电解质电与化学之间的关系认识电解质溶液中电

1、第十三章電解質電與化學之間的關係§13-1 認識電解質溶液中電的發現一義大利解剖學家發現了靠肌肉連結的青蛙的動物電。 伏特將導體分為金屬導體和潮濕導體。、但凡在熔融狀態或在水溶液中可導電的物質都稱為電解質。/上1固態電解質不導電不佳02在水溶液中不可導電為非電解質。凰池組一Ex :蔗糖、酒精、汽油。、 比0.5M溶液一 被蜂刺傷後用肥皂清洗、被酸雨侵蝕的土壤灑石灰。運動完後出汗 鹽喝運動飲料平衡體內電解質、電解質的種類1酸：硫酸H2SO4、鹽酸HCI氯化氫，洗廁所醋酸CH3COOH、硝酸HNO3 o但純酸為共價鍵不可導電2鹼：氫氧化鈣CaOH 2熟石灰，建材氫氧化鈉NaOH燒鹼、氨水

2、NH 4OH阿摩尼亞。3鹽：氯化鈣NaCI食鹽、硝酸鉀KNO3香腸中的添加物。4生活食品：果汁、醋、礦泉水。三、電解質的特性1電解質必為化合物。金屬會導電但為元素2電解質大致分為酸、鹼、鹽。3電解質在兩電極發生化學反應。離子為行走的意思。離子清淨器。四、解離說阿瑞尼士一解釋為何電解質能導電？一解離：電解質溶於水分解成帶電原子或原子團，稱為離子1. 湯木生發現帶負電電子證實解離說。2. 正離子：失去電子的原子或原子團。也稱陽離子。3. 負離子：得到電子的原子或原子團。也稱陰離子。Ex:氯化氫 HCI H + + Cl -；氯化鈣 CaCI2 Ca2+氫氧化鈉NaOH Na+ + OH-帶電原子團

3、離子表價電子數:正電H+、K+、Na+、Ag +、NH4+Mg2+、Ca2+、Ba2+、Pb2+、Cu2+(藍)、Zn2+、Fe2+(綠)Al3+、Fe3+黃 褐負電C|、Br厂、OH 、NO3-、CH3COO -O2、CO32 、SO42、SO32-2CI -(二) 電中性：溶液中正離子所帶電量=負離子所帶電量。Ex: HCI H+ + CI-(+1) = (-1)CaCI2Ca + 2CI-(+2) = 2(-1)H2SO42H+ + SO42-2(+1) = (-2)三電化學反應:電極及導線是電子的導體電解質是離子的導體電流由正極流出 電子流由負極流出正離子移向負極負離子移向正極電子與離

4、子在電極與電解質界面產生交換作用形成通路水溶液可導電五、原子與離子的區別原子離子不帶電帶電活潑安疋Na銀白、Cu紅棕Na+無、Cu2+藍可單獨存在與其他離子共存§13-2 酸與鹼變黃的書頁、螞蟻甲酸、胃酸鹽酸檸檬檸檬酸、葡萄酒石酸。藥片氫氧化鎂中和胃酸、粉筆、肥皂。、酸的性質1. 腐蝕性。2. 電解質。3. 使石蕊呈紅色、酚酉太呈無色、廣用指示劑呈紅橙黃色。4. 含氫離子。Ex: H2SO4H+ + SO42- ； HCIH+ + Cl-5. 與活性大金屬反應產生氫氣EX : Mg + 2HCIMgCl2 + H2 ； Zn + 2HCI ZnCI + 旦26. 酸性物質與碳酸岩類反

5、應生成 CO2。EX : 2HCI + CaCO 3CaCl2 + H2O + CO 2 大理石古蹟被酸雨破壞容易與其他物質反應。製造縲縈、化學肥料、油漆、炸藥、清潔劑、鈕釦 硫酸年產量15億公噸。、常見的酸a.硫酸比熱小，溫度迅速上升一硫酸H2SO4b.水沸點低，馬上達到沸騰1. 高沸點340 oC，可製成其他酸。2. 比熱小，稀釋時應將硫酸倒入水當中。3. 強脫水性C12H22O1112C + 11H 20濃硫酸脫水4. 化學工業之母：可製硝酸、鹽酸、肥料硫酸銨、造紙硫酸鈉、電瓶二鹽酸HCI1. 極易溶於水1 : 500。2. 氣體的氯化氫溶於水中形成酸性的氫氯酸。3. 刺鼻無色溶液。4.

6、 工業用鹽酸含Fe3+呈黃褐色。軍用炸藥一硝化甘油。三硝酸HNO31. 棕色玻璃瓶盛裝。4HNO 34NO 2 + 2H 2O + O 2紅棕色NO2溶於水呈黃色2. 金屬+濃硝酸NO2金屬稀硝酸 NO3. 王水 = 濃硝酸 + 濃鹽酸 = 1：34. 蛋白質遇硝酸呈黃色。5. 炸藥、肉類防腐劑、肥料。 人造絲與電影膠片。(四) 醋酸(CH3C00H)1. 又稱乙酸，弱酸。2. 易溶於水，食用醋含 3-5% 醋酸。3. 凝固點高 (170C) 冰醋酸 (中性 )酒精 C2H5OH 為中性。三、鹼的性質1. 腐蝕性。2. 電解質。3. 使石蕊呈藍色、酚酉太呈紅色、廣用指示劑呈藍紫色。4. 含氫氧

7、根離子。 Ex：NaOHNa+ + OH 。 CaOH 2Ca2+ + 2OH5. 可溶解油脂 肥皂中的氫氧化鈉。6. 滑膩感。鹼氯工業中電極為汞造成汞污泥污染。四、常見的鹼一 氫氧化鈉 NaOH1. 俗稱燒鹼或苛性鈉，白色固體。2. 易潮解。 2NaOH + CO 2Na2CO3 + H2O。3. 電解食鹽水而得鹼氯工業。 2NaCl 2H2O 2NaOHH2Cl2。4. 製造肥皂、人造纖維、紙漿。二氨NH31. 極易溶於水、比空氣輕 向下排氣法。 NH3 + H2ONH4OH。2. 製備：N2 + 3H22NH3哈柏法。3. 醫藥、清潔劑。三氫氧化鈣CaOH 21. 製備： CaCO 3

8、石灰石、灰石 CaO 生石灰、石灰 CO2CaO + H2OCaOH2 熟石灰、石灰水 2 . C O 2檢驗石灰水變混濁。CO2 + CaOH 2CaCO 3 + H2O。3.檳榔中的石灰引起口腔癌。§13-3酸鹼的濃度上青啤酒的酒精度4.5%、體積百分濃度(V%)V% =溶質體積/溶液體積 二 溶質體積/ (溶質體積+溶劑體積)Ex1 : 20mL的酒精加水形成100mL的酒，則其體積百分濃度為？ (20%)Ex2 : 20mL的酒精加水100mL，則其體積百分濃度為？ (16.7%)、重量百分濃度(P%)1.P% = 溶質重量/溶液重量 二 溶質重量/ (溶質重量+溶劑重量)E

9、x1 :將20g的糖溶於80mL的水中，求其 P% ？ (20%)2溶質重=溶液重X P%Ex2 :承上，48克的糖所配成的糖水溶液多少 g?需水多少mL ? (240g、192mL)、莫耳濃度(Cm)1. Cm =溶質莫耳數(莫耳)/溶液體積(升)其中莫耳數= 粒子數/ 6 X1023 =質量/分子量Ex1 : 2莫耳的食鹽溶於水配成3L的食鹽水，則其莫耳濃度為多少 M ?Ex2 : 1.2 X1022個食鹽分子溶於水配成3L的食鹽水，則其莫耳濃度為多少 M ?Ex3 : 117g的食鹽溶於水配成3L的食鹽水，則其莫耳濃度為多少 M ?Ex4 : 2M的鹽酸10mL中含有HCI假设干莫耳？

10、HCI分子的個數？ HCI的質量？2. 稀釋前後溶質莫耳數不變。CM1V1= CM2V2Ex5 : 0.4M的H2SO4溶液100mL再参加水400mL稀釋之，則其濃度變為？3.混合的濃度=(mole1 + mole2) / (V1 + V2)EX6 : 0.4M的H2SO4溶液400mL與0.2M的H2SO4溶液200mL混合，則其濃度為?四、水溶液的酸鹼性1. 中性一純水少量解離 H2O H+ + OH-。H+ = OH-2. 酸性一参加酸性物質，氫離子增加。H+ > OH-3. 鹼性一参加鹼性物質，氫氧根離子增加。H+ v OH-五、pH值與溶液的酸鹼性濃檸橘硫胃食檬子牛純血海酸液

11、醋汁汁尿奶水液水阿摩尼亞0酸性溶液pH值小於7>7鹼性溶液pH值大於7中性1. pH 值=7中性H + =0H -2. pH 值 V 7酸性H + >0H -3. pH 值7鹼性H + V 0H -4. H+= 10-PH。EX : H+ = 1M，貝U pH = ?;H+ = 10M , pH = ?;H+= 0.01M , pH = ?六、天然植物指示劑紅鳳菜紫甘藍酸橙紅鹼綠綠§13-4 酸鹼中和酸會灼傷皮膚，肥皂工廠的NaOH會讓人屍骨不存。但酸鹼混合之後，雙方的特性會抵消 、酸鹼混合所發生的化學反應稱為中和。1. 通式：酸 +鹼 鹽+水。例如：H2SO4 + 2N

12、aOH Na2SO4+出0。2. 離子反應式：H+ + 0H -H20。3. 實例：1酸土必須燒稻草當作肥料。H2CO3、H2SO3 + K2CO3碳酸鉀''早站弔茁 衆 JK 瞬, pw 'L *« S6M胃酸過多服用胃樂。疽二干卜£ 片干以1疥HCl + NaHCO 3碳酸氫鈉、小蘇打址廿绘幻3口腔酸鹼變化。飯前 飯後 刷牙弱鹼弱酸弱鹼、酸鹼滴定一鹽酸滴入氫氧化鈉中1. 利用酚酉太顏色變化，確定滴定終點C紅滴定前無滴定終點2. pH值變化：大小。3. 放熱反應。4. 滴定完成得NaCI。5. 中和原理：氫離子的莫耳數 =氫氧根離子的莫耳數H+ X

13、V 酸二OH_ XV 鹼Ex: 0.1M的鹽酸滴定0.5M的NaOH 20mL，所需鹽酸多少 mL ? (100mL)Ex; 0.2M的H2SO4滴定0.2M的NaOH 20mL所需硫酸多少 mL ?酸液中的負離子與鹼液中的正離子所形成的化合物。運動之後要喝運動飲料。醃肉、醬油、味精、殺蟲劑、玻璃。鹽類可分為正鹽NaCI、NaNO3、KNO3、酸式鹽NH4Cl、鹼式鹽Na2CO3、NaHCO 3。 鹽類的產生：a. 酸中的負離子與鹼中的正離子結合成鹽類。b. 金屬 + 酸 鹽 + 氫氣。EX : Mg + 2HCl MgCl2 + H2。1. 氯化鈉NaCl1食鹽。(2) 熔化時可導電。2.

14、硫酸鈉 (CaSO 4)(1) 白色固體，不易溶於水。(2) 石膏的成分。3. 碳酸鈣 (CaCO 3)(1) 白色固體，不易溶於水。(2) 又稱灰石、石灰石，大理石、貝殼的成分4. 碳酸鈣 (Na2CO3)(1) 白色固體，易溶於水成鹼性。(2) 又稱蘇打、洗滌鹼。(3) 清潔劑。5. 碳酸氫鈉(NaHCO 3)白色固體，易溶於水成弱鹼性。中和胃酸，胃藥。(3) 又稱小蘇打、發粉、焙用鹼，遇酸產生 CO2讓蛋糕膨鬆。(4) 酸鹼滅火器：與濃硫酸反應生成 CO2。乾粉滅火器：2NaHCO 3Na2CO3 + CO2 + H2O。利用高壓氮噴出。(5) 凸糖：糖膏+小蘇打粉俗名溶解度鹼性加石灰水

15、加酸加熱別名Na2CO3蘇打較大較大沉澱CO2洗滌鹼NaHCO 3小蘇打較大較小沉澱CO2CO2焙用鹼直流電流碳棒乙 硫醴銅溶液§13-5 電流的化學效應、電流的化學效應：電解，通入電流使化合物分解。1. 第一個電解實驗：H2OH2負極+ 02正極2. 正離子游向負極，得到電子而析出金屬或產生氫氣。 負離子游向正極，失去電子而產生非金屬或氧氣。3. 電極的溶解正極。、電解水H2O2H+ + 02-1. 利用排水集氣法收集。2. 半反應：負離子向正極：2O2 -4e - + 02正離子向負極：4H+ + 4e - 2H23. 全反應：2H2O2H2 + 024. 参加NaOH或H2SO

16、4幫助導電。5. 氧氣有助燃性。氫氣有可燃性，燃燒有淡藍色火焰及鳴爆聲。6. V氫：V氧：V水=1 : 2 : 2=莫耳數比M 氫：M 氧：V 水=1 : 8: 97. 逆反應產生水，氧與氫的質量比不變。、電解硫酸銅CuS0 4Cu2+ + SO42-1. 以碳棒為電極，電解硫酸銅溶液。2. 半反應：正極：2H2O4H+ + O2+ 4e -負極：Cu2+ + 2e- Cu3. 正極有O2產生，SO2-不參與反應。 負極有紅色Cu析出。4. Cu 2+減少一顏色由藍轉淡。5. H+增加一pH值減少。0少Cu,§13-6 電鍍、禾I用電解原理，將金屬鍍到物品外表，稱為電鍍1. 防止生鏽。2. 增加美觀、電鍍反應1. 原理：金屬離子會在負極得到電子而析出。2. 裝置：(1) 電鍍前利用砂紙磨去氧化層，利用 NaOH洗去油污。(2) 負極：被鍍物品。(3) 正極：欲鍍金屬。(4) 電鍍液：欲鍍金屬水溶液。(5) 電鍍完後用蒸餾水及丙酮洗淨。3. 鑰匙鍍銅：(1) 負極(鑰