高中化学 第八章电解质溶液及电化学系统
第八章电解质溶液及电化学系统
主要内容
1．电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法
2．电解质溶液的热力学性质
3．电解质溶液的导电性质
4．电化学系统的热力学
重点
1．重点掌握了解电解质溶液的导电机理，理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量（电导率、摩尔电导率）、电解质活度和离子平均活度系数的概念；
2．重点掌握离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律；
3．重点掌握理解原电池电动势与热力学函数的关系；掌握能斯特方程及其计算；
难点
1．电解质溶液的导电机理，理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量（电导率、摩尔电导率）、电解质活度和离子平均活度系数的概念；2．离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律；
3．原电池电动势与热力学函数的关系；能斯特方程及其计算
教学方式
1. 采用CAI课件与黑板讲授相结合的教学方式。
2. 合理运用问题教学或项目教学的教学方法。
教学过程
第8.1节电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法
一、电解质溶液及电化学系统研究的内容
1、电解质溶液
①电解质溶液的热力学性质
电解质由于存在电离，正负离子之间的静电作用力使其偏离理想稀薄溶液所遵从的热力学规律，所以引入了离子平均活度和离子平均活度因子等概念。
思考：理想稀薄溶液所遵从的热力学规律是什么？
②电解质溶液的导电性质
高中阶段就学过电解质溶液的导电性质，为了表征电解质溶液的导电能力，则引入了电导、电导率、摩尔电导率等概念。
2、电化学系统
在两相或数相间存在电势差的系统称为电化学系统。
①电化学系统的热力学性质
电化学系统的热力学主要研究电化学系统中没有电流通过时系统的性质，即有关电化学平衡的规律。
②电化学系统的动力学
电化学系统的动力学主要研究电化学系统中有电流通过时系统的性质，即有关电化学反应速率的规律。
二、电化学研究的对象
第8.2节电解质溶液的热力学性质
一、电解质的类型
1、电解质的分类
电解质的定义：
解离：电解质在溶剂中解离成正、负离子的现象。
强电解质：
弱电解质：
强弱电解质的分类除与电解质本身性质有关外，还取决于溶剂的性质。如
CH 3COOH 在水中属弱电解质，而在液NH 3中全部解离，是强电解质。
真正电解质：以离子键结合的电解质属于真正电解质。
潜在电解质：以共价键结合的电解质属于潜在电解质。
2、电解质的价型（看书讲解）
设电解质S 在溶液中解离成z X +和z Y -
z z S v X v Y +-+-→+
二、离子的平均活度因子
1、电解质和离子的化学势 前面我们讲过化学势的定义,,(,)(
)B T P n C C B B
G n μ≠?=?，即：化学势就是偏摩尔Gibbs 自由能。
电解质溶液中的溶质B 和溶剂A 的化学也可定义为： ,,()A B T p n B G n μ?=? ,,()B A T p n A
G n μ?=? 同样，电解质溶液中的正、负离子的化学势：
,,()T p n G n μ-++?=? ,,()T p n G n μ+--
?=? 正、负离子的化学势只是形式上的定义，而无实验意义，因为不可能只改变某一种离子的物质的量。所以与B μ联系起来。
B v v μμμ++--=+
2、电解质和离子的活度及活度因子
电解质由于存在电离，正、负离子之间的静电作用力使其偏离理想稀薄溶液所遵从的热力学规律，所以引入了离子平均活度和离子平均活度因子等概念。 理想稀薄溶液中溶质的化学势：ln B
B B RT θμμχ=+ 电解质溶液中电解质：ln B B B RT a θμμ=+
正离子：ln RT a θμμ+++=
+ 负离子：ln RT a θμμ---=+
其中B a 、a +、a -分别为电解质和正、负离子活度。
v v B a a a +-+-=
正、负离子的活度因子定义为：
/a b b θγ+++= /a b b θ
γ---= 例1：质量摩尔浓度为3mol/KgNa 2SO 4的水溶液，其b +和b -分别为多少？
23/6/b mol Kg mol Kg +=?= 13/3/b m o l K g m o l K g
-=?= 所以若电解质完全解离，则：b v b +
+= b v b --= 3、离子的平均活度和平均活度因子
由于只能由实验测得其平均值，所以引入平均活度和平均活度因子。
平均活度：1/()
v v v a a a +-±+-= 平均活度因子：1/()
v v v γγγ+-±+-= 例2：用b 及γ±表示完全解离的电解质的离子平均活度a ±。
1/1/()/v v v v B a a v v b b θγ+-±±+-==
分别应用到1-1型和2-2型、1-2型和2-1型、1-3型和3-1型。
例8-1
离子的平均活度因子γ±的大小反映了电解质溶液的性质偏离理想稀薄溶液的程度，其值可由实验测得。
三、电解质溶液的离子强度
1、离子强度的定义
从表8-1可以看出在稀溶液范围内，离子价数高的，离子的平均活度因子γ±越小，同价数时，浓度增大，γ±越小，为了体现这两个因素对γ±的综合影响，提出了离子强度这一物理量：
212
B B I b z =∑ B b 为离子的质量摩尔浓度，B z 为离子的电价
例8-2
2、计算离子平均活度因子的经验公式
路易斯根据实验总结出如下公式：
ln γ±=-0.01/I mol Kg <
四、电解质溶液的互吸理论
1、离子氛模型
德拜—休克尔假定：电解质溶液对理想稀薄溶液的偏离主要来源于离子间相互作用，而离子间相互作用又以库仑力为主。
2、德拜—休克尔极限定律
1/2ln c z z I γ±+--=
第8.3节 电解质溶液的导电性质
一、电导及电导率和摩尔电导率
1、电导及电导率
复习1：下列溶液的离子强度是多少？
（A ）0.1/mol Kg 的NaCl 溶液； （B ）0.1/mol Kg 的Na 2C 2O 4溶液；
（C ）0.1/mol Kg 的CuSO 4溶液；（D ）0.1/mol Kg 的BaCl 2溶液和0.1/mol Kg 的KCl 溶液； 解：由212
B B I b z =∑得： （A ）221(0.110.11)0.1/2
I mol Kg =?+?= （B ）221(20.110.12)0.3/2
I mol Kg =??+?= （C ）221(0.120.12)0.4/2I mol Kg =
?+?= （D ）22221(0.1220.110.110.11)0.4/2
I mol Kg =?+??+?+?=
复习2：下列电解质溶液，离子平均活度系数最小的是哪一个（设浓度都为0.01/mol Kg ）？ D
A ZnSO 4
B CaCl 2
C KCl
D LaCl 3
解：因为I 越大，γ±越小。
物体导电能力的大小可以用两个物理量来表示，电阻R 和电导。
电导:衡量电解质溶液导电能力的物理量,电导是电阻的倒数.
1A G k R l
== 单位：西门子S ，111S -=Ω 式中k 为电导率，单位为：1S m -?，是电阻率的倒数。A 是导体的截面积，l 是导体的长度。 电导池常数：(/)l A l K A
=
同一电导池有相同的电导池常数 2、摩尔电导率
从表8-2可以看出，电解质溶液的电导率随浓度的改变而变，为了对不同浓度或不同类型的电解质的导电能力进行比较，定义了摩尔电导率。 m k c
Λ= 单位：21S m mol -?? 例：用同一电导池分别测定浓度为30.01/mol dm 和30.1/mol dm 的1-1型电解质溶液，其电阻分别为1000Ω和600Ω，则它们的摩尔电导率之比 6/1 。 解：由m k c Λ=得，1m k c Rc
Λ== ,1,2112211116:::10000.016000.11m m R c R c ΛΛ=
==?? 注意在表示电解质的摩尔电导率时，应标明物质的基本单元，如：
2124()0.02485m K SO S m mol -Λ=?? 则：21241()0.012432
m K SO S m mol -Λ=?? 例8-4
3、电导率及摩尔电导率与电解质的物质的量浓度的关系
①电导率与电解质的物质的量浓度的关系
见图8-2
②摩尔电导率与电解质的物质的量浓度的关系
见图8-3
例：设某浓度时，CuSO 4的摩尔电导率为21211.410m mol ---?Ω??，若在该溶液中加入1m3纯水，这时CuSO 4的摩尔电导率将 B
A 降低
B 增高
C 不变
D 无法确定
解：m Λ随c 的下降而增高。
二、离子在电场中的运动速率与电导
1、离子的电迁移率
离子的电迁移率B u ：单位电场强度下离子的漂移速率。
漂移速率B v ：离子在溶液中以恒定的速率运动时的速率。
B B v u E
= B v 的单位：1m s -? E 的单位：1V m -? B u 的单位是：211m V s --??
2、离子的独立运动定律
科尔劳施发现：具有同一阴离子或同一阳离子的盐类，它们的无限稀释的摩尔电导率m ∞Λ之差值在同一温度下为一定值，而与另一阳离子或阴离子的存在无关，见表8-3。
离子的独立运动定律：,,m m m v v ∞∞∞++--Λ=Λ+Λ
根据离子独立运动定律，可以应用强电解质无限稀释的摩尔电导率计算弱电解质无限稀释的摩尔电导率。
例8-5
例：已知298K 时，NH 4Cl ，NaOH ，NaCl 的无限稀释的摩尔电导率m ∞Λ分别为：
21.49910-?、22.48710-?、21.26510-?21
S m mol -??，则32NH H O ?无限稀释的摩尔电导率32()m NH H O ∞Λ?为 22.72110-? 21
m mol -??。
解：3244()()()()()()m m m m m m NH H O NH OH NH Cl NaOH NaCl ∞∞+∞-∞∞∞Λ?=Λ+Λ=Λ+Λ-Λ
22221.49910 2.48710 1.26510 2.72110----=?+?-?=?
三、离子迁移数
通电后，正、负离子分别向阴、阳两极移动，形成电流，为了表示各种离子传递电量的比例关系，提出了离子迁移数的概念。
离子迁移数t ：每种离子所运载的电流的分数（百分数）。
正离子：t + 负离子：t
- I t I
++= I t I --=
第8.3节 电化学系统的热力学
电化学：主要研究电能和化学能之间的相互转化及转化过程中有关规律的科学。 电化学的用途：1电解：精炼和冶炼有色金属和稀有金属；电解法制备化工原料； 电镀法保护和美化金属；还有氧化着色等。2电池：汽车、宇宙飞船、照明、通讯、生化和医学等方面都要用不同类型的化学电源。3电分析4生物电化学
一、电化学系统及其相间电势差
有α、β两相，α?和β
?分别代表两相的内电势，则两相间的电势差βα????=-，常见的相间电势差有：金属—溶液、金属—金属以及两种电解质溶液间的电势差。
1、电化学系统中相间的电势差
①金属与溶液间的电势差
如图8-4所示，金属与溶液间形成了双电层：a 金属上带过剩负电荷，溶液中有过剩正离子；b 金属上带正电，溶液带负电。
z M ze M +-+
②金属与金属间的接触电势
如图8-5所示，由于两种不同金属中的电子在接界处相互穿越的能力有差别，造成电子在界面两边的分布不均，一边带正电，一边带负电。
③液体接界电势（扩散电势）
如图8-6所示，两电解质溶液的接界处有一多孔隔膜。
液体接界电势很小，难以由实验测得稳定的数值，所以常用盐桥消除液体接界电势。盐桥一般是饱和KCl 或NH 4NO 3溶液----正负离子的电迁移率很接近。
二、原电池
1、原电池(galvanic cell)：把化学能转变为电能的装置。
阴极 (Cathode) ：发生还原作用的极称为阴极，在原电池中，阴极是正极；在电解池中，阴极是负极。
阳极(Anode)：发生氧化作用的极称为阳极，在原电池中，阳极是负极；在电解池中，阳极是正极。
如图8-7所示：Z n 电极：Zn(S)→Zn 2++2e -
发生氧化作用，是阳极。电子由Zn 极流向Cu 极，Zn 极电势低，是负极。
C u 电极：Cu 2++2e -→ Cu(S)
发生还原作用，是阴极。电流由Cu 极流向Zn 极，Cu 极电势高，是正极。
上述两个反应称为电极反应，总反应称为电池反应。
电池反应：Zn(S) +Cu 2+(a )→Zn 2+(a)+Cu(S)------溶液标明活度，
电池图式的书写：如Cu —Zn 电池
44()(1/)(1/)()Zn s ZnSO mol kg CuSO mol kg Cu s
规定：①阳极写在左边，阴极写在右边，并按顺序应用化学势从左到右依次排列各相的物质；②标明组成及相态；③用单垂线表示相与相间的界面，双垂线表示盐桥。
例8-6
例：电池32()()()(),Ag s AgNO aq KCl aq Cl g Pt 的电池反应为：
21()()()()2
Ag s Cl g Ag aq Cl aq +-+=+ 例：电池反应：2()()(0.1/,1)(),()Cu s Cu Ac b mol kg AgAc s Ag s γ±==中：
阳极反应：2()()2Cu s Cu b e +-+→+
阴极反应：2()22()2()AgAc s e Ag s Ac b ---+→+
电池反应：2()2()()2()2()Cu s AgAc s Cu b Ag s Ac b +-+-+→++
2、电极的类型 ①z M M +（金属离子与其金属成平衡）电极
z M ze M +-+ ②2z Pt X X -（非金属单质与其离子成平衡）电极
如：氢电极 21()()2
H a e H p +-+→ ③M M 的微溶盐微溶盐负离子电极
如：甘汞电极 22222()Hg Cl e Hg Cl a --+→+ 一种常用的参比电极 ④价数不同的同种离子电极（氧化还原电极） ⑤()x y M M O -金属氧化物OH （溶液）电极
例8-7
3、原电池的分类
三、原电池电动势及能斯特方程式
1、原电池电动势
例：Zu ，Cu 电池：44()(1/)(1/)()Zn s ZnSO mol kg CuSO mol kg Cu s
由Zu ，Cu 棒构成两电极，放在电解液中，用盐桥连接两电解液，将两电极连接，产生电动势，这是电子流动产生电流引起的。
电动势E ：与T,P,电解液浓度m 等有关
E ??=右左-
2、可逆电池
必须满足两个条件：
a ）电池中发生的反应必须是可可逆的，即充、放电时电池内发生的反应互为逆
反应，即充、放电循环一周后体系要复原。
b ）反应体系复原的同时，环境也必须复原。
3、能斯特方程式
化学能—→电能：即借助化学反应而产生电流的一种装置。
热力学：等T ，P ，可逆，r r G W '?= 所做的功为化学反应的摩尔吉布斯函数[变]
若在电池中进行，则电功
r r G W zFE '?==- 表示可逆电池的电动势来源于化学能。
Z 是反应的电荷数，F 是法拉弟常数，即1mol 电子的电量，96500C/mol 。 在若各物质在标准状态（1B a =）下：
r G zFE θθ?=- E θ称为标准电动势
ln ()B v B B RT E E a zF θ
=-∏ 能斯特方程式 ()B a B B J a v =∏ 电池反应的各物质的活度间关系
4、标准电极电势
a ）确定电极电势常用方法
由于无法单独测量一个电极的电极电势，于是选定一个标准作为负极与要测电极组成电池，测得电池的电极电势作为要测电极的电极电势。
国际上规定，以标准氢电极为左极，以要测电极为右极，组成原电池，测得的电极电势就是该温度下的标准电极电势E θ。
表8-4列出了一些标准电极电势，任意两个组成电池时，有：
()()E E E θθθ=-右极,还原左极,还原
b ）电极反应的能斯特方程式
()()ln a RT E E E J zF
θθ=--
右极,还原左极,还原 ()ln ()a a J RT E zF J θ=-右极还原反应左极还原反应
[()ln ()]a RT E J zF θ=-
右极,还原右极还原反应 [()ln ()]a RT E J zF
θ--左极,还原左极还原反应 定义：电极反应的能斯特方程式为
()()ln ()a RT E E J zF θ
=-还原还原电极还原反应 如：275页的例如
5、原电池电动动势的计算
方法（一）：直接应用电池反应的能斯特方程式：
ln ()B v B B RT E E a zF θ=-∏
方法（二）：应用电极反应的能斯特方程式
6、原电池电动势测定应用举例
2020高考化学试题分类汇编-电解质溶液
2020高考化学试题分类汇编 -电解质溶液 1．（2020全国卷1）．下列叙述正确的是 A ．在醋酸溶液的pH a =，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH b =，则a b ＞ B ．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入4NH Cl 至溶液恰好无色，则此时溶液的pH 7＜ C ．31.010mol/L -?盐酸的pH 3.0=，81.010mol/L -?盐酸的pH 8.0= D ．若1mL pH 1=的盐酸与100mL NaOH 溶液混合后，溶液的pH 7=则NaOH 溶液的pH 11= 【解析】A 若是稀醋酸溶液稀释则C(H +)减小，pH 增大，b ＞a ，故A 错误；B 酚酞的变色范围是pH= 8.0～10.0（无色→红色），现在使红色褪去，pH 不一定小于7，可能在7~8之间，故B 错误；C 常温下酸的pH 不可能大于7，只能无限的接近7；D 正确，直接代入计算可得是正确，也可用更一般的式子：设强酸pH=a ，体积为V 1；强碱的pH=b ，体积为V 2,则有10-a V 1=10-(14-b)V 210142 1-+=? b a V V ，现在V1/V2=10-2,又知a=1,所以b=11 【答案】D 【命题意图】考查弱电解质的稀释，强酸的无限稀释，指示剂的变色范围，强酸与强碱的混合pH 的计算等基本概念 【点评】本题在第一轮复习至第三轮复习无时不在强调的基本问题考查就是第二册第三章的问题，这次居然没有考离子浓度大小比较，而考这些，很简单，大家都喜欢！ （2020全国2）9．下列叙述正确的是 A ．在醋酸溶液的pH a =，将此溶液稀释1倍后，溶液的pH b =，则a b ＞ B ．在滴有酚酞溶液的氨水里，加入4NH Cl 至溶液恰好无色，则此时溶液的pH 7＜ C ．31.010mol/L -?盐酸的pH 3.0=，81.010mol/L -?盐酸的pH 8.0=
高中化学电解质练习题和答案
高中化学电解质练习题和答案 1.下列状态的物质，既能导电又属于电解质的是( ) A.MgCl2晶体 B.NaCl溶液 C.液态氯化氢 D.熔融的KOH 2.下面关于电解质电离的叙述正确的是( ) A.CaCO3在水中溶解度很小，其导电能力很弱，所以CaCO3是弱电解质 B.CaCO3在水中溶解度很小，但溶解的CaCO3全部电离，所以CaCO3是强电解质 C.氯气和氨气的水溶液导电性都很好，所以它们是强电解质 D.水难电离，纯水几乎不导电，水是非电解质 3.下列物质中，导电性能最差的是( ) A.石墨棒 B.盐酸溶液 C.熔融的氢氧化钠 D.固体氯化钾 4.下列物质的水溶液能导电，但其本身属于非电解质的是( ) A.乙酸 B.酒精 C.食盐 D.氨气 5.正确书写离子方程式时，下列各项中，应使等式两边相等的是( ) ①离子数目相等②粒子总数相等③原子数目相等④阳离子所带正电荷总数跟阴离子所带负电荷总数相等⑤分子数目相等⑥各元素原子数目相等 A.只有①⑤ B.只有②④ C.只有③⑥ D.只有④⑥ 6.向饱和石灰水中不断通入二氧化碳，其溶液导电性的变化是( ) A.由弱变强 B.由强变弱 C.由强变弱，再变强 D.由弱变强，再变弱 7.下列各组中的离子，相互间不发生离子反应的是( ) A.Na+、Mg2+、Cl-、OH- B.H+、Ca2+、CO32-、NO3- C.Cu2+、K+、SO42-、NO3- D.Na+、HCO3-、OH-、Ca2+ 8.电解质在人体内的作用是十分广泛和十分重要的，当电解质紊乱时，人体就
要出现一系列不适症状，甚至会危及生命。为维持人体内电解质平衡，在大量出汗后应及时补充的离子是( ) A.Mg2+ B.Ca2+ C.Fe3+ D.Na+ 9.下列离子方程式中正确的是( ) A.稀硫酸滴在铜片上：Cu+2H+=Cu2++H2↑ B.硫酸钠与氯化钡溶液混和：SO42-+Ba2+=BaSO4↓ C.硝酸滴在石灰石上：CaCO3+2H+=Ca2++H2CO3 D.氧化铜与硫酸混和：Cu2++SO42-=CuSO4 10.下列叙述正确的是( ) A.NaOH溶液能导电，所以NaOH溶液是电解质 B.固体KCl不导电，但KCl是电解质 C.氯化氢的水溶液能导电，所以HCl是电解质 D.CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质 二、填空题 11.在下列条件下能否发生离子反应?对能发生的写出离子方程式，不能发生的说明理由 (1)CH3COONa溶液与HCl溶液混和_________________________ (2)Ca(OH)2的澄清溶液与Na2SO4稀溶液混和____________________ (3)Ca(OH)2的澄悬浊液与Na2SO4浓溶液混和____________________ (4)CuCl2溶液与H2SO4溶液混和__________________________ 12.(1)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至中性，请写出发生反应的离子方程式 ____________________________ (2)在上述溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，请写出此步反应的离子方程式
高中化学电解质概念
电解质概念 1、下列叙述正确的是 ( ) A、NaCl 溶液能导电，所以NaCl 溶液是强电解质 B、NaCl晶体不导电，但NaCl 是强电解质 C、液态氯化氢不导电，所以氯化氢是非电解质 D、氯气的水溶液能导电，所以氯气是电解质 2、下列说法正确的是 ( ) A、凡是难溶于水的化合物都是弱电解质 B、凡是易溶于水的化合物都是强电解质 C、在弱电解质溶液中，弱电解质分子与其电离出的离子共存 D、任何强酸和强碱在溶液中发生中和反应时，都可用离子方程式H++OH- =H 2 O 表示3、下列物质溶于水能导电，但本身是非电解质的是( ) A、Na B、HCl C、NH 3·H 2 O D、SO 2 离子共存 1、下列各组离子在溶液中能大量共存的是 ( ) A、H+、Cl-、Na+、SO 42-、B、Na+、Ba2+、OH-、SO 4 2-、 C、CO 32-、SO 4 2-、Ca2+、H+、D、K+、Na+、Cu2+、OH-、 2、下列各组离子，在无色酸性溶液中可以大量共存的是 ( ) A、Mg2+、Al3+、Cl-、SO 4 2-、B、Cu2+、Al3+、Cl-、OH-、 C、Al3+、Fe3+、S2-、SO 42-、D、Ca2+、K+、SiO 3 2-、Cl-、 3、某无色透明的溶液，在强酸性和强碱性的条件下都能大量共存的是( ) A、Fe2+、K+、NO 3-、SO 4 2- B、NH 4 +、Mg2+、Cl-、SO 4 2- C、K+、Na+、NO 3-、SO 4 2- D、Na+、Ba2+、MnO 4 -、SO 4 2- 4、下列各组离子因发生氧化还原反应而不能大量共存的是 ( ) A、SO 32-、MnO 4 -、K+、H+、B、H+、Ca2+、HSO 3 -、Cl-、 C、H+、K+、OH-、NO 3-、D、Cu2+、Fe3+、NO 3 -、OH-、 5、在pH=13的无色溶液中，可以大量共存的一组离子是( ) A.NH 4+、NO 3 -、K+、SO 4 2- B.CO 3 2-、NO 3 -、HCO 3 -、Na+ C.Na+、ClO-、AlO 2-、NO 3 - D.H+、K+、Na+、SO 4 2-
高中化学 电解质水溶液的电解规律选修4
电解质水溶液的电解规律 高考频度：★★★★☆难易程度：★★★☆☆ 用惰性电极电解足量的下列溶液，一段时间后，再加入一定量的另一种物质(方括号内)，不能使溶液与原来溶液一样的是 A．CuCl2[CuCl2] B．NaOH[H2O] C．NaCl[HCl] D．CuSO4[Cu(OH)2] 【参考答案】D 1．电解时的放电顺序与电极产物的判断 （1）基本思路 （2）离子放电顺序 ①阴离子的放电顺序：
S2－>I－>Br－>Cl－>OH－>含氧酸根>F－。 ②阳离子放电顺序： Ag＋>Hg2＋>Fe3＋>Cu2＋>H＋(酸)>Pb2＋>Sn2＋>Fe2＋>Zn2＋>H＋(水)>Al3＋>Mg2＋>Na＋。2．以惰性电极电解电解质溶液的类型 类型 电极反应特点实例电解对象 电解质 浓度 pH 电解质溶液 复原 电解水型阴：4H＋＋4e－ ===2H2↑ 阳：4OH－－4e－ ===2H2O＋O2↑ NaOH 水增大增大加水 H2SO4水增大减小加水 Na2SO4水增大不变加水 电解电解质型电解质电离出的阴、 阳离子分别在两极放 电 HCl 电解质减小增大通氯化氢 CuCl2电解质减小—加氯化铜 放H2生碱型阴极：H2O放H2生碱 阳极：电解质阴离子 放电 NaCl 电解 质和 水 生成 新电 解质 增大通氯化氢 放O2生酸型阴极：电解质阳离子 放电 阳极：H2O放O2生酸 CuSO4 电解质和 水 生成 新电 解质 减小加氧化铜 1．用惰性电极电解下列物质的水溶液时，在阳极无气体放出的是 A．AgNO3B．CuCl2 C．NaOH D．Na2S 2．用惰性电极电解某溶液时，发现两极只有H2和O2生成，则电解一段时间后，下列有关该溶液(与电解前同温度)的说法中正确的有 ①该溶液的pH可能增大；②该溶液的pH可能减小；③该溶液的pH可能不变；④该溶 液的浓度可能增大；⑤该溶液的浓度可能不变；⑥该溶液的浓度可能减小 A．仅①②③ B．仅①②③④
高中化学 第八章电解质溶液及电化学系统
第八章电解质溶液及电化学系统 主要内容 1．电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法 2．电解质溶液的热力学性质 3．电解质溶液的导电性质 4．电化学系统的热力学 重点 1．重点掌握了解电解质溶液的导电机理，理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量（电导率、摩尔电导率）、电解质活度和离子平均活度系数的概念； 2．重点掌握离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律； 3．重点掌握理解原电池电动势与热力学函数的关系；掌握能斯特方程及其计算； 难点 1．电解质溶液的导电机理，理解离子迁移数、表征电解质溶液导电能力的的物理量（电导率、摩尔电导率）、电解质活度和离子平均活度系数的概念；2．离子氛的概念和德拜—休克尔极限定律； 3．原电池电动势与热力学函数的关系；能斯特方程及其计算 教学方式 1. 采用CAI课件与黑板讲授相结合的教学方式。 2. 合理运用问题教学或项目教学的教学方法。 教学过程 第8.1节电解质溶液及电化学系统研究的内容和方法
一、电解质溶液及电化学系统研究的内容 1、电解质溶液 ①电解质溶液的热力学性质 电解质由于存在电离，正负离子之间的静电作用力使其偏离理想稀薄溶液所遵从的热力学规律，所以引入了离子平均活度和离子平均活度因子等概念。 思考：理想稀薄溶液所遵从的热力学规律是什么？ ②电解质溶液的导电性质 高中阶段就学过电解质溶液的导电性质，为了表征电解质溶液的导电能力，则引入了电导、电导率、摩尔电导率等概念。 2、电化学系统 在两相或数相间存在电势差的系统称为电化学系统。 ①电化学系统的热力学性质 电化学系统的热力学主要研究电化学系统中没有电流通过时系统的性质，即有关电化学平衡的规律。 ②电化学系统的动力学 电化学系统的动力学主要研究电化学系统中有电流通过时系统的性质，即有关电化学反应速率的规律。 二、电化学研究的对象 第8.2节电解质溶液的热力学性质 一、电解质的类型 1、电解质的分类 电解质的定义： 解离：电解质在溶剂中解离成正、负离子的现象。 强电解质： 弱电解质： 强弱电解质的分类除与电解质本身性质有关外，还取决于溶剂的性质。如
固体电解质
来源：仲恺农业工程学院绿色化工研究所作者:黄金辉等 提要：介绍了聚合物锂离子电池的关键材料聚合物电解质。叙述了聚合物电解质的发展、组成、分类，离子在聚合物中的传导机理以及国内外的研究进展和今后的研究重点及方向。信息、能源和环保是21 世纪人类社会关心的主要课题。二次电池对3 个问题的解决都起着关键作用。锂离子电池是最新型的二次电池，近10年来得到迅速发展。到2008 年，全球锂离子电池的销售额已远远超过镉镍（Ni-Cd）和氢镍电池（Ni-MH）。锂离子电池以其他电池所不可比拟的优势迅速占领了许多领域，从信息产业（移动电话、PDA、笔记本电脑）到能源交通（电网调峰、电动车辆），从太空（卫星、飞船）到水下（潜艇、水下机器人），锂离子电池在本世纪作为主要的二次电池，进入了人类社会的各个领域，为人类造福。 电解质作为锂离子电池的关键材料影响甚至决定着电池的比能量、寿命、安全性能、充放电性能和高低温性能等多种宏观电化学性质。现在的电解质已经从以前的液态电解发展到固态电解质也就是聚合物电解质。以聚合物电解质取代液态电解质，是锂离子电池发展的一个重大进步，其显著特点就是提高了电池的安全性能，易于加工成膜，可以做成全塑结构，从而可制造超薄和各种形状的电池；能够很好的适应电池冲放电过程中电极的体积变化，同时又有较好的化学和电化学稳定性能。因此在新型高能锂电池及电化学的应用上显示出很大的优越性。 1 聚合物电解质 聚合物电解质也就是高分子电解质，它是由极性聚合物和金属盐络合形成的一类在固态下具有离子导电性的功能高分子材料，实际上就是锂盐的聚合物溶液，广义的说是指具有离子传导性的导电聚合物材料，即在外加电场驱动力作用下，负载电荷的离子定向移动来实现导电过程的聚合物，它的溶剂无论是液体高分子还是固体高分子都具有能够和锂离子配位的基团，而且这些基团与锂离子配位能力越强，锂盐在聚合物中的溶解度就越大，相应的聚合物电解质电性能就越强。 作为各种电池等需要化学能与电能转换场合中的离子导电介质，它在工业和科研工作中的各种电解和电分析过程中有重要的用途，在锂离子电池中它作为锂离子的传输介质必须具备这些条件：工作温度下的电导率较高，一般要大于1 mS/cm，以保证组装成的电池电阻降较低；锂离子迁移数大，以防止产生浓差极化；对电子传输几乎绝缘，因而能够有效地隔离正负电极，以防止电池内部短路；对锂电极的化学和电化学稳定性高，以保证电解质-Li 界面性质稳定性良好；制造成本低廉，以利于市场开发；温和的化学成分，不会污染环境。基于对这种新型电解质的这些特点与要求，许多科研工作者进行了不懈地努力。从最开始的导电聚合物，到有机聚合物再到无机聚合物，再到有机-无机共混聚合物等等，进行了大量的理化性质、常温下的导电率和成膜强度的研究和测试。 电解质的发展到今，已形成了一定的体系，可以分成不同的类型。标准不同其分类也不同，根据导电离子不同，可分为单离子和双离子聚合物电解质；根据聚合形态不同，可分为固体
2019年初中升高中化学衔接课程 电解质和电离方程式(解析版)
第01讲电解质和电离方程式 【知识梳理】 一．电解质和非电解质 （1）能导电的物质有哪些？他们导电的原因是什么？ 提示：金属单质可导电，是因为里面有自由移动的电子。 溶液也可以导电，因为有自由移动的离子。 (2)不是电解质的物质一定是非电解质吗？ 提示：不一定，如混合物和单质，既不是电解质也不是非电解质。 (3)能导电的物质一定是电解质吗？ 提示：不一定，如金属单质、石墨等。 (4)电解质本身一定导电吗？ 提示：不一定，如固体氯化钠就不导电。 (5)NH3、SO2、SO3、CO2等的水溶液导电，它们是电解质吗？ 提示：SO2、SO3、CO2等的水溶液能导电，导电原因是与水作用后的生成物（H2SO3、H2SO4、H2CO3）电离所致，并非自身产生自由移动的离子，所以SO2、SO3、CO2等为非电解质，而H2SO3、H2SO4、H2CO3为电解质。 电解质和非电解质比较
[例1] 今有九种物质：①铝线②石墨③氯气④BaSO4晶体⑤纯硫酸⑥金刚石⑦石灰水⑧乙醇⑨熔化的NaCl 其中能导电的是①②⑦⑨， 属于电解质的是④⑤⑨， 既不是电解质，也不是非电解质的是①②③⑥⑦。 【解析】石灰石属于混合物，既不是电解质，也不是非电解质。 [例2]下列说法正确的是（） A．固体氯化钠不导电，所以氯化钠是非电解质 B．铜丝能导电，所以铜是电解质 C．氯化氢水溶液能导电，所以氯化氢是电解质 D．CO2的水溶液能导电，所以CO2是电解质 【解析】选C。A项氯化钠是电解质，B项铜丝是单质，所以铜既不是电解质，也不是非电解质；D项CO2是非电解质 【小结】 1.电解质与非电解质的判断方法 (1)从物质分类角度：电解质与非电解质都属于化合物。单质、混合物既不是电解质，也不是非电解质，如铜、铝、石墨，盐酸溶液等 (2)从物质性质角度：电解质导电的条件是电解质溶于水或熔融状态下，二者具备其一即可。 ①有些电解质溶于水导电，但熔融状态下不导电，如HCl气体。 ②有些电解质只在熔融状态下才能导电，如BaSO4。 2.SO2、SO3、CO2等的水溶液能导电，导电原因是与水作用后的生成物（H2SO3、H2SO4、H2CO3）电
人教版高中化学必修一第4讲： 电解质 (学生版)
电解质 __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ 1.理解电解质非电解质定义 2.掌握离子方程式的书写 3.会判断离子共存 知识点一.电解质、非电解质、 1.电解质:在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物. 2.非电解质:在水溶液里和熔融状态下都不能导电的化合物. 注意: ①电解质和非电解质均指化合物,单质和混合物既不属于电解质也不属于非电解质. ②电解质必须是自身能直接电离出自由移动的离子的化合物.SO2、CO2不属于电解质,而H2SO3、H2CO3是电解质. ③条件:水溶液或融化状态 对于电解质来说,只须满足一个条件即可,而对非电解质则必须同时满足两个条件. ④难溶性化合物不一定就是弱电解质.
例如:BaSO4、AgCl 难溶于水,导电性差,但由于它们的溶解度太小,测不出（或难测）其水溶液的导电性,但它们溶解的部分是完全电离的,所以他们是电解质. ⑤酸、碱、盐、金属氧化物和水都是电解质（特殊:盐酸是电解质溶液）； 蔗糖、酒精为非电解质. 知识点二.强电解质与弱电解质 1.强电解质:溶于水或熔融状态下几乎完全电离的电解质.（强酸强碱,大多数盐） 2.弱电解质:溶于水或熔融状态下只有部分电离的电解质.（弱酸、弱碱） ①强电解质 强酸:H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI等 强碱: NaOH、KOH、Ba(OH)2、Ca(OH)2等 大多数盐:BaSO4、AgCl等 活泼金属氧化物:Na2O ②弱电解质: 弱酸:H2CO3、CH3COOH、H3PO4、HClO等 弱碱:NH3·H2O等 极少数盐: HgCl2、Pb(CH3COO)2等 水 知识点三.电离方程式的书写 （1）电离:电解质在熔融状态下或水溶液里形成能够自由移动的阴阳离子的过程. 强电解质用 = ,弱电解质用 例:CaCl2 = Ca2+ + 2Cl_, HCl = H+ + Cl- , Na2SO4 = Na+ + SO4 2_ NaHCO3 = Na＋ + HCO3―,NaHSO4 = Na＋ + H＋ +SO42― HF H+ + F- （2）多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位. H2CO3 H++HCO3-,HCO3- H++CO32-,以第一步电离为主. NH 3·H2O NH4+ + OH- Fe（OH）3 Fe3+ + 3OH- （3）弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离. NaHCO3=Na++HCO3-,HCO3- H++CO32- （4）强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的. 熔融状态时:NaHSO4=Na++HSO4- 溶于水时:NaHSO4=Na++H++SO42- 知识点四.离子方程式
电化学--电解质溶液
电化学――电解质溶液王振山 电化学是研究电能与化学能之间相互转化及转化过程中的有关现象的科学。 电化学发展历史如下： 1600年，吉尔伯特Gilbert(英)观察到毛皮擦过的琥珀能吸引微小物体,即后来称为摩擦生电的现象。 1799年，伏打Alessandro Volta(意大利)制得了银锌交替叠堆的可产生火花的 直流电源(即原电池)，创制了第一个原电池，有了直流电。为电化学研究提供了 条件。 1807年，戴维Davy(英)用电解法成功从K，Na的氢氧化物中分离出金属K，Na。电解了水，电解制出了碱金属。 1833年，法拉第Faraday(英)据实验结果归纳出著名的法拉第定律，为电化学的定量研究奠定了理论基础。 1870年，爱迪生Edison(美)发明了发电机，电解才被广泛应用于工业生产中。1879年亥姆霍兹Helmholtz (德)，电极界面双电层理论。 1884年，阿伦尼乌斯Arrhenius(瑞典），电离学说 1900年，能斯特Nernst(德)据热力学理论提出了Nernst方程。 1905年，塔菲尔Tafel(德)注意到电极反应的不可逆性，提出了半经验的Tafel 公式，以描述电流密度与氢超电势间的关系。 1923年，德拜Debey(荷兰)-休克尔Huckel(德)）离子互吸理论。 20世纪40年代，弗鲁姆金A. H. Frumkin(苏联)以电极反应速率及其影响因素为主要研究对象，逐步形成了电极反应动力学。因电极上发生反应时，电子的跃迁距离小于1nm，利用固体物理理论和量子力学方法研究电极和溶液界面上进行反应的机理，更能反映出问题的实质,这是研究界面电化学反应的崭新领域， 称为量子电化学。今天电化工业已经成为国民经济中的重要组成部分；有色金属、稀有金属的冶炼和精炼采用电解，一些化工产品的制备(氢氧化钠、氯酸钾等)，在医药领域，人们采用电化学分析手段在临床与科研方向发挥了重要作用。 *相关链接：伽伐尼（意大利Aloisio Galvani，Luigi Galvani，1737～1798），1780年发现蛙腿剧烈地痉挛，同时出现电火花。他还把这种电叫做“动物电”。火花放电或雷雨闪电能使青蛙腿肌肉收缩。伏达为了纪念伽伐尼，尊重伽伐尼的先驱性工作，在自己的著作中，总是把伏打电池叫做伽伐尼电池。 一、原电池和电解池 1、导体：能导电的物体称为导电体，简称导体。大致可分为两类： ⑴、第一类导体（电子导体）：靠自由电子定向运动而传导电流的物质。又称电子导体，如金属、石墨等。
高中化学必修一专题电解质
专题三电解质 一、电解质的电离 1．酸、碱、盐的电离 （1）电离的概念：物质溶解于水或熔化时，离解成自由移动的离子的过程称为电离。 注意：电离的条件是在水的作用下或受热熔化，绝不能认为是通电。 （2）酸、碱、盐 电离时生成的阳离子全部是H＋的化合物称为酸； 电离时生成的阴离子全部是OH－的化合物称为碱； 电离时生成的阳离子是金属阳离子（或NH4+离子）、阴离子全部是酸根离子的化合物称为盐。 （3）电离方程式：用离子符号和化学式来表示电解质电离的式子。如： H2SO4＝2H+＋SO42－；NaOH＝Na+＋OH－；NaHCO3＝Na+＋HCO3－ 电离的条件是在水溶液中或融化状态下，并不是在通电的条件下。 2．酸、碱、盐是电解质 （1）电解质与非电解质 在水溶液或熔化状态下能导电的化合物称为电解质；在水溶液和熔化状态下都不能导电的化合物称为非电 解质。 说明： ①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。 ②电离是电解质溶液导电的前提。 ③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。 ④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。 ⑤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）强电解质与弱电解质 根据电解质在水溶液里电离能力的大小又可将电解质分为强电解质和弱电解质．能完全电离的电解质 叫做强电解质，如强酸、强碱和绝大多数盐，只能部分电离的电解质叫做弱电解质，如弱酸、弱碱等。 （3）常见的电解质 ①强电解质 强酸：H2SO4、HCl、HNO3、HClO4、HBr、HI。 强碱；NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2。 大多数盐：NaNO3、NH4Cl、MgSO4等 ②弱电解质 弱酸：H2CO3、HF、CH3COOH、HClO、H2SO3、H2S、H3PO4等； 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2等； 水：H2O 二、电离方程式 （1）强电解质：用“=== ” 如：H2SO4=== 2H+ + SO42— BaSO4=== Ba2+ + SO42— （2）弱电解质：用“” 如：HF H+ + F— CH3COOH CH3COO— + H+ NH3?H2O NH4+ + OH—
高中化学的电解质溶液练习题和答案.doc
高中化学的电解质溶液练习题和答案 高中化学的电解质溶液练习题 一、选择题 1.(2011 湖北八校第二次联考)某一密闭绝热容器中盛有饱和Ca(OH)2溶液，当加入少量CaO粉末时，下列说法正确的是( ) ①有晶体析出②c[Ca(OH)2]增大③pH不变 ④c(H+) c(OH-)的积不变⑤c(H+)一定增大 A.① B.①③ C.①②④ D.①⑤ 答案：D 点拨：CaO与水反应生成Ca(OH)2的同时会放热，在绝热容器中热量不损失，温度升高，Ca(OH)2的溶解度减小，析出晶体，溶液中溶质的浓度减小。由于温度升高，水的离子积增大。溶液中Ca(OH)2的溶解度减小，所以溶液中的OH-的浓度减小，因此H+的浓度增大，①⑤正确。 2.(2011 石家庄一模)下列叙述正确的是( ) A.某溶液中所有离子的浓度大小排序是：c(CH3COO-) c(Na+) c(H+) c(OH-)，则该溶液的溶质一定是CH3COONa和CH3COOH B.CH3COOH与NaOH的混合溶液显碱性，则溶液中各离子浓度大小排序一定为：c(Na+) c(CH3COO-) c(OH-) c(H+) C.常温下，a mol/L的CH3COOH溶液与b mol/L的NaOH 溶液等体积混合后溶液的pH=7，则一定有a=b D.常温下，pH=3的CH3COOH溶液与pH=11的NaOH溶
液等体积混合后溶液的pH一定等于7 答案：A 点拨：B项，溶液中各离子浓度也可能为c(Na+) c(OH-) c(CH3COO-) c(H+)或c(Na+) c(CH3COO-)=c(OH-) c(H+);C项，若a=b，二者恰好完全反应得到CH3COONa溶液，pH D项，CH3COOH为弱酸，等体积混合时，醋酸的物质的量远大于NaOH，即醋酸过量，所得溶液显酸性。 3.(2011 皖南八校三模)将20 mL 0.1 mol L-1的氨水与10 mL 0.1 mol L-1的盐酸混合，所得到的溶液中离子浓度的关系错误的是( ) A.c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-) B.c(NH4+)+c(NH3 H2O)=2c(Cl-) C.2c(OH-)-2c(H+)=c(NH4+)-c(NH3 H2O) D.c(H+)=c(NH3 H2O)+c(OH-) 答案：D 点拨：混合后溶液中存在NH4Cl与NH3 H2O，其物质的量之比为1∶1。A项，电荷守恒，正确。B项，物料守恒，正确。C项，质子守恒，可由电荷守恒、物料守恒进行相应的运算而得。D项，当溶液中只有NH4Cl时，该式成立。 4.(2011 全国)等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是( ) A.④②③① B.③①②④ C.①②③④ D.①③②④ 答案：D 点拨：等浓度的溶液，酸性越强，pH越小。酸性：乙酸碳酸苯酚，乙醇呈中性，可知pH由小到大的顺序为：①③②④，
高中化学电解质
1. （09年广东化学·18）硫酸锶(SrSO 4)在水中的沉淀溶解平衡曲线如下，下列说法正确的是 A ．温度一定时，K sp(SrSO 4)随24()c SO 的增大而减小 B ．三个不同温度中，313K 时K sp(SrSO 4)最大 C ．283K 时，图中a 点对应的溶液是不饱和溶液 D ．283K 下的SrSO 4饱和溶液升温到263K 后变为不饱和溶液 2. （09年浙江理综·10）已知：25℃时，K sp [Mg(OH)2]＝5.61×10 －12，K sp [MgF 2]＝7.42×10－11。下列说法正确的是 A ．25℃时，饱和Mg(OH)2溶液与饱和MgF 2溶液相比，前者的c (Mg 2＋)大 B ．25℃时，在Mg(OH)2的悬浊液中加入少量的NH 4Cl 固体，c (Mg 2＋ )增大 C ．25℃时，Mg(OH)2固体在20 mL 0.01 mol/L 氨水中的K sp 比在20 mL 0.01 mol/LNH 4Cl 溶液中的K sp 小 D ．25℃时，在Mg(OH)2悬浊液中加入NaF 溶液后，Mg(OH)2不可能转化为MgF 2 【知识动脉】 一、难溶电解质的溶解平衡 1．一些电解质如BaSO 4在水中只能溶解很少、可以说是难以溶解，所以称为_____。尽管这些电解质难以溶解于水中，但在水中也会建立一种_____________。 2．难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡和化学平衡、电离平衡一样，合乎平衡的基本特征、满足平衡的变化基本规律， 其基本特征为： 3．难溶电解质在水中存在沉淀溶解平衡，其平衡常数称为____ __，简称____ __。 请写出PbI 2 Cu(OH)2 BaSO 4 CaCO 3 Al(OH)3 CuS 的沉淀溶解平衡与溶度 积K SP 表达式 4．溶度积K SP 的意义 反映了难溶电解质在水中的__ ______ ___， K SP 的大小和溶质的溶解度不同，它只与__ ______ 有关，与__ ______ 无关。 利用溶度积K SP 可以判断__ _ __、__ _ __以及__ __ _ __。 二、沉淀的转化： 当Qc 大于 Ksp 时，情况为：__ _ 当Qc 等于 Ksp 时，情况为：__ _____ 当Qc 小于 Ksp 时，情况为：__ _____ ①将AgNO 3溶液依次加入氯化钠溶液、溴化钠溶液、碘化钾溶液中都会出现不同颜色的 沉淀，沉淀的颜色变化是 _ ____ → _ _ ___ → ____ _。出现这种颜色变化的原因是：
高中化学 实验三电解质溶液
实验三 电解质溶液 一、实验目的 1、掌握弱电解质电离的特点、同离子效应； 2、学习缓冲溶液的配制并验证其性质； 3、了解盐类的水解反应及影响水解过程的主要因素； 4、学习离心分离和pH 试纸的使用等基本操作。 二、预习提问 1、 什么叫同离子效应？ 答：因加入含有相同离子的强电解质而使弱电解质的电离平衡向生成分子的方向移动，使弱电解质的电离度降低，这种现象叫同离子效应。 2、 什么叫缓冲溶液？ 答：能够抵抗外来少量酸、碱或稀释而保持本身pH 值不发生明显变化的溶液叫缓冲溶液。 3、 缓冲溶液的计算公式是什么？ 答：对于弱酸及其盐公式为pH=pk a －lg b a C C 对于弱碱及其盐公式为pOH=pk b －lg a b C C 4、 Na 2CO 3和Al 2（SO 4）3溶液能反应的原因何在？ 答：双水解。Al 3++3H 2O ?Al （OH ）3+3H + CO 32-+2H 2O ?H 2CO 3+2OH - 三、实验原理 1、弱电解质的电离平衡及同离子效应： AB ?A + + B — 平衡时，A +和B —、AB 同时存在，且C(A +)C(B -)/C(AB)=K i (电离常数)——电离平衡 增加C(A +)或C(B -)离子浓度则平衡向生成AB 分子的方向移动，使弱电解质AB 的电离度降低——同离子效应。 2、缓冲溶液： 弱酸及其盐或弱碱及其盐的混合溶液，对外来酸或碱起缓冲作用。即当再加入少量酸、碱或稀释时，体系的pH 值变化不大，这种溶液称为缓冲溶液，按盐和酸(或碱)的不同比值配制溶液，就可以得到不同pH 值的缓冲溶液。如果是弱酸及盐组成的缓冲系，它的pH 值可由下式求得： pH=pk a －lg b a C C 该式说明，缓冲溶液的pH 主要取决于pka 及盐和酸浓度的比值。若配制缓冲溶液所用盐和
固体电化学
固体电化学 任何一个电化学装置都是由电介质和两个电极相互连接组成的。或用于传感器，或用于化学电源。为提高其性能就要对这三部分及他们之间的相互作用进行研究。 这不仅应对固体电解质本身的电学性质（电导率、离子电导率及与环境的关系、使用条件）进行研究；并且还要研究电介质与电极间的相互作用。本章将介绍电化学的有关基本知识。 第一节固体电解质的电导和极化 一电导和极化 固体电解质中存在离子的大量空位，在电场作用下，离子可以迁移，离子在迁移过程中受到的阻力是电阻，我们常用电阻（欧姆）的倒数电导（1/欧姆）来表示离子导体样品的导电能力。 ⒈、离子迁移率和离子电导率 离子的移动速度为V（cm/s ), 与电场强度E(V/cm )成正比.（E= dφ/dx; 电压梯度V/cm） V= U E 其中U是离子的迁移率：单位电场强度作用下载流子的迁移速度。单位：（cm2/Vs）。 载流子产生的电流密度I 与导电粒子浓度C、粒子带电量（q = Z e）及粒子的迁移速度U 成正比：I = C q V 具有多种电荷载体的固体电解质在电场中产生的总电流密度I
等于各种载流子产生的分电流密度之和： I =∑I =I i +I e +I h I = ∑C k q k V k = ∑C k q k U k E k 固体电解质中载流子的电导率 σ ：单位长度单位截面电介质的电阻的倒数，或：当长度为1厘米的1立方厘米物体两端加1伏电压时，通过的电流安培数： 因为： I =∑σk E k σ = ∑ σk = ∑ C k q k U k 如果是混合导体，σi 为离子电导率，σe 为电子电导率；σ 为固体电解质的总电导率。 3、离子迁移数和电子迁移数 固体电解质中离子及电子迁移数是导电离子及电子的电导率在固体电解质总电导率中所占的比例。可用下式表示： t i i i =∑σσ σσ e e t = t I = 1 - t e 对于少量缺陷的固体电解质材料（电导率比较低），根据热力学理想溶液特性，其电导率与温度的关系为：???? ??-=kT E o o T exp σσ 固体电解质的电导率均随温度的升高而增大。以lg(σT)∽(1/T)作图，从图中曲线的斜率可得活化能 E 0。 但是，对于高电导率的固体电解质材料，其导电机理不能用稀释点缺陷理论来解释，现在还没有得出理论推导的关系式；可按Arrhenius 方程式进行处理，离子晶体的电导率与温度的关系可以表示 为： σσ=-?? ???o E kT o exp
高中化学-电解质溶液章节复习(学生版)
一、电解质的基本概念 1．电解质与非电解质 电解质非电解质 定义在水溶液或熔融状态下能够导 电的____________在水溶液里和熔融状态下都不能导电的___________ 常见物质与类别所有的离子化合物和部分共价 化合物：酸、碱、盐、水、金属 氧化物 全是_______________：非金属氧化物、 氨气及绝大多数的有机物 【注意】： （1）单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。 （2）电解质是纯净物，电解质溶液是混合物。 （3）CO2、SO2溶于水能够导电，但溶液中的离子不是他们本身电离所产生的，所以仍为______。（4）在高中阶段，我们一般认为有机物中只有有机酸是电解质，其它都不是电解质。 2．强电解质与弱电解质 强电解质弱电解质 定义在水溶液中全部电离成离子的电解质在水溶液中只有一部分电离成离子的电解质 电离程度完全、不可逆部分、可逆 常见物质强酸：HCl、H2SO4、HNO3等 强碱：NaOH、KOH、Ba(OH)2等 绝大多数盐：NaCl、CaCO3、 CH3COONa等 弱酸：CH3COOH、HF、HClO、H2S、 H2CO3、H2SiO3等 弱碱：NH3·H2O、Cu(OH)2等 极少数盐、水 物质类别离子化合物与某些共价化合物某些共价化合物 在溶液中存在形态离子离子、分子 电解质溶液章节复习 知识梳理
3．物质的导电情况 共价化合物：属于电解质的共价化合物只有在溶液中能导电。 离子化合物：熔融状态和溶液中均能导电。 金属：固体和熔融状态下均能导电。 4．电解质溶液的导电性与导电能力 取决于自由移动的离子的________________以及____________________。 【注意】： （1）电解质的强弱与溶解性无关 如：NaCl溶液导电性强于AgCl溶液，但两溶液中的溶质都是强电解质（2）电解质强弱与溶液的导电能力无关 如：CH3COOH是弱电解质，BaSO4是强电解质 （3）电解质不一定导电，导电的不一定是电解质 如：NaCl固体是强电解质，但不导电；如Cu能导电，但既不是电解质也不是非电解质 二、弱电解质的电离平衡 1．定义： 在一定条件下（如温度、浓度）下，当电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等时，电离过程就达到了平衡状态。 2．特征： 弱弱电解质存在着__________; 等电解质分子离解成离子的速率和离子结合成分子的速率相等 定条件一定，分子与离子浓度___________; 动动态平衡 变条件改变，平衡破坏，发生移动 吸弱电解质的电离是______过程 3．影响电离平衡的移动的因素（符合勒夏特列原理） ①内因：电解质本身的结构决定。一般电解质越弱，其电离程度越小。 常温下绝大多数0.1mol/L弱电解质的电离分子数不超过10%。 ②外因： a．浓度：浓度越大，电离程度___________，越稀越易电离。 在稀释溶液时，电离平衡向右移动，而离子浓度会____________。 b．温度：温度越高，电离程度越_________。
高中化学专题复习电解质溶液
电解质溶液 [考纲要求] 1.了解电解质在水溶液中的电离，以及电解质溶液的导电性；了解电解质的概念；了解强弱电解质的概念。2.了解弱电解质在水溶液中的电离平衡。3.了解水的电离和水的离子积常数。4.了解溶液pH的定义；了解测定溶液pH的方法，能进行pH的简单计算。5.了解盐类水解的原理、影响盐类水解程度的主要因素以及盐类水解的应用。6.了解难溶电解质的沉淀溶解平衡；了解溶度积的含义及其表达式，能进行相关的计算。7.以上各部分知识的综合利用。 考点一溶液的酸碱性及pH 1．一个基本不变 相同温度下，不论是纯水还是稀溶液，水的离子积常数不变。应用这一原则时需要注意两个条件：水溶液必须是稀溶液；温度必须相同。 2．两个判断标准 (1)任何温度 c(H＋)>c(OH－)，酸性； c(H＋)＝c(OH－)，中性； c(H＋)
常见酸碱指示剂的变色范围如下表所示： 4.(1)正盐溶液 强酸强碱盐显中性，强酸弱碱盐(如NH 4Cl)显酸性，强碱弱酸盐(如CH 3COONa)显碱性。 (2)酸式盐溶液 NaHSO 4显酸性(NaHSO 4===Na ＋ ＋H ＋ ＋SO 2－ 4)、 NaHSO 3、NaHC 2O 4、NaH 2PO 4水溶液显酸性(酸式根电离程度大于水解程度)；NaHCO 3、NaHS 、Na 2HPO 4水溶液显碱性(酸式根水解程度大于电离程度)。 特别提醒 因为浓度相同的CH 3COO － 与NH ＋ 4的水解程度相同，所以CH 3COONH 4溶液显中性，而NH 4HCO 3溶液略显碱性。 (3)弱酸(或弱碱)及其盐1∶1混合溶液 ①1∶1的CH 3COOH 和CH 3COONa 混合液呈酸性。 ②1∶1的NH 3·H 2O 和NH 4Cl 混合溶液呈碱性。 (对于等浓度的CH 3COOH 与CH 3COO － ，CH 3COOH 的电离程度大于CH 3COO － 的水解程度) (4)酸碱pH 之和等于14等体积混合溶液 pH 和等于14的意义：酸溶液中的氢离子浓度等于碱溶液中的氢氧根离子的浓度。 ①已知酸、碱溶液的pH 之和为14，则等体积混合时： 强酸、强碱――→恰好中和 pH ＝7 强酸、弱碱――→碱过量pH>7 弱酸、强碱――→酸过量pH<7 ②已知酸、碱溶液的pH 之和为14，若混合后溶液的pH 为7，溶液呈中性，则 强酸、强碱―→V 酸∶V 碱＝1∶1 强酸、弱碱―→V 酸∶V 碱>1∶1 弱酸、强碱―→V 酸∶V 碱<1∶1 ③强酸、强碱等体积混合后溶液酸、碱性的判断
高中化学电解质教案
高中化学电解质教案 【篇一：鲁教版高一化学必修一2.2.1《电解质及其电 离》教学设计】 第2章元素与物质世界 第2节电解质 一．教材分析 （一）知识框架 （二）新教材特点：新教材较旧教材相比，一其知识的衍变关系更具逻辑性，简洁明了；二是新引入了离子反应实质的实验探究分析过程，注重对学生能力的培养；三是在离子方程式书写的教学过程安排上，较传统教学有新的、本质上的突破。 二．教学目标 （一）知识与技能目标 1、使学生了解电离、电解质、离子反应和离子方程式的含义； 2、掌握离子反应发生的条件和离子方程式的书写方法，并能准确书写常见的酸、碱、盐的电离方程式及相互间反应的离子方程式； 3、了解常见离子cl、so 4、co3的检验方法并能应用于常见物质的推断。 （二）过程与方法目标 1、通过稀硫酸与ba(oh)2溶液反应实质的探究和白色粉末的鉴定，使学生学会运用以实验为基础的实验研究方法。 2、在电解质知识学习中，学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息，并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工。 3、通过“质疑”、“猜测”、“归纳”等活动，提高学生分析、联想、类比、迁移以及概括的能力。 -2-2- （三）情感态度与价值观目标 2、通过对电解质知识框架中各知识点有序的衍变分析、推导，让学生感受到化学学习中的逻辑美。 3、通过“身边的化学——电解质与细胞活动”，让学生感受到化学其实离我们不远，它就在我们的身边，让学生关注化学与生命活动的联系。 三、重点、难点 （一）知识与技能的重、难点
电离及电解质概念、电解质在水溶液中反应的实质、离子反应、常见酸、碱、盐的电离方程式及简单离子方程式的书写。 （二）过程与方法的重、难点 形成解决问题的方法以及选择解决问题的思维路径 四、教学准备 （一）学生准备 1、复习初中化学酸、碱、盐部分中酸、碱、盐概念及复分解反应反应完成的条件。 （二）教师准备 1、教学媒体、课件（或积件）、学生用的学案； 2、相关演示实验器材及药品 2.2.1《电解质及其电离》教学设计 [引入] 在上节课我们学习了元素与物质的分类，我们将化合物分为酸、碱、盐和氧化物。但物质的分类不是唯一的，在化学上，根据一定条件下的导电性实验，我们有可以将化合物分为电解质与非电解质。那么什么是电解质与非电解质呢？为了解决这个问题，我们一起来学习第二章的第二节电解质 [板书]一、电解质及其电离 .1.电解质与非电解质 动画演示实验 【板书】电解质：在水溶液里或熔融状态下能导电的化合物．．．．．．．．非电解质：在水溶液里或熔融状态下不能导电的化合物注意：①电解质和非电解质是化合物，单质、混合物既不是电解质也不是非电解质。 ②能导电的不一定是电解质；电解质也不一定能导电。 ③必须是在一定条件下本身电离而导电的化合物 习题 有哪些物质是电解质与非电解质？ 常见的电解质: 酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水等。 非电解质: 非金属氧化物、大多数有机物、氨气等。 【过度】在初中我们学习过金属是能够导电的，是因为金属内部存在自由移动的电子，通过刚才的导电性实验我们发现电解质溶液也是能够导电的，那么他们的导电机理是不是一样的呢？为了解决这个问题接下来我们学习第二点 2.电解质的电离
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