什么是电解质?

什么是电解质?,第1张

判断某化合物是否是电解质,不能只凭它在水溶液中导电与否,还需要进一步考察其晶体结构和化学键的性质等因素。例如,判断硫酸钡、碳酸钙和氢氧化铁是否为电解质。硫酸钡难溶于水(20 ℃时在水中的溶解度为2.4×10-4 g),溶液中离子浓度很小,其水溶液不导电,似乎为非电解质。但溶于水的那小部分硫酸钡却几乎完全电离(20 ℃时硫酸钡饱和溶液的电离度为97.5%)。因此,硫酸钡是电解质。碳酸钙和硫酸钡具有相类似的情况,也是电解质。从结构看,对其他难溶盐,只要是离子型化合物或强极性共价型化合物,尽管难溶,也是电解质。

溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物。

电解质都是以离子键或极性共价键结合的物质

化合物在溶解于水中或受热状态下能够解离成自由移动的离子。离子化合物在水溶液中或熔化状态下能导电;

某些共价化合物也能在水溶液中导电,但也存在固体电解质,其导电性来源于晶格中离子的迁移。

强电解质(strongelectrolyte)是在水溶液中或熔融状态中几乎完全发生电离的电解质,完全电离,不存在电离平衡。

弱电解质(weakelectrolyte)是在水溶液中或熔融状态下不完全发生电离的电解质。强弱电解质导电的性质与物质的溶解度无关。

《中学化学中的16条优先原理 》

1•优先放电原理

电解电解质水溶液时,阳极放电顺序为:活泼金属阳极(Au、Pt 除外) >S2- >I- >Br->Cl- >OH- >含氧酸根离子和F -。

即位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。只要有水,含氧酸根离子和F- 就不能失去电子。

阴极:Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。只要有水,一般H后面的离子不能得到电子。

例l•用铂电极电解含物质的量浓度相同的Fe2+、Fe3+、H+的混合溶液时,优先在阴极上还原的是( 。

A•Cu2+ B.Fe2+

C•Fe3+ D.H+ (选C)

2.优先氧化原理

若某一溶液中同时含有多种还原性物质,则加入一种氧化剂时,优先氧化还原性强的物质。

例2•向l00ml含0.005moI/LKI和0.005mol/LKBr的混合溶液中通入标准状况下的Cl256m1,生成物为( 。

A.KCl和Br2 B.KCl和I2 C..KCl和Br2 、I2 D.Br2

解:因为还原性I->Br-,所以优先氧化I-,nI - =0.005* 0.l=0.00 5mol,nCl2=56/22400 =0.00025mol,由2I-+Cl2 =I2 +2Cl- 知I-和Cl2刚好反应完。Br-末反应,选B。

3.优先还原原理

若某一溶液中同时含有多种氧化性物质,则加入一种还原剂时,优先还原氧化性强的物质。

例3•在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.0lmol的酸性混合溶液中加入0.01mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是( 。

A.铁溶解析出0.01molAg和0.005molCu B. 铁溶解,析出0.0lmoIAg并放出H2

C.铁溶解,析出0.0ImolAg,溶液中不再有Fe3+ D.铁溶解,析出0.0lmoIAg,溶液中不再有Cu2+。

解:因为氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+,所以先发生:

2Ag+ + Fe = 2Ag + Fe2+ 再发生:2Fe3+ 十 Fe = 3Fe2+

0.01m01 0.005m0l 0.01m01 0.005m01 0.01m01

故选C。

4•优先沉淀原理

若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子,则溶解度(严格讲应为溶度积)小的物质优先沉淀。

例4•向KCl、NaBr、KI混合溶液中逐渐加入AgNO3溶液时,先析出AgI,其次为AgBr,最后为AgCl。

5。优先吸附原理

任何固体都有吸附气体和液体的特性。但不同的固体物质对不同的气体或液体吸附能力不同,吸附能力大者优先吸附。

例5•将活性炭粉末投入到NO2和O2的混合气体中,活性炭会优先吸附NO2,而留下O2,因为活性炭对有色气体和有色物质吸附能力很强,制糖工业中常用活性炭使糖浆脱色。

又如金属钯(Pd)对H2的吸附能力就很强,常温下1体积钯能吸收700体积以上的H2。

6。优先吸收原理

用干燥剂干燥气体或用液体净化气体时,优先吸收溶解度大的气体或易被吸收的气体。

例6.实验室制Cl2 时,Cl2 中常混有少量HCl,为除去HCl,常把Cl2 和HCl的混合气体

通入饱和食盐水,因为HCI在水中溶解度大,所以优先被吸收,Cl2 只有少量损耗。

又如实验室制得的乙酸乙醋蒸气中常混有少量乙酸和乙醇,将混合气体通入到饱和Na2CO3溶液中,乙酸和乙醇优先被吸收。

7•优先中和原理

若某一溶液中同时含有几种酸性物质(或碱性物质),当加入一种碱(或酸)时,酸性(或碱性)强的物质优先被中和。

例7.给NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入盐酸时,先发生:NaOH十HCl=NaCl十H2O

再发生:Na2CO3十HCI=NaHCO3 十NaCl 最后发生:NaHCO3+HCl=NaCl十CO2十H2O

化学上常利用此原理和酚酞、甲基橙双指示剂测定烧碱的纯度。当第一和第二个反应完成时酚酞变色,第三个反应完成时甲基橙变色。

8.优先排布原理

在多电子原子里,电子的能量不相同。离核愈近,能量愈低。电子排布时,优先排布在能量较低的轨道上,待能量低的轨道排满之后,再依次排布到能量较高的轨道上去。

例8•20号元素钙的电子排布:

(I)电子排布式:20Ca 1s22s22p63s23p64s2

(2)轨道表示式:

9.优先挥发原理

当蒸发沸点不同的物质的混合物时:低沸点的物质优先挥发(有时亦可形成共沸物)。

例9•将100克36%的盐酸蒸发掉10克水后关于盐酸浓度的叙述正确的是 ( 。

A•增大 B•变为40% C•变小 D. 不变 •

解析:因为HCl的沸点比水低,当水被蒸发时,HCl已蒸发掉了,所以选C。

再如,石油的分馏,先挥发出来的是沸点最低的汽油,其次是煤油、柴油、润滑油等。

10•优先书写原理

大多数有机反应(亦有少数无机反应),反应物相同,在同一条件下可发生多个平行反应。但写方程式时,要写主要产物。

例10•这两个反应除各自温度下的主要生成物外,产物还有CH3CHO、CH3COOH、SO2、CO、CO2 、C等。

11•优先溶解原理

若一种试剂加入到含有多种沉淀的混合物中时,溶解度大的物质先溶解。

例11•在AgCl、AgBr、Agl 沉淀的混合物中加入浓氨水,AgCl先溶解,而AgBr、Agl则不溶。因为AgCl的溶解度比AgBr、Agl大林,AgCl电离出的[Ag+]大,AgCl(固) Ag+ +Cl-

Ag+ +2NH3。H2O =[ Ag(NH3)2]+ +2H2O同理给AgBr、Agl的混合物中加入Na2S2O3溶液,AgBr溶解。

12。优先结晶原理

当将含有多种微粒的溶液蒸发掉一定量溶剂或改变溶液温度(一般为降温)时,溶解度小或溶解度变化大的物质优先析出。

例1•取100克水,配成100C时KCl饱和溶液,又取50克水加入35.4克NaNO3配成溶液。将这两种溶液混合后,在l00C时有晶体析出,试计算析出的是什么晶体?

(已知100C时各物质的溶解度为:KCI31g、NaNO380g、KNO320.9g、NaCl35.8g)

解: KCI NaNO3 KNO3 NaCl

100C时150g

水中可溶解各 46.5g 120g 31.35g 53.7g 物质

溶液中现有 31g 35.4g 42•3g 24•3g

KCl+NaNO3=KNO3+NaCl

74.5 85 101 58.5

31 35.4 x y

列式解之x=42.3(g) y=24.3(g)

KNO3优先析出。析出量为

42.3 - 31.35 = 10.95(g)

此题实质是溶液中存在着K+、Na+、NO3-、Cl-四种离子,可以自由组合成KCl、NaNO3、KNO3、NaCl四种物质。因温度变化时,KNO3首先达到过饱和状态,所以KNO3优先析出。

13。优先操作原理

(1)装置安装:从下到上,从左到右。

(2)加物质,先固后液。

(3)制气体:先验气密性,再装药品(一般)。

(4)气体净化:先洗气净化,再干燥。

(5)制气结束:先撤导气管,再撤灯。

(6)可燃性气体:先验纯度,再点燃。

(7)H2还原CuO的实验:

实验开始先通氢,排净空气再点灯,

实验结束先熄灯,试管冷却再停氢。

14。优先鉴别原理

鉴别多种物质时:先用物理方法(看颜色,观状态,闻气味,观察溶解性)再用化学方法:固体物质一般先溶解配成溶液,再鉴别;用试纸鉴别气体要先润湿试纸。

例13•不用任何试剂,也不用焰色反应,如何鉴别NaNO3、BaCl2、MgSO4、NaOH、FeCl3溶液。

解析:可先观察出FeCI3再以FeCl3为试剂鉴别出NaOH,然后以NaOH为试剂鉴别出MgSO4,以MgSO4为试剂鉴别出BaCl2最后余下的是NaNO3

15.优先吸引原理

①极性分子与极性分子间作用力>极性分子和非极性分子间作用力>非极性分子和非极性分子间作用力

②化学键>氢键>分子间作用力

③组成和结构相似的共价型分子,分子量愈大,分子间作用力愈大。

16•优先考虑原理

中学化学中的许多问题是对立统一的,存在着矛盾的主要方面和次要方面。所以我们考虑问题时,不但要全面分析,而且要优先考虑主要方面。

例14•比较物质熔沸点时,先考虑晶体类型,再考虑晶体内部微粒间的作用力,一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体。

例15•比较微粒半径时,先考虑电子层,再考虑核电荷数。如O2- 、Cl-、S2-、Br-、I-的

半径从小到大的顺序应为:

02-、Cl-、S2-、Br-、I-。


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