掌握复分解反应的条件和规律,这样才能应用这些知识解决上述题中的问题。
复分解反应主要是酸、碱、盐三类物质间的反应,但并不是任意间都能反应的,发生反应的条件有两方面:
一、对生成物的要求,即有水或气体或沉淀产生,该反应便可能发生;
二、对反应物是否呈溶液状态的要求,即有酸参加的反应,只要酸是溶液即可(指酸与碱或酸与盐的反应);
无酸参加的反应,必须均是溶液才行(指碱与盐或盐与盐的反应)。
将以上两方面条件结合起来应用到题中进行分析,便得出正确答案。
D
【例题3】下列各组物质的溶液混合后,不一定会出现沉淀的是( )
A、Na2SO4、BaCl2、HNO3
B、KNO3、Na2CO3、CaCl2
C、MgSO4、NaOH、H2SO4
D、AgNO3、NaCl、HCl
复分解反应的条件之一就是是否有沉淀生成,而生成物是否为沉淀就要求我们熟记盐的溶解性口诀,并以此来进行判断。
A组中会产生不溶于稀HNO3的白色沉淀BaSO4,B组中会产生不溶性的CaCO3,C组H2SO4的量的多少会决定是否有沉淀产生,D组中会产生不溶于稀HNO3的白色沉淀AgCl。
C
【例题4】在AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合液中加入一定量铁粉,充分反应过滤,在滤渣中加入稀盐酸,有气体产生,则下列结论正确的是(
)
A.滤液中一定有Fe(NO3)2
B.滤渣中只含Ag和Cu,一定无Zn
C.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe,一定无Zn
D.滤渣中一定有Ag、Fe、Cu、Zn
铁粉加入到AgNO3、Cu(NO3)2、Zn(NO3)2的混合液中,能与AgNO3、Cu(NO3)2反应置换出金属Ag与Cu,而滤渣中加入稀盐酸有气体放出,说明滤渣中一定含Fe,因为在金属活动性顺序表中Cu、Ag都排在H后面不能与盐酸反应,而Zn虽然能与盐酸反应,但Zn在Fe前面,不能被铁置换出来,因此滤渣中含铁,滤液中就不会存在AgNO3、Cu(NO3)2,而存在Fe(NO3)2、Zn(NO3)2。
AC
【例题5】将下列物质长期放置在敞口容器中,质量增加,同时又生成其它物质的是(
A.碳酸钠晶体
B.浓硫酸
C.熟石灰
D.食盐
答案:
【例题6】现有几种物质:
(1)无水硫酸铜;
(2)胆矾;
(3)碳酸钠;
(4)烧碱;
(5)食盐;
(6)NaNO2;
(7)CO;
(8)CH3OH;
(9)熟石灰;
(10)AgNO3;
(11)浓硫酸,试选择适合物质的编号填写下列空白(编号可以重复使用)
①具有毒性的盐是____________,有毒性但不属于盐的物质是_______________;
②在人们日常生活中,用于调味,在工业上可用于制造烧碱、纯碱的物质是_________;
③改良酸性土壤用___________
④〈4〉农药“波尔多液”是用_______和________配制的;
⑤要证明某工业酒精中含有水,可向工业酒精中加入__________然后观察颜色的变化;
⑥若试管壁附有油脂,常用热的_______________溶液进行洗涤;
⑦要除去CO2气体中含有的水蒸气,可将气体通过_______________;
⑧容易潮解的物质是_______________;
⑨要确认并除去某气体(H2、O2、CO2等)中所含有的少量氯化氢气体,可将气体通过______溶液。
①(6)、(8);
②(5);
③(9);
④(3)、(9);
⑤
(1);
⑥(3);
⑦(11);
⑧(4);
⑨(10)
【例题7】有一包粉末可能含有碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠、硫酸铜、硝酸钠中的一种或几种,某学生为了确定其组成,做如下实验,请根据实验现象进行推断,把相应的物质的化学式填在表中的空格内。
硫酸铜、碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钠
【例题8】我省具有丰富的海洋资源,某校一研究性学习小组以“海洋资源与利用”为课题进行调查研究。
请回答下列问题。
(1)该学习小组得出下列调查结论,你认为其中可能实现的有_______(填序号)。
(A)海水淡化
(B)海水养殖
(C)海洋捕捞
(D)海洋运输
(2)海水晒盐最初得到的是粗盐,含有许多杂质,经①溶解②沉淀③_____(填操作名称)④蒸发可制得精盐。
(3)该学习小组建议地方政府建一化工厂,利用海水中含有氯化镁、海边盛产贝壳(主要成分是CaCO3),制取无水氯化镁,生产的大致流程为:
该生产过程中,没有涉及到的化学反应类型是_________(填序号)。
(A)化合反应
(B)分解反应
(C)置换反应
(D)复分解反应
解析:
本题命题视角新颖,有两大特点:
一是以研究性学习为背景,将研究性学习与当地的环境保护、资源的综合利用、社会发展有机地结合在一起;
二是充分体现了地方特点,体现了化学的应用价值。
(1)(A)、(B)、(C)、(D);
(2)过滤;
(3)(C)
分析:
写出所发生反应的化学方程式,即可得出结论。
【例题9】
科学实验发现,有一类酸溶液的酸根离子(可用
表示)与
的化学性质类似,请用化学方程式表示该类酸溶液的通性。
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
题中所给予的信息是,酸根
与
性质相似,即
的性质相似,
的通性与
的通性相似,由此可以得出答案:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【基础练习】
(一)
1.下列固体物质通常呈蓝色的是(
A.二氧化锰
B.无水硫酸铜
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