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电解质溶液性质及其应用欢进质质应质迎入电解溶液性及其用的探索之旅电解溶液是化学学科中的内仅应础释现关键重要容,它不是理解化学反的基,也是解众多自然象的课将带领质质质现应本程大家深入了解电解的本、性及其在代社会中的广泛用过习将质质区别导通本次学,你掌握电解与非电解的,理解溶液电性的原练书写应质领理,熟电离方程式,分析离子反,并了解电解在工业、医学等应这识对试关级域的实际用些知于高考化学考至重要,也是理解更高化学础概念的基目录电解质与非电解质的基本概念1质区质质掌握电解定义、分类及其特征,分常见的电解与非电解电解质溶液的导电性2导对质导了解电原理及影响因素,比强弱电解的电能力差异电离方程式书写规范3质书写项掌握各类电解电离方程式的方法与注意事电解质溶液的离子共存与转化4应浓规分析离子反条件,离子度变化及平衡移动律弱电解质的电离平衡5数关理解电离平衡常与电离度的系及其影响因素电解质溶液的实际应用6质领应了解电解在工业、医学等域的重要用
一、电解质与非电解质的基本概念电解质的定义非电解质的定义质导质导电解是指能够电或其水溶液非电解是指不电或其水溶液导质这质导质这质剂能够电的物类物在溶不电的物类物在溶剂带仅中会发生电离,形成电离中不发生电离,溶液中含有分导导子,使溶液能够电子,因此不能电电离与导电的关系质导质产电解电的本是离子定向移动生的电流只有在形成自由移动离质现导子的条件下,物才能表出电性电解质定义与分类强电解质弱电解质质质质质远在溶液中几乎完全电离的电解强电解的电离度α接近于1在溶液中只有部分电离的电解弱电解的电离度α小于1(α≈1)(0<α<1)₃₂₄₄₃₂₃•强酸HCl、HNO、H SO、HClO等•弱酸CH COOH(醋酸)、H CO、HCN等₂₃₂₃•强碱NaOH、KOH、BaOH等•弱碱NH•H O(氨水)、FeOH等盐₃₄₂质•可溶性NaCl、KNO、CuSO等•水H O(极弱的电解)非电解质定义与判别非电解质特征常见非电解质质许质非电解是指在水溶液中不电多有机化合物是非电解,质₂₅离形成离子的物,通常以分如乙醇C H OH、葡萄糖₆₁₂₆子形式存在于溶液中,因此其C H O、蔗糖导质₁₂₂₂₁₁溶液不电非电解分子通C H O、尿素内₂₂常是共价化合物,分子的化CONH等某些无机键断₂学不易裂物如氧气O、二氧化碳₂CO等气体溶于水后也属质于非电解判别方法过测试导来断质为质计简可以通溶液的电性判一个物是否非电解设单导验导则该质为质的电实,如果溶液不能电,物非电解也可以通过质结键进论断分析物的化学构和成类型行理判电解质的溶解与电离过程晶体状态质过静电解以离子晶体或极性分子形式存在,离子或原子间通强烈的电结作用力合溶剂作用水分子极性端与晶体表面离子或分子极性部分相互作用,形成水合离子晶格破坏续水分子的持作用使晶格能被克服,离子或极性分子从晶体表面分离形成溶液围导离子被水分子包形成水合离子,在溶液中自由移动,能够电强电解质完全电离以为例溶解过程NaCl钠⁺⁻⁺氢氯化晶体由Na和Cl离子按一定比水分子的氧原子吸引Na,原子吸引⁻例排列构成晶格Cl,形成水合离子导电性强完全电离导⁺⁻大量自由移动的离子使溶液具有良好NaCl在水中完全电离成Na和Cl,电性电离度α接近1弱电解质部分电离原始分子状态1质₃弱电解如醋酸CH COOH以分子形式存在可逆电离过程₃₃⁻⁺CH COOH⇌CH COO+H达到平衡状态时溶液中同存在分子与离子形式为约氢这导以醋酸例,在水溶液中只有1%的醋酸分子会电离成醋酸根离子和离子,大部分仍以分子形式存在种部分电离的特性致弱电解质导显质溶液的电性明弱于强电解₃₂质应为₃₂₄⁺⁻压约为氨水NH•H O是另一个典型的弱电解,其电离反NH•H O⇌NH+OH在常温常下,氨水的电离度1%为₃左右,溶液中大部分NH分子离子化合物与共价化合物离子化合物共价化合物过键结过键结通常由金属元素和非金属元素形成,通离子合典型代表通常由非金属元素之间形成,通共价合典型代表有甲烷钠钠₂₄₄₂有氯化NaCl、硫酸Na SO等CH、氯气Cl等态导状态导数状态导为们没离子化合物在固下不电,但溶解在水中或熔融下会大多共价化合物在任何下都不电,因它有自由电为获载电,因离子得了自由移动的能力荷体数质₃大多离子化合物在水中属于强电解,可以完全电离某些极性共价化合物如HCl、CH COOH等溶于水后可以电为质为质离,前者强电解,后者弱电解溶液中的粒子组成纯水₂组⁺⁻浓为主要由H O分子成,但也存在极少量的H和OH离子,度均⁻纯质导⁷1×10mol/L水是极弱的电解,电性极弱强电解质溶液⁺⁻如NaCl溶液中,主要粒子是Na、Cl离子和水分子,几乎不存在未电离带的NaCl分子离子与水分子形成水合离子,自由移动电弱电解质溶液₃时₃₃⁻如CH COOH溶液中,同存在大量CH COOH分子、少量CH COO和⁺态状态H离子以及水分子溶液中分子与离子处于动平衡非电解质溶液₆₁₂₆如C H O葡萄糖溶液中,主要粒子是葡萄糖分子和水分子,不含有质产任何由溶生的离子
二、电解质溶液的导电性导电性强弱排序质质质强电解弱电解非电解决定因素浓离子度、离子迁移率、离子电荷影响条件浓剂质温度、度、溶性、离子种类质导数质导质电解溶液的电性是化学学科中的重要特性,它直接反映了溶液中自由移动离子的量和活动能力理解电解电性的本和影响因仅们区质释许应现关键素,不有助于我分不同类型的电解,也是解多化学反象的验们过测观来较质导这观现观在实中,我通常通量溶液中电流的强弱或察指示灯的亮度比不同电解溶液的电能力种宏象的背后是微粒子现运动的体导电原理电极放入溶液将连质场接电源的两个电极放入电解溶液中,建立电阳离子移动带负负正电的阳离子被极吸引,向极方向移动阴离子移动带负阴电的离子被正极吸引,向正极方向移动形成电流离子的定向移动构成电流,完成电路强、弱电解质溶液导电性对比实验验较质质导实目的比强电解和弱电解溶液的电性差异验导钠浓实材料电装置、氯化溶液、醋酸溶液(度相同)验骤导测试实步
1.搭建电装置,包括电源、电极别测试导和指示灯
2.分两种溶液的电性观
3.察指示灯亮度变化现结论象与-NaCl溶液指示灯亮度强-₃结CH COOH溶液指示灯亮度弱-论质导质强电解电性强于弱电解释质产原理解强电解完全电离生大量离子,而弱质仅产电解部分电离生少量离子,离子浓导导度差异致电性差异非电解质不导电实验演示实验器材操作步骤实验现象导测试烧电器、
1.准备蔗糖水溶液电极插入蔗糖溶液馏浓约为杯、蒸水、蔗(度后,指示灯不亮或将显读糖、玻璃棒
0.1mol/L)
2.电流表无明导测试数导电器的电极,表明溶液不插入溶液中
3.接电观通电源,察指示灯或电流表变化结论分析蔗糖在水中以分子产形式存在,不生导离子,因此不能这证电明了非电质导解溶液不具备电性的特点实验现象与解释验们观导质钠导质在实中,我可以清晰地察到三种不同类型溶液的电性差异强电解氯化溶液使指示灯明亮地发光,表明溶液中有大量离子参与电;弱电解醋说数质则证没酸溶液使指示灯微弱发光,明溶液中离子量有限;而非电解蔗糖溶液完全不能点亮指示灯,明溶液中有可移动的离子这现观释钠⁺⁻仅产⁺₃⁻些象可以从微角度解氯化在水中完全电离成Na和Cl,醋酸部分电离生少量H和CH COO,而蔗糖完全不电离,仍以分子形式存在于导溶液中离子的多少和移动能力直接决定了溶液的电性强弱导电性能影响因素1浓度因素围内质浓数导当在一定范,电解溶液的度越高,溶液中的离子量越多,电性越强但浓过时导度高,离子间的相互作用增强,移动受阻,电性可能下降温度影响热剂温度升高会增加离子的运动速度,减小溶的黏度,使离子移动更加自由,从而增导对质还进产强溶液的电性此外,于弱电解,温度升高会促电离,生更多离子3离子种类数径导径不同离子的电荷和水合半差异致其迁移率不同通常,电荷越小、水合半越对导贡⁺⁻小的离子迁移率越高,溶液电性的献越大比如H和OH迁移率高于其他离子4溶剂性质剂质难剂溶的极性和黏度影响电解的电离程度和离子的移动易程度极性强的溶更有质剂利于电解电离,黏度小的溶中离子移动更自由
三、电离方程式书写规范电离方程式的意义书写原则质书写时电离方程式是描述电解在溶液电离方程式需要注意电荷质质单中电离成离子的化学方程式,它守恒和量守恒强电解用质反映了电解溶解后在溶液中存向箭头→表示完全电离,弱电关质在的实际粒子种类和比例系解用双向箭头⇌表示可逆电书写正确电离方程式是理解电解离多元酸、多元碱的电离通常质质应础进应别写溶液性和离子反的基分步行,分出各步电离方程式常见错误错误标错误质常见包括忽略电离的可逆性、离子电荷注、强弱电解判断错误杂质骤这错误、复电解电离步混淆等避免些需要牢固掌握电解质的基本概念和分类强酸、强碱、盐的电离方程式100%100%强酸电离强碱电离⁺⁻盐₃⁺⁺⁻氢钠₂HCl→H+Cl酸HNO→H+NaOH→Na+OH氧化BaOH₃⁻⁺⁻氢钡NO硝酸→Ba²+2OH氧化100%盐类电离₂₄⁺₄⁻钾K SO→2K+SO²硫酸₃₃⁺₃⁻铝AlNO→Al³+3NO硝酸质书写这质时单强电解在水溶液中完全电离,电离度接近100%类物的电离方程式,使用向箭过别数标头表示电离程不可逆需要特注意多价离子的电荷注和方程式两边电荷平衡数盐质计质浓时强酸、强碱和大多类都属于强电解在算强电解溶液的离子度,可以直接根据化计计虑学量比算,不需要考电离平衡弱电解质的电离方程式弱碱电离₃₂₄⁺⁻NH•H O⇌NH+OH氨水₃₂⁺⁻氢铝AlOH⇌AlOH+OH氧化弱酸电离₃₃⁻⁺CH COOH⇌CH COO+H醋酸₂₃⁺₃⁻H CO⇌H+HCO碳酸水的自电离₂⁺⁻⁺⁻⁻H O⇌H+OH K_w=[H][OH]=10¹⁴质时态书写质时应弱电解在溶液中只有部分分子发生电离,溶液中同存在分子和离子,二者之间存在动平衡因此,弱电解的电离方程式,使用双过向箭头⇌表示电离程的可逆性质浓浓计质浓时虑弱电解的电离程度受度、温度等因素影响通常,溶液度越小,温度越高,电离度越大在算弱电解溶液的离子度,需要考电离平衡和电离度复杂电解质的多步电离(以₂₄为例)H SO初始状态₂₄硫酸分子H SO在水溶液中第一步电离(完全)₂₄⁺₄⁻为H SO→H+HSO硫酸作强酸,第一步电离完全第二步电离(部分)₄⁻⁺₄⁻氢为HSO⇌H+SO²硫酸根作弱酸,第二步电离不完全最终平衡时⁺₄⁻₄⁻⁺来溶液中同存在H、HSO和SO²离子其中H主要自第一步电离书写常见误区解析箭头使用错误电荷平衡问题多步电离混淆分子式表示错误质对质将₃写₃强电解使用双向箭头忽略离子电荷或电荷不于多步电离的物,NH电离成NH质单将₂₂₄₂₃₄⁺⁻错或弱电解使用向箭平衡,如CaOH如H SO、H CO⇌NH+OH是将⁺写⁺⁻错误将误应写头,如HCl⇌H+电离成Ca²+OH等,常见是分步的,成⁻₃错误应为关₃₂Cl或CH COOH→是的,正确电离合并或混淆强弱NH•H O⇌₃⁻⁺₂⁺应当书写₄⁺⁻CH COO+H都是CaOH→Ca²+系分步,并NH+OH氨气错误应记⁻标的住强电解2OH方程式两边电明每一步的电离性溶于水形成氨水,电离质质数须质产氢用→,弱电解用荷总必相等生氧根需要水分子⇌参与
四、电解质溶液的离子共存与转化离子共存的本质离子转化的条件质时应现称为当质满时转电解溶液中,不同离子可以同存在而不发生反的象电解溶液中的离子足特定条件,会发生离子化,主要这现这难离子共存种象的前提是些离子之间不形成溶物、气体包括以下几种情况质或弱电解盐难盐应
1.形成沉淀两种可溶性混合,如果能生成溶性,相⁺⁺⁻₃⁻转为例如,Na、K、Cl、NO等离子可以在同一溶液中共离子会化沉淀⁺₃⁻则难应₂₂存,而Ca²和CO²不能长期共存(会形成溶的
2.生成气体如果离子反可以生成气体(如CO、SO₃关转为态CaCO沉淀)等),相离子会化气分子质⁺
3.形成弱电解如酸碱中和生成水,强酸根离子与H形成弱酸等离子共存基本原则电中性原则反应优先原则须当时溶液整体必电中性,阳离子总多种离子混合,优先发生沉数阴数这质电荷等于离子总电荷淀、气体生成或弱电解形成的则应这应应一原是离子共存的基本要求,反些反会消耗参与反须组任何离子溶液都必遵循电中性的离子,改变溶液中的离子则原成离子浓度守恒没应质浓在有离子反发生的情况下,混合溶液中某种离子的物的量度等组该浓积数积这则对于各分溶液中离子度与体分的乘之和理解一原解计题决离子共存算非常重要离子反应的发生条件离子实际接触应须产反物必溶解生离子生成难溶物质质生成沉淀、气体或弱电解能量条件满足压温度、力等条件适宜应应须产这质质应离子反发生的首要条件是反物必能电离生离子,并且些离子能够实际接触溶解度小的物或非电解不能参与离子反例如,难氢₂盐应须转为溶性氧化铜[CuOH]不能与酸直接发生离子反,必先化离子应须难质质应进钠钡难钡离子反必生成一种溶物,包括沉淀、气体或弱电解,以使反向正方向行例如,硫酸和氯化溶液混合会生成溶性硫酸钠盐应应质压应进沉淀;碳酸溶液与酸反会生成二氧化碳气体;强酸和强碱反会生成弱电解水温度、力等外部条件也会影响离子反的行离子方程式与分子方程式转换分子方程式到离子方程式断质质将质写
1.判各物的电解类型
2.强电解成离子形式
3.保留弱电解质难检侧数、溶物、气体的分子形式
4.查并平衡方程式两的原子和电荷数离子方程式到净离子方程式应观
1.找出反前后都存在的相同离子(旁离子)
2.从离子方程式两侧时这观检净侧数同划去些旁离子
3.查并确保离子方程式两原子和数电荷平衡净离子方程式到分子方程式净质当
1.根据离子方程式中的离子确定可能的源物
2.添加适的配对将组应检离子使电荷平衡
3.离子重新合成相的化合物
4.查并终平衡最的分子方程式典型离子反应举例酸碱中和反应沉淀反应气体生成反应₂₂₄₂₃分子方程式HCl+NaOH→NaCl+分子方程式BaCl+Na SO→分子方程式Na CO+2HCl→₂₄₂₂H OBaSO↓+2NaCl2NaCl+H O+CO↑⁺⁻⁺⁻⁺⁻⁺⁺₃⁻⁺离子方程式H+Cl+Na+OH离子方程式Ba²+2Cl+2Na+离子方程式2Na+CO²+2H⁺⁻₂₄⁻₄⁺⁻⁻⁺⁻₂→Na+Cl+H OSO²→BaSO↓+2Na+2Cl+2Cl→2Na+2Cl+H O+₂净⁺⁻₂净⁺₄⁻C净O↑₃⁻⁺离子方程式H+OH→H O离子方程式Ba²+SO²→离子方程式CO²+2H→₄₂₂质氢氢结BaSO↓H O+CO↑本离子与氧根离子合形成弱质质难钡质氢应电解水本形成水中溶的硫酸固体本碳酸根离子与离子反生成不稳为定的碳酸,分解水和二氧化碳气体离子浓度的变化分析离子共存常考类型混合溶液型将质组浓这题两种或多种电解溶液混合,分析混合后溶液中的离子成及度类目需要虑应质考可能发生的离子反和物的沉淀、分解等变化,然后根据离子守恒和电荷平衡计终浓算最离子度加入固体型质质关键断在电解溶液中加入固体物,分析溶液成分变化是判固体的溶解性、电离质应浓性及可能发生的化学反,然后确定溶液中离子的种类和度变化pH值判断型组断根据溶液中离子成推溶液的酸碱性(pH值)要分析所有可能影响pH的离子,⁺⁻产⁺⁻包括H、OH、能水解生H或OH的离子,以及弱酸弱碱的电离平衡等平衡移动型对分析外界条件变化(如加入共同离子、改变pH值等)溶液中离子平衡的影响需要计状态浓运用勒夏特列原理分析平衡移动方向,算新平衡下的离子度
五、弱电解质的电离平衡分子状态部分电离1质为2弱电解以分子形式主少部分分子电离成离子动态平衡离子复合3结电离与复合速率相等部分离子重新合成分子质过时进终态状态状态时弱电解在水溶液中的电离是一个可逆程,电离与离子复合同行,最达到动平衡在平衡下,溶液中同存在原始分子和电离产导这质区别质关键生的离子,且分子占主地位一特性是弱电解于强电解的质数来数应状态时数质弱电解电离平衡可以用电离常和电离度描述电离常反映了电离反在平衡的程度,是温度的函电离度表示电解分子电离的浓比例,受度和温度等因素影响弱酸、弱碱的电离平衡特征弱酸电离平衡弱碱电离平衡为₃₃⁻⁺为₃₂₄⁺⁻以醋酸例CH COOH⇌CH COO+H以氨水例NH•HO⇌NH+OH弱酸电离平衡特征弱碱电离平衡特征•电离度小,通常小于5%•电离度小,通常小于5%•加入强酸会抑制电离•加入强碱会抑制电离应盐₃应盐₄•加入相类(如CH COONa)也会抑制电离•加入相类(如NH Cl)也会抑制电离热进热进•加促电离•加促电离释进释进•稀促电离•稀促电离电离平衡常数、定义Ka Kb酸的电离常数碱的电离常数Ka Kb对对于弱酸HA的电离平衡HA⇌于弱碱BOH的电离平衡BOH⁺⁻⁺⁻H+A⇌B+OH⁺⁻⁺⁻Ka=[H][A]/[HA]Kb=[B][OH]/[BOH]说说Ka值越大,明酸的电离程度越Kb值越大,明碱的电离程度越高,酸性越强例如,醋酸的Ka高,碱性越强例如,氨水的Kb为⁻较为⁻较⁵⁵
1.8×10,表明其是一种弱
1.8×10,表明其是一种弱的酸的碱与的关系Ka Kb对轭对⁻们数关⁻于共酸碱HA/A,它的电离常有系Ka•Kb=Kw=10¹⁴这关轭这关一系表明,酸越强,其共碱就越弱,反之亦然是理解酸碱强弱论础系的重要理基浓度对电离平衡的影响⁻
1.8×10⁵5%醋酸Ka值
0.01mol/L浓度为时数较温度25℃的常值稀溶液电离度大
1.3%
0.4%
0.1mol/L浓度1mol/L浓度浓浓中等度电离度下降高度溶液电离度很小数质浓对显浓显这现释质浓当应浓从上述据可以看出,弱电解溶液的度其电离度有著影响随着溶液度的增加,电离度明降低一象可以用勒夏特列原理解增加弱电解的度相于增加平衡体系中反物的将应过度,根据勒夏特列原理,平衡向减少反物的方向移动,即抑制电离程应释质将释显这应别在实际用中,稀弱电解溶液是增大其电离度的有效方法例如,
0.1mol/L的醋酸溶液稀10倍后,其电离度会明增加一原理在分析化学和生物化学中有重要用,特是在配制特定pH缓时虑这值的冲溶液需要考一因素影响弱电解质电离度的因素浓度的影响浓浓度增大,电离度减小;度减小,电离度增大温度的影响温度升高,电离度增大;温度降低,电离度减小共同离子效应3质加入含有共同离子的强电解,电离度减小浓数⁺⁻当浓时为须这应度影响根据电离常公式Ka=[H][A]/[HA]=c•α²/1-α,度c增大,保持Ka不变,电离度α必减小也符合勒夏特列原理增加反浓应物度,平衡向消耗反物方向移动质热过热进温度影响弱电解电离通常是吸程,因此根据勒夏特列原理,升高温度会使平衡向吸方向移动,促电离,增大电离度相反,降低温度会抑制电离,减小电离度应当质钠时产浓产共同离子效向弱酸溶液中加入含有与弱酸共同离子的强电解(如向醋酸溶液中加入醋酸),根据勒夏特列原理,增加物度会使平衡向消耗这应缓应物的方向移动,即抑制电离一效在制备冲溶液中有重要用
六、电解质溶液的实际应用质现术应赖质电解溶液在代科学技和日常生活中有着广泛的用在分析化学中,酸碱滴定、沉淀滴定等分析方法都依于电解溶液的性质产质镀过领质对维关;在工业生中,电解溶液用于电、电解制备化学品等程;在医学域,电解平衡持人体正常生理功能至重要质还应领术环领术领质质对此外,电解广泛用于能源域的电池技、境域的水处理技以及农业域的土壤改良等了解电解溶液的性于理这应关术解些用的原理和优化相技具有重要意义电解质在分析化学中的应用酸碱滴定沉淀滴定络合滴定应难络剂利用强酸与强碱反的原利用能形成溶性沉淀的利用金属离子与合形过测应过测稳络应测理,通准确量达到中离子反,通量达到成定合物的反,终时剂和点所需的酸或碱的体点的滴定用量,分定水样中的硬度或特定金积计浓,算未知溶液的析样品中特定离子的含属离子含量EDTA滴定是剂计监测度使用指示或pH量如摩尔法定氯离典型实例测终点子氧化还原滴定剂还剂利用氧化和原之间转应的电子移反,分析有关质锰物的含量如高酸钾滴定法、碘量法等电解质在工业中的应用电解水制氢金属电镀质导过产氢质导积层利用电解溶液电性,通电解水生气和氧气工业上常利用电解溶液中的金属离子,在电基体表面沉金属薄质导镀在水中加入少量强电解(如NaOH、KOH)提高电性,降低常用电液包括能耗镀₄₂₄•酸性铜液CuSO溶液加H SO₂₂₂镀镍₄₂2H Ol→2H g+O g•溶液NiSO和NiCl混合溶液镀铬铬该术绿氢产径对战•溶液酸溶液技是色能源生的重要途,发展可再生能源具有镀术应产略意义电技广泛用于汽车、电子、建筑等行业,提高品的耐腐蚀观性和美性医学中的电解质平衡人体电解质的重要性电解质失衡及其后果质内带矿质导电解是人体电的物电解水平异常可致多种健质钠⁺钾问题钠,包括Na、康低血症可引起头⁺钙⁺镁恶识钾K、Ca²、痛、心和意障碍;高血⁺⁻盐导钙Mg²、氯Cl、磷酸症可致心律失常;低血症₄⁻氢盐痉挛PO³和碳酸会引起肌肉和抽搐;而酸₃⁻这维调则导HCO等些离子在碱平衡失可能致呼吸困传导难持体液平衡、神经、肌肉和器官功能障碍缩过收和酸碱平衡等生理程中关键起着作用医疗应用静质疗质乱脉注射的电解溶液用于治脱水、电解失衡和酸碱平衡紊质盐常见的医用电解溶液包括生理水
0.9%NaCl、乳酸林格氏液和质剂这须浓各种电解补充些溶液的配制必精确控制度和pH值饮料中的电解质功能质来电解类型主要功能常见源钠⁺维传导盐钠₂₃Na持体液平衡,神经食NaCl、碳酸Na CO钾⁺脏节钾钾₃₄K肌肉功能,心律氯化KCl、磷酸K PO镁⁺谢镁₄镁Mg²能量代,肌肉放松硫酸MgSO、氯化₂MgCl钙⁺缩传导钙₃₅₃₂Ca²肌肉收,神经乳酸C HOCa、钙₂氯化CaCl⁻维钠钾氯Cl持电中性,胃酸成分氯化NaCl、氯化KCl饮质为剧过过矿质这对维运动料中添加电解主要是了补充人体在烈运动程中通汗液流失的物些离子于持关纯质饮维肌肉正常功能和防止脱水至重要与水相比,含有适量电解的料能更有效地补充体液并持电解质平衡场质饮钠钾镁钙关键质费应市上的电解料配方各不相同,但大多包含、、和等电解消者根据个人需求和选择产过摄别对脏肾压运动强度合适的品,避免量入,特是于有心病、病或高血的人群电解质与生态环境关系自然水体中的电解质人类活动的影响盐剂天然水中含有多种溶解性类,如碳酸工业排放、农业施肥和道路除冰增加盐盐质浓、硫酸和氯化物水体电解度环境监测与治理生态系统影响导测为质监标质浓3电率定作水控重要指,指电解度变化影响水生生物生存和水导态水体保护措施体生平衡
七、高中高考考点整理基础概念类计算应用类实验探究类质质区计浓计质导较应验电解与非电解的分、强弱电解电离度算、溶液度算、混合溶电解溶液电性比、离子反质断应浓计题证验计的判、电离度概念、离子反原液中离子度变化等算是高考的、电离平衡移动研究等实设和础识内这难这题仅计题验维理等基知是高考的必考容重点和点类目不考查算分析目,考查学生的实思和科题对还对来类目主要考查考生基本概念的掌能力,考查电离平衡原理的理解学探究能力,近年在高考中比重不断应断握情况和基本判能力和用增加电解质溶液计算题型汇总基础计算浓浓简单计溶液度、电离度、离子度的算中级计算质数缓计弱电解平衡常、pH值、冲溶液算高级计算质杂多元弱电解、复混合溶液、多重平衡质计难题电解溶液的算是高考化学的重点,主要涉及以下几类型质计浓质浓质浓转换浓计
1.强电解算主要考查摩尔度、量度、物的量度之间的,以及混合溶液中离子度的算质计数计应浓
2.弱电解电离平衡算包括电离度、电离常、溶液pH值的算,以及共同离子效条件下的平衡移动和离子度变化缓计缓组计缓
3.冲溶液算涉及冲溶液的成、pH值算、冲容量和加入强酸强碱后的pH变化等综计杂计
4.合平衡算包括多重平衡、水解与电离共存、沉淀与溶解平衡等复情况的分析算常考实验设计与分析提出问题验对预结明确实目的、研究象和期果设计方案选择验合适仪器、药品和实方法实施实验规进验记录现按照操作程行实并象分析结论数释现结论处理据,解象,得出离子方程式高频考查点1酸碱中和反应⁺⁻₂强酸与强碱H+OH→HO⁻⁻₂弱酸与强碱HA+OH→A+HO⁺⁺强酸与弱碱H+B→BH组应终断重点考查不同酸碱合的离子反特点和最溶液的酸碱性判沉淀生成反应⁺⁻如Ag+Cl→AgCl↓难转选择应重点考查溶化合物的溶解平衡和沉淀条件,以及沉淀化和性沉淀的用气体生成反应₃⁻⁺₂₂如CO²+2H→HO+CO↑应识别应关验计现重点考查常见的气体制备反和反,以及相的实设和象分析氧化还原反应⁺₂⁺⁻如2Fe²+Cl→2Fe³+2Cl转过还应综应重点考查电子移程、氧化原平衡配平和离子反的合用电离平衡常见陷阱水的电离被忽略近似条件误用多步电离简化浓度单位混淆计质计对数计浓在算极稀的弱酸弱碱溶在弱电解算中常使用于多元弱酸(如电离常算中离子度时须虑₂₃单须液pH,必考水的近似处理(如c-x≈c),H CO、位必统一使用贡须验证₃₄错误电离献如但必近似条件是否H PO),各步电离mol/L,常见是混用⁻满数时质单⁵10mol/L弱酸溶液足通常要求电离度常差异很大,可只考mol/L与mg/L等量来⁺虑当积中,自水电离的H不α≤5%才能使用近似第一步电离;但多步位,或者忽略溶液体变计时对较数时须导浓可忽略正确算需同于稀溶液或强的弱电电离常接近,必考化致的度变化虑质简单虑续贡则考弱酸电离和水的自电解,不能使用近似后电离的献,否计导较误离算会致大差
八、易错点与答疑指导概念性易错点方法性易错点质书写错误电解和离子化合物概念混淆离子方程式质质错误质断错误标错误电解一定是能电离出离子的物,但不一定是离子化合物例常见包括强弱电解判、离子电荷注、沉淀质质状态标遗如,HCl是共价化合物,但溶于水后完全电离,是强电解/气体/水等物注漏、电荷不平衡等计错误电离平衡算数关误电离度与电离常系解错误当常见包括忽略水的电离、近似条件使用不、平衡移动判浓数数们断错误当题时应计数电离度α受度影响,而电离常K在特定温度下是常它、多重平衡处理不等解注意算条件和有效关为简单关的系K=c•α²/1-α,而非的正比系字书写离子方程式易错分析错误错误写错误类型示例正确法分析质断错误⁺难电解判AgCl→Ag+AgCls不电AgCl是溶⁻Cl离物,在水中几乎应写不溶解,不成离子形式错误₃₃电离程度CH COOH→CH COOH⇌醋酸是弱电解₃⁻₃⁻质应CH COO+CH COO+,用双向箭⁺⁺H H头表示部分电离质状态标⁺⁻⁺⁻物注缺Ag+Cl→Ag+Cl→AgCl是沉淀,应标失AgCl AgCl↓注↓符号错⁺⁺数离子电荷平衡Ca²+3Ca²+未平衡离子量误₄⁻₄⁻PO³→2PO³→和电荷₃₄₂₃₄₂Ca POCa PO↓概念辨析强和弱的本质强弱电解质的本质区别常见误区澄清质质区质质误区蚀质质蚀强电解与弱电解的分本上是物在溶液中电离程度的不一强酸碱一定有强腐性强弱电解与物的腐性并质关质蚀同强电解在溶液中几乎完全电离,电离度α接近1;而弱电无直接系如HF是弱电解,但有很强的腐性;NaOH是质仅远质蚀解部分电离,电离度α小于1强电解,但稀溶液腐性不强观质剂误区浓质质质内质从微角度看,强电解在溶中的离子间作用力被完全克服,二度高就是强电解强弱电解是物的在性,质内键这浓关质而弱电解的分子共价只有少部分被破坏一差异反映了与度无
0.001mol/L的HCl依然是强电解,1mol/L的质键键₃质物的化学类型和能的不同CH COOH仍然是弱电解误区盐质数盐质三所有都是强电解大多是强电解,但也有例₂₂断应质简外,如Hg Cl等判基于物的实际电离情况,而非单别类离子共存难点归纳多重平衡共存时进实际溶液中常存在多种平衡同行,如水解平衡、电离平衡、沉淀溶解平衡等处理此类问题断进简₄时需要判主要平衡和次要平衡,并根据条件行化例如,在NH Cl溶液中,同存₄⁺导在NH水解和水的自电离平衡,通常水解平衡占主反应完全性判断应进产稳应对质难离子反是否完全行取决于物的定性和反条件于弱电解生成、气体逸出或应为应对质应则虑状溶物形成的反,通常可视完全反;而于生成易溶弱电解的反,需考平衡态断误题错误来判失是解常见源浓度变化计算浓计虑释应应对杂组混合溶液中的离子度算需考稀效和可能发生的化学反于复的多分系议计虑积导浓虑应浓统,建采用逐步算法,先考体变化致的度变化,再考化学反引起的离子度变化条件变化的影响浓温度、度、pH值等外部条件变化会影响离子平衡运用勒夏特列原理分析平衡移动方向是问题关键钠⁺浓解决此类的例如,向醋酸溶液中加入醋酸会抑制醋酸电离,降低H度;而升则进⁺浓高温度会促电离,增加H度
九、课后总结与拓展学科前沿拓展能力培养方向质现紧连级知识架构回顾电解研究与代科技密相,如超过质习养问质通电解溶液的学,重点培分析电容器、新型电解电池、生物电化学系质质区过题问题别当热这领电解与非电解的分,电离程与机、解决的能力,特是定量分析能统等都是前研究点了解些前沿应验观现宽理,离子反原理,电离平衡及其影响因力和实探究能力掌握从宏象到微域有助于拓视野,增强学科兴趣质领应识观质维语素,电解在各域的用等核心知点本的思方法,形成用化学言描述识质构成了完整的知体系物变化的能力课堂小结与提升建议实验拓展推荐阅读学习方法建议计对识将质设并完成一个探究温度醋酸电离度影《物理化学》(天津大学出版社)深入建立完整的知体系,电解溶液的性验过测质热质节识响的实,通量不同温度下溶液的电了解电解溶液的力学和动力学特性与其他章知(如化学平衡、酸碱理导对质习论来础率变化,分析温度弱电解电离平衡《分析化学》(高等教育出版社)学)联系起注重基概念的理解,同记录验数绘导质应时计训练结验现的影响实据,制电率-温度电解在化学分析中的用原理《生物加强算能力的合实象理关线热释现质论问题问题系曲,并用力学原理解象化学》(科学出版社)了解电解在生解理,提高分析和解决的能命科学中的重要作用力。
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