9.电解质溶液
电解质溶液是高中化学知识的重点和难点,包括如下几个知识点:
(1)电解质的概念。(2)弱电解质的电离平衡(3)水的电离和 值
水做为一种极弱的电解质
中学常用三种酸碱指示剂的变色范围和在不同的 值显示出来的颜色如下:
指示剂 值 颜色 值 颜色 值 颜色
甲基橙 红色 3.1~4.4 橙色 >4.4 黄色
石蕊 <5 红色 5~8 紫色 >8 蓝色
酚酞 <8 无色 8~10 浅红色 >10 红色
(4)盐类的水解——溶液中盐的离子与水电离出的 生成弱电解质,从而破坏水的电离平衡,使溶液显示出不同程度的酸碱性。盐的水解反应是中和反应的逆反应,通常是微弱的,因此用可逆符号来表示。水解是吸热反应,因此升温有利于水解。盐的水解程度主要由盐自身的性质决定,强酸强碱盐不水解,谁弱谁水解,谁强显谁性。有些弱酸的酸式盐,在溶液中既存在电离平衡,又存在水解平衡,这时要比较电离和水解程度的大小,如 、 等,电离程度大于水解程度,溶液显酸性;如 、 、 等,水解程度大于电离程度,溶液显碱性。
盐的水解用水解方程式来表示。由于水解的程度不大,除用可逆符合表示外,一般不会生成气体和沉淀,因此不用“↓”和“↑”表示。多元弱酸盐的水解是分步进行的。以第一步为主。由于水解程度很弱,实际只有下面几类情况才考虑水解的因素,而大多数情况下不考虑水解。
(5)原电池——将化学能转化为电能的装置,它的构成条件为①有两种不同的金属(或有一种为非金属导体,如C棒);②以导线相连或接触;③浸入电解质溶液中,形成闭合回路。它的电极称为负极和正极。负极是电子流出的一极,负极上发生氧化反应;正极是电子流入的一极,正极上发生还原反应,原电池应用于产生电能外,金属的腐蚀也符合原电池反应的原理。金属的腐蚀是指含有杂质的金属在潮湿的空气中形成微型的原电池而被氧化的过程。在酸性较强条件下发生析氢腐蚀,在酸性较弱或中性条件下发生吸氧腐蚀.对于原电池来讲,电池的总反应式应为正、负两极电极反应式的加和。
(6)电解池——将电能转变为化学能的装置。电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程就叫电解。构成电解池的条件要求有外接直接电源,电极和电解质溶液。与电源正极相连的电极叫阳极、阳极上发生氧化反应,与电源负极相连的叫阴极,阴极上发生还原反应。当电解池通电时,溶液中的离子发生定向移动,阳离子向阴极移动,阴离子向阳极移动。为了正确判断电解产物,要求掌握离子的放电顺序。在阳极、要是惰性电极(石墨或金属铂)则依照阴离子还原性强弱,放电由易到难: ,若其它金属做阳极时,则金属优先放电;在阴极,则按照阳离子氧化性强弱,放电由易到难为:
实际上,在溶液中放电的离子仅限于 、 、 、 、 、 、 、 几种,因为水溶液中都有 ,因此一般情况下,离子放电顺序中在 、 之后的就都不放电了。这里要求重点掌握电解 、 、 溶液的反应方程式,判断溶液的酸碱性,并能够根据电子守恒进行计算。电解的应用要求掌握电镀和精炼。电镀指在某些金属表面镀上一层其它金属或合金的过程。电镀时,镀件作阴极,镀层金属作阳极,电渡液选择含有镀层金属的阳离子的溶液。精炼是以纯金属为阴极,粗金属为阳极,电解含金属阳离子的盐溶液,阳极粗金属溶解,阴极有纯金属析出。


