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透析电解质中的八大关系

来源:未知作者:舒龙昌 点击:所属专题: 电解质判断 弱电解质判断
一.电解质、非电解质概念间的关系 电解质是指在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物;非电解质是指在水溶液中和熔化状态下都不能够导电的化合物。显然电解质和非电解质是对化合物的一种分类,因此混合物既不是电解质也不是非电解质。此外“不是电解质”与非电解质不

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一.电解质、非电解质概念间的关系

电解质是指在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物;非电解质是指在水溶液中和熔化状态下都不能够导电的化合物。显然电解质和非电解质是对化合物的一种分类,因此混合物既不是电解质也不是非电解质。此外“不是电解质”与非电解质不是等同的概念,非电解质是一个专有的化学名词、相当于固定成语,“不是电解质”的范围包括了非电解质和单质两部分内容,即只是排除了电解质所包含的内容。

例题1:现有下列物质:①冰醋酸;②蔗糖;③纯碱;④一水合氨;⑤酒精;⑥饱和食盐水;⑦I2。从电解质的观点对它们分类,如下的说法正确的是

A.属于非电解质的是②⑤⑦    B.属于电解质的是③⑥       C.属于强电解质的是③⑥    D.属于弱电解质的是①④

解析:蔗糖、酒精在熔化状态或水溶液中均不能导电,是非电解质,I2是单质。其余4种物质的水溶液均能导电,而其中的CH3COOH、NH3·H2O分别是弱酸和弱碱,这两种均为弱电解质,饱和食盐水为电解质的水溶液,是混合物。因此属于非电解质的是②⑤,属于电解质的是①③④,属于强电解质的是③,所以答案是D。

二.电解质、非电解质与化合物种类的关系

判断化合物是电解质还是非电解质,主要看该化合物在溶于水或熔化时自身是否电离出阴、阳离子,能电离的属电解质,不能电离的属非电解质,水溶液能否导电,只能是判断是否电解质的参考因素。酸、碱、盐和离子型的氧化物一般都属于电解质。

从实际存在作用区分:强酸、碱、盐和绝大部分金属氧化物是电解质,非金属氧化物、某些非金属氢化物(如NH3、PH3、CH4)、绝大部分有机物(如蔗糖、酒精)等是非电解质

三.电解质、非电解质与导电性的关系

若一种化合物是电解质,则它在熔融状态或水溶液中就能电离出离子,那么该化合物在熔融状态或水溶液中就必定能导电。故通过导电实验就可证明化合物是否为电解质。但化合物在熔融状态或水溶液中能导电只是某化合物是否为电解质的必要条件而非充分条件,应用时要注意。由它们的定义出发易知:电解质满足一定的条件可以导电,但非电解质自身则是不能够导电的(因为在水溶液中和熔化状态下都是以分子形式存在的)。应该注意的是:电解质在某些特定的条件下不一定能导电,如食盐晶体、氯化氢气体等不导电;水溶液能导电的化合物不一定是电解质,如CO2、SO2、NH3溶于水能导电的原因是生成的H2CO3、.H2SO3.、NH3·H2O电离所致,故它们是非电解质。

例题2:HgCl2的稀溶液可用作手术刀的消毒液,已知HgCl2的熔点是227℃,熔融状态的HgCl2不能导电,HgCl2的稀溶液有弱的导电能力,则下列关于HgCl2的叙述正确的是(     )

A.HgCl2是电解质      B.HgCl2是盐       C.HgCl2固体可以导电      D.HgCl2是非电解质

解析:由“HgCl2的稀溶液有弱的导电能力”知道HgCl2一定是电解质,且属于盐酸盐。固体能够导电的只有可以提供自由移动电子的金属和石墨等。

答案:AB。

四.强电解质、弱电解质概念间的关系



强电解质

弱电解质

相同点

水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物



化学键类型

离子键或大部分强极性键

弱极性键

电离程度

完全电离

部分电离

电离过程

不可逆

可逆

表示方法

用“=”号表示

用“≒”号表示

电解质在溶液中粒子形式

全部是离子

是分子和离子共存


思考讨论:

(1)电解质溶液导电的实质是什么?它和金属导电的实质相同吗?

(2)电解质中的离子化合物和共价化合物导电的条件相同吗?

(3)强电解质溶液导电能力一定强吗?

(4)电解质的强弱和它的溶解性有必然联系吗?

例题3:试用简单实验证明醋酸是弱电解质(提示:在醋酸溶液中存在着“CH3COOH⇋CH3COO+H”的电离平衡)。

解析:思维方法是只需证明在醋酸的水溶液中同时存在自身的分子和电离产生的离子即可。答案:方法一:醋酸溶液有刺激性气味,证明存在CH3COOH分子,在醋酸溶液中滴入甲基橙变红,证明存在H(同时也必有CH3COO),由此说明醋酸溶液中存在醋酸的电离平衡.

方法二:在醋酸溶液中滴入石蕊试液,溶液变红,然后加入醋酸铵固体(其溶液为中性),振荡后,溶液颜色由红逐渐变紫,说c(H)变小,平衡发生了移动.由此说明醋酸溶液中存在电离平衡.

五.强、弱电解质与化合物种类的关系

强酸、强碱及绝大部分盐和活泼金属的氧化物、活泼金属的透析电解质中的八大关系过氧化物(Na2O2)等是强电解质,弱酸、弱碱及水等是弱电解质如大多数盐类、强碱。

例题4:下列各组物质全部是弱电解质的是(   )

A.H2O、NH3·H2O、H3PO4.、HF

B.Cu(OH)2、CH3COOH、C2H5OH、CH3COONa

C.H2SO3、.Ba(OH)2.、BaSO4

D.H2SiO3、H2S、CO2

解析:中学阶段的强酸主要包括6种:HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HBr、HI;强碱4种:NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2;其余的酸和碱没有特殊说明都可以看作弱电解质。盐类除极少数盐(如HgCl2)外也都是强电解质。

答案:A

六.强、弱电解质与导电性的关系

电解质溶液之所以能够导电,是由于溶液中存在能够自由移动的离子。这些离子在外加电场的作用下,会向两极定向移动,在阴阳两极分别得失e-,发生氧化还原反应,相当于把电子从电源的负极传送到正极。导电性强弱主要决定于溶液中离子的浓度和离子所带的电荷多少;离子浓度又与电解质溶液浓度和电解质强弱有关,在相同外界条件下,同浓度的强电解质溶液的导电性比弱电解质溶液的导电性强。

强电解质和弱电解质两者主要区别是在溶液里能不能完全电离,是否存在电离平衡,而不是溶液的导电能力的强弱。

注意:强电解质溶液或电解质的浓溶液的导电能力不一定强。如BaSO4是强电解质.溶于水的部分100%电离.也即在其溶液中无BaSO4的整体粒子,只存在Ba2+和SO42。但由于其溶解度很小,即使饱和溶液,其离子的总浓度也很低,故导电能力十分微弱。再者如KNO3的非常稀的溶液,导电能力也很微弱。因此强电解质溶液或浓溶液导电能力不一定强。导电能力的强弱的判断,关键要看溶液中自由移动的离子的总浓度的高低,它不但与溶解度有关,与其溶液的浓度也有密切联系。而且说明一点:电解质的强弱与其溶解性没有必然联系。

思考:为什么:“强电解质溶液导电性一定比弱电解质的强”的说法是错误的?

例5下列叙述正确的是()

A.在溶液里。导电能力强的电解质为强电解质,导电能力弱的电解质是弱电解质。

B.NH3的水溶液能导电,所以NH3为电解质。

C.无水乙酸晶体。即使熔融状态下也不导电,故属于非电解质。

D.物质的量浓度相同的Na3PO4和H3PO4溶液中,Na3PO4溶液中的PO43的物质的量浓度大。

解析:电解质溶液导电能力决定于离子浓度的大小。很稀的H2SO4溶液的导电能力不一定比浓CH3COOH溶液的导电能力强,故A错;NH3的水溶液导电是NH3与水反应生成的NH3·H2O电离产生的NH4和OH的缘故,而不是NH3本身电离出的自由移动离子导电,故B错;乙酸晶体在熔融状态下为CH3COOH分子,不导电,但其溶于水中能电离出CH3COO与H,能导电,故属于电解质。Na3PO4为强电解质,完全电离出PO43,而H3PO4为中强酸,视为弱酸,属于弱电解质,部分电离出PO43

答案:D。

例6:把0.05摩NaOH固体分别加入下列100毫升液体中,溶液的导电能力变化不大的是:

A.自来水      B.0.5mol·L-1盐酸        C.0.5mol·L-1醋酸      D.0.5mol·L-1氯化铵溶液

解析:对A而言因为NaOH固体溶解导致离子浓度增大,导电能力增强;对B、C、D来说,原溶质都是0.05mol,都恰好与NaOH固体反应完全,由反应方程式知道B:c(HCl)=c(NaCl),导电能力几乎不变;C:c(CH3COOH)=c(CH3COONa),但由弱电解质转化为强电解质,导电能力应该明显增强;D:c(NH4Cl)=c(NaCl)都是强电解质,尽管有氨水生成,但对离子浓度的贡献很小,因此导电能力也几乎不变。

答案:BD

变形思考

A.若向0.5mol·L-1盐酸中不断的加NaOH固体,溶液的导电性如何变化?

B.若向0.5mol·L-1醋酸中不断的滴加氨水,溶液的导电性如何变化?

七.强、弱电解质和溶解性的关系

强电解质不一定易溶于水,例如BaSO4、CaCO3虽难溶,但因其溶解部分在水中完全电离,因此仍为强电解质;而有些物质如HF、H3PO4、NH3·H2O等虽易溶,但在水中部分电离,故仍为弱电解质。

八.强、弱电解质与化学键的关系

从结构判断:离子化合物和某些具有极性键的共价化合物(如强酸、强碱和大部分盐类)是强电解质。某些具有极性键的共价化合物(如弱酸、弱碱和水等)是弱电解质。

强电解质由离子键或极性键结合而成,但强极性键结合的化合物不一定是强电解质,例如HF。

(责任编辑:化学自习室)
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