电解质和非电解质

1、一、电解质、电解质和非电解质从宏观角度认识：在水溶液中或熔化状态下能够导电的化合物叫电解质。而在水溶液或熔化状态下都不能导电的化合物叫非电解质。从微观角度认识：在水溶液中或熔化状态下能自身电离出自由移动的离子的化合物是电解质，而在水溶液或熔化状态下自身不能电离出自由移动的离子的化合物是非电解质。因而电解质是在化合物范畴内研究的。酸、碱、盐、活泼金属的氧化物、部分有机物属于电解质。、强弱电解质有些电解质在水溶液中或熔化状态下能全部电离为离子，则为强电解质；强酸、强碱及大多数盐为强电解质。而有些电解质在水中或熔化状态下只能部分电离为离子，称为弱电解质；弱酸、弱碱、水均为弱电解质。常见强酸有：H2S

2、O4、HNO3、HClO4、HClO3、HCl、HBr、HI常见强碱有：KOH、NaOH、Ba(OH)2常见弱酸有：一元：HF、HClO、CH3COOH；二元：H2S、H2SO3、H2CO3、H2SiO3；三元：H3PO4常见弱碱有：NH3H2O及难溶性碱、关于电解质的一些说明1关于电解质和非电解质(1)电解质和非电解质必须是化合物，单质及混合物(如Cl2、食盐水)既不是电解质也不是非电解质。(2)有些化合物的水溶液能导电，如二氧化碳水溶液，但其导电的根本原因不是CO2本身发生电离产生离子所致，所以CO2是非电解质，H2CO3才是电解质。(3)有些化合物水溶液不能导电，如BaSO4、AgCl溶

3、液等，是因为它们的溶解度小，其水溶液测不出导电性，但溶解的部分能完全电离，在熔化状态下，它们也能完全电离，所以BaSO4和AgCl等难溶盐是电解质。2关于强电解质和弱电解质(1)属于强电解质的有：强酸：HCl、H2SO4、HNO3等；强碱：KOH、NaOH、Ba(OH)2等；大多数盐类：NaCl、KNO3、BaSO4、NaHSO4、NaHCO3、CH3COONH4等。活泼金属的氧化物：如Na2O、K2O等(2)属于弱电解质的有：中强酸和弱酸：H3PO4、H2SO3、H2CO3、CH3COOH、HF、H2S等；弱碱：NH3H2O、Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等；水及两性氢氧化物

4、：H2O、Al(OH)3少数盐，如AlCl3等。(3)要区分好溶液的导电性强弱与电解质强弱的关系。溶液的导电性强弱是由溶液中自由移动的离子浓度及离子所带电荷决定的，即离子浓度越大，离子所带电荷越多，则溶液的导电性越强，反之导电性弱。因此，强电解质溶液的导电性不一定比弱电解质溶液的导电性强，如：BaSO4是强电解质，由于其溶液浓度小，溶液中离子浓度很小，几乎不导电，其溶液的导电性就比一定浓度的弱电解质CH3COOH溶液的导电性弱。但同浓度、同温度时，强电解质溶液的导电性一定要比弱电解质溶液的导电性强。而电解质的强弱是根据其在水溶液或熔化状态下电离程度决定的，在水中溶解的部分完全电离或熔化状态下完

5、全电离，则这种化合物为强电解质，反之为弱电解质。 (4)电离方程式的书写：强电解质：完全电离，用等号“”，如：H2SO42H+SO42-Ba(OH)2=Ba2+2OH-CH3COONH4=CH3COO-+NH4+弱电解质：部分电离，用可逆号“ ”，如：多元弱酸分步电离： 多元弱碱也是分步电离，但书写时可一步写完： 二、离子反应、离子方程式1、离子反应：离子反应是指有离子参加或有离子生成的化学反应。2、离子方程式：用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。例如：在NaOH溶液中存在有Na+，OH，而HCl溶液中有H+，Cl，当向NaOH溶液中加入HCl发生下述反应：NaOH+

6、HCl=NaCl+H2O，因为NaCl在水溶液中仍以离子形式存在，故实际上参加反应的离子只H+和OH，故离子方程式为H+OH=H2O。又如：BaCl2+Na2SO4=BaSO4+2NaCl，其离子方程式为Ba2+SO42=BaSO4。3、离子方程式书写步骤（以H2SO4与Ba(OH)2反应为例说明）：写出并配平反应的化学方程式：H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4+2H2O把易溶于水的强电解质(即：易溶于且在水中完全电离的电解质)拆成离子形式，其他仍以分子形式书写：2H+SO42-+Ba2+2OH-=BaSO4+2H2O删去两边未反应的离子：此反应中没有不参加反应的离子检查两边的元素是否守恒

7、、净电荷数是否守恒、电子得失是否守恒、该用号还是号、有没有漏写、等符号。4、离子方程式的书写规则在离子方程式书写时，同时符合易溶于水，完全电离两个条件的强电解质（即：强酸、强碱、可溶性盐）拆开成离子形式，其他（包括难电离物质、难溶物、单质和氧化物及其他所有气体）一律写化学式。(1)难电离物质包括：弱酸：H2CO3、HClO、H2S、CH3COOH等；中强酸：HF、H2SO3、H3PO4等；弱碱：NH3H2O、Cu(OH)2、Fe(OH)3等；中性物质：H2O；两性物质：Al(OH)3等。(2)难溶物：详见课本溶解性表。(3)单质：Fe、Zn、S、Cl2、Br2、I2等。(4)氧化物：CO2、S

8、O2、CaO、Fe2O3等。(5)所有气体，如：NH3在离子方程式中，微溶物（如Ca(OH)2、CaSO4、Ag2SO4、MgCO3等)写成离子形式还是写成化学式，要具体问题具体分析(1)微溶物在生成物中要写成化学式。(2)微溶物在反应物中如果以溶液形式存在(浓度小，如澄清石灰水)，要写成离子形式；如果以悬浊液形式存在(浓度大，如石灰乳)，要写成化学式。酸式盐的写法在离子方程式中的酸式盐，如果是强酸的酸式根，一般拆写成离子形式，如HSO4-要写成H+和SO42-；如果是弱酸的酸式根则不能拆开写，如HCO3-、HSO3-、HS-、H2PO4-等均不能拆开写。不是熔融状态下固体间发生的反应和有浓硫

9、酸参加的反应不能写成离子方程式如实验室制NH3： 实验室制HCl： 均不能写成离子方程式。5、离子反应方程式中化学计量数处理方程式两边各物质前的化学计量数含有公约数可以消掉，例如：Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O写成离子形式为：2H+2OH=2H2O，“2”可以去掉，离子方程式为：H+OH=H2O。只部分物质的化学计量数有公约数则不能去掉。例如：Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4+2H2O，其离子方程式为：Ba2+2OH+2H+SO42=BaSO4+2H2O，不能写成：Ba2+OH+H+SO42=BaSO4+H2O6、离子方程式的意义离子方程式较化学方程式更能突出表现反应的实

10、质，不同物质间的反应其实质可能是一样的，例如：NaOH+HCl=NaCl+H2O，2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O，NaOH+HNO3=NaNO3+H2O，其反应实质均是H+OH=H2O。由此可知离子方程式代表的不仅是某一个反应，还可以表示某一类反应。根据离子方程式表示的某一类反应，可以将离子方程式改写成化学方程式。例如：2H+CO32=H2O+CO2，该反应的代表的是强酸和可溶性碳酸盐生成可溶性盐及水和CO2的一类反应。符合该离子方程式的化学反应有：2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2，2HNO3+K2CO3=2KNO3+H2O+CO2等，即酸应为强酸如H2SO4、H

11、NO3、HCl，而反应物中的盐应为可溶性的碳酸盐，如钾盐或钠盐等。7、离子反应发生的条件若离子之间的反应是两种电解质在溶液中相互交换离子，这类反应发生的条件是：（1）生成难溶物质；（2）生成难电离物质（弱酸、弱碱、水）；（3）生成挥发性物质（如CO2、HCl等）离子反应若属氧化还原反应，其反应发生条件应遵照氧化还原反应规律进行。根据离子反应发生的条件不仅能判断反应能否发生，且可以判断离子间是否可以共存。8、离子能否大量共存的判断离子之间能否大量共存，实际是判断离子之间能否发生化学反应，若不发生反应即可共存，若反应则不能共存。(1)在强酸性条件下(即有大量H+)，不能共存的离子有：OH-(大量)

12、、CO32-、HCO3-、S2-、HS-、SO32-、HSO3-等，即：OH和弱酸的酸根、弱酸的酸式根离子不能与H共存。(2)在强碱性条件下(即有大量OH-)；不能共存的离子有：H+(大量)、HCO3-、HS-、HSO3-、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Cu2+等，即：H及弱酸的酸式根离子、弱碱的阳离子不能与OH共存。(3)相互反应生成沉淀的离子间不能共存，如Ag+跟Cl-、Br-、I-，Ba2+跟CO32-、SO42-、SO32-、PO43-，H+和SiO32-等。(4)相互反应生成气体的离子间不能共存，如H+跟HSO3-、HCO3-、HS-，OH-等。(5)相互反应生成

13、难电离物质的离子间不能共存，如H+跟F-、ClO-、CH3COO-，OH-和NH4+等。(6)离子间发生氧化还原反应的不能共存，如H+跟NO3-、Fe2+， H+跟MnO4-、Cl-， S2-跟ClO-、H+(OH-)， Fe3+跟I-或S2-， H+跟S2O32-， H+跟S2-、SO32-等。(7)离子间发生相互促进水解反应的不能大量共存，如S2-和Al3+，Fe3+和CO32- (HCO3-)，Al3+和CO32-(HCO3-)，NH4+和SiO32-等。(8)离子间能相互形成络合物的不能共存，如Fe3+和SCN-，Fe3+和C6H5O-等。三、离子方程式正误判断离子方程式的判断正误，可

14、总结为“八查”：1一查反应是否符合客观事实 如钠投入CuSO4溶液中： 2Na+Cu2+=2Na+Cu () 2Na+Cu2+2H2O2Na+Cu(OH)2+H2()2二查质量是否守恒、电荷是否守恒、得失电子是否守恒 如Fe2+Cl2Fe3+2Cl-() 2Fe2+Cl22Fe3+2Cl-()3三查化学符号(、=、 、化学式、离子形式)使用是否正确，如碳酸氢钙溶液与盐酸反应： Ca(HCO3)2+2H+Ca2+2H2O+2CO2() HCO3-+H+=H2O+CO2()4四查是否忽略阴离子反应 如CuSO4溶液和Ba(OH)2溶液反应： Ba2+SO42-BaSO4() Cu2+SO42-+B

15、a2+2OH-Cu(OH)2+BaSO4()5五查阴、阳离子配比是否正确 如稀H2SO4和Ba(OH)2溶液反应： H+SO42-+OH-+Ba2+BaSO4+H2O() 2H+SO42-+2OH-+Ba2+BaSO4+2H2O()6六查反应物用量与其反应是否一致。如碳酸氢钙溶液中加入少量氢氧化钠： Ca2+2HCO3-+2OH-=CaCO3+CO32-+2H2O() Ca2+HCO3-+OH-=CaCO3+H2O()7七查加入试剂顺序与其反应是否一致。如往Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸： 2H+CO32-H2O+CO2() H+CO32-=HCO3-()例1：下列离子方程式书写正确的是（

16、）（A）氨水中加入稀HNO3：NH3H2O+H+=NH4+H2O（B）碳酸氢钙溶液中加入稀盐酸：Ca(HCO3)2+2H+=Ca2+2CO2+2H2O（C）氢硫酸与NaOH溶液反应：H+OH=H2O（D）硫酸氢钠溶液中加入氢氧化钠溶液：H+OH=H2O分析（B）中Ca(HCO3)2属可溶性的盐，在溶液中以Ca2+和HCO3离子存在，应写成离子形式；氢硫酸是弱酸，应写成分子形式。答案：（A）（D）例2：在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是：（ ）（A）NH4+、Al3+、SO42、NO3 （B）K+、Na+、S2、Cl（C）K+、NH4+、MnO4、SO42 （D）Na+、K+

17、、NO3、HCO3分析在强酸性条件下，要考虑这些离子与H+能否共存。溶液为“无色透明”要考虑各离子的颜色。S2、HCO3均与H+不能共存S2-+2H+=H2S，HCO3+H+=H2O+CO2，而MnO4在水溶液中呈紫色。答案：（A）五、离子共存下面是离子间不能共存的几种情况：1由于发生复分解反应，离子不能大量共存(1)有气体产生。例如：CO32-、SO32-、S2-、HCO3-、HSO3-、HS-等易挥发的弱酸的酸根或酸式根与H+不能大量共存。(2)有沉淀生成。例如：Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能与SO42-、CO32-等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、C

18、u2+、Fe3+等不能与OH-大量共存；Pb2+与Cl-，Fe2+与S2-、Ca2+与PO43-、Ag+与Cl-、Br-、I-等不能大量共存。2由于发生氧化还原反应，离子不能大量共存(1)具有较强还原性的离子不能与具有较强氧化性的离子大量共存。例如：S2-、HS-、SO32-、I-和Fe3+不能大量共存。(2)在酸性或碱性的介质中由于发生氧化还原反应而不能大量共存。例如：MnO4-、Cr2O72-、NO3-、ClO-与S2-、HS-、SO32-、HSO3-、I-、Fe2+等不能大量共存；SO32-和S2-在碱性条件下可以共存，但在酸性条件下则由于发生2S-+SO32-+6H+3S+3H2O反应

19、不能共存。H+与S2O32-不能大量共存。例3：下列各组离子能在溶液中大量共存的是( )ACa2+、NH4+、Cl-、CO32-BNa+、NH4+、NO3-、Cl-CH+、Na+、NO3-、OH-DK+、Mg2+、SO42-、OH-解析：A中Ca2+CO32-CaCO3C中H+OH-H2OD中Mg2+2OH-Mg(OH)2B中Na+不能与NO3-或Cl-，NH4+不能与NO3-或Cl-结合生成难溶、难电离或易挥发的物质，可以在溶液中大量共存，所以选B。例4：某溶液中由水电离产生的c(OH-)110-14 molL-1，满足此条件的溶液中一定可以大量共存的离子组是( )AAl3+、Na+、NO3

20、-、Cl-BK+、Na+、Cl-、NO3-CK+、Na+、Cl-、AlO2-DK+、NH4+、SO42-、NO3-解析：由水电离产生的c(OH-)110-14 molL-1，则由水电离产生的c(H+)110-14 molL-1，即溶液为pH1或pH14呈酸性或碱性：AAl3+在碱性条件下生成Al(OH)3或AlO2-，C中AlO2-在酸性条件下生成Al(OH)3或Al3+，D中NH4+在碱性条件下生成NH3H2O，B在酸性或碱性条件下离子之间相互不发生反应。答案：B例5：在强酸性溶液中能大量共存，并且溶液为无色透明的离子组是( )AMnO4-、K+、Na+、SO42-BNa+、K+、HCO3-

21、、Cl-CMg2+、NH4+、Cl-、NO3-DBa2+、K+、S2-、SO42-解析：本题有两个隐蔽条件：一是强酸性溶液；二是溶液需无色透明，根据这两个条件分析：A中MnO4-为紫色，B中HCO3-为弱酸酸根离子，在强酸性条件下不能共存；HCO3-+H+H2O+CO2；D中Ba2+SO42-BaSO4二者不能共存，同时白色沉淀难溶于酸。Mg2+或NH4+均不能跟Cl-和NO3-反应，所以选C。六、比较离子浓度大小的两个原理1电荷守恒原理：溶液中阳、阴离子所带的正负电荷总数相等，即电解质溶液呈电中性。如在NaHCO3溶液中，阳离子有Na+和H+，阴离子有HCO3-、CO32-和OH-，但一个C

22、O32-需要两个+1价离子才能与它的电荷数值相等，即与CO32-电荷守恒的+1价离子的浓度应该是它的浓度的两倍，根据电荷守恒原理有：c(Na+)+c(H+)c(HCO3-)+c(OH-)+2c (CO32-)。2物料守恒原理：指电解质溶液中某一组分的原始浓度(起始浓度)应等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如在NaHCO3溶液中，有：c(Na+)c(HCO3-)+C(H2CO3-)+c(CO32-)。例6：能正确表示下列化学反应的离子方程式是( )A用碳酸钠溶液吸收少量二氧化硫：2CO32-+SO2+H2O2HCO3-+SO32-B金属铝溶于盐酸中：Al+2H+Al3+H2C硫化钠溶于水中：

23、S2-+2H2OH2S+2OH-D碳酸镁溶于硝酸中：CO32-+2H+H2O+CO2解析：B中电荷不平衡，2Al+6H+2Al3+3H2，C中S2-分步水解，且无H2S气体逸出 D中MgCO3因不溶于水，故写成分子式 MgCO3+2H+Mg2+CO2+H2O答案：A例7：将20mL0.4molL-1硝酸铵溶液跟50mL 0.1molL-1的氢氧化钡溶液混合，则混合溶液中离子浓度的大小顺序是( )A(NO3-)c(OH-)c(NH4+)c(Ba2+)Bc(NO3-)c(Ba2+)c(OH-)c(NH4+)Cc(Ba2+)c(NO3-)c(OH-)c(NH4+)Dc(NO3-)c(Ba2+)c(N

24、H4+)c(OH-)解析：2NH4NO3+Ba(OH)2Ba(NO3)2+2NH3H2O2 1若不考虑体积变化因素，Ba(OH)2过量而NH4NO3 不足，故c(OH-)c(NH4+)，Ba2+与NO3- 离子浓度大小顺序c(NO3-)c(Ba2+)c(OH-)c(NH4+)，B正确。特别提示1离子共存问题中常附加条件“无色溶液”，需记准中学化学中常见离子的颜色：MnO4-(紫色)、Fe3+(黄色)、Cu2+(蓝色)、Fe2+(浅绿色)、Fe(SCN)2+(血红色)等。2中学化学中涉及到的难溶物散而乱疏理如下：大部分不太活泼金属 如Fe、Cu，大部分固体非金属单质如S、Si难溶于水；不太活泼金

25、属的氧化物 如Al2O3、CuO、Fe2O3不溶于水，另外非金属氧化中的SiO2也不溶于水；弱碱(除NH3H2O外)如Cu(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Fe(OH)2、Al(OH)3难溶于水；硅酸不溶于水；盐 如AgCl、AgBr、AgI；钾钠铵外的碳酸盐、磷酸盐、磷酸一氢盐如CaHPO4、CaCO3、BaCO3；另外BaSO4、PbSO4、PbCl2、Hg2Cl2不溶于水；硫化物(除K+、Na+、NH4+)一般不溶于水或水解；参考练习1、写出下列反应的离子方程式：（1）大理石和盐酸反应（2）BaCl2溶液中滴加足量H2SO4（3）澄清石灰水中加入盐酸（4）碳酸氢钙溶液中加入足量

26、氢氧化钠溶液（5）硫酸铜溶液中加入氢氧化钡溶液（6）氨水中加入盐酸。2、下列离子方程式书写正确的是：（1）铁跟稀硝酸反应：Fe+2H+=Fe2+H2（2）碳酸钡跟盐酸反应：BaCO3+2H+=Ba2+CO2+H2O（3）Fe放入CuSO4溶液中，Fe+Cu2+=Fe3+Cu（4）H2SO3和NaOH溶液混合：H+OH=H2O3、离子方程式：SO32+2H+=SO2+H2O表示的意义是_，可发生下列离子反应Ca2+2HCO3+2OH=CaCO3+CO32+2H2O的化学方程式为_。4、下列各组离子，在强碱性溶液中可以大量共存的是：（ ）（A）K+、Na+、HSO3、Cl（B）Na+、Ba2+、CO32、NO3（C）NH4+、K+、Cl、NO3（D）K+、Na+、S2、SO42 5.下列叙述正确的是（）A氯化钠溶于水，在电流作用下，电离出钠离子和氯离子B 溶于水后能电离出氢离子的化合物都是酸C硫酸钡难溶于水，