强电解质和弱电解质是化学领域中的基本概念,主要涉及化合物在水溶液或熔融状态下的电离特性。电解质是指在特定条件下能够离解为离子,从而导电的化合物,而非电解质则是在这些条件下不离解,无法导电的化合物。
1. 电解质和非电解质的区分:
- 电解质必须是化合物,如H2SO4、NaOH、NaCl等,它们在水溶液或熔融状态下能够离解出离子,使得溶液或熔融物导电。
- 非电解质包括蔗糖、液态汞(金属)和二氧化碳等,它们在水溶液中不会电离,因此不导电。需要注意的是,液态汞是金属,不属于电解质也不属于非电解质类别。
2. 强电解质和弱电解质的界定:
- 强电解质如强酸(HCl、H2SO4等)、强碱(KOH、NaOH等)和大多数盐,它们在水溶液中几乎完全电离,离子浓度高,导电性强。
- 弱电解质如弱酸(CH3COOH、H2CO3等)、弱碱(NH3·H2O、Fe(OH)3等),它们在水中部分电离,离子浓度相对较低,导电性较弱。
3. 关键知识点:
- 区分强弱电解质不是根据溶液的导电能力,而是看化合物是否能完全电离。
- 溶解度小的难溶物如BaSO4、AgCl虽溶解度小,但溶解的部分完全电离,因此属于强电解质。
- 电解质的强弱与溶液导电能力无关,导电能力取决于自由离子的浓度和所带电荷,而非电解质如SO2在水溶液中虽然可以导电,但由于是由于其与水反应生成的H2SO3电离,故SO2本身是非电解质。
- 弱电解质如一水合氨(NH3·H2O)在溶液中存在NH3·H2O分子,表明未完全电离,这是证明其为弱电解质的证据。
4. 练习题解析:
- 属于电解质且易导电的是熔融的氯化钠,因为它在熔融状态时完全电离,形成自由离子。
- 非电解质包括④ NH3、⑩ N2、和⑩ CO2,因为它们在水溶液中不电离。
- 属于弱电解质的是③ Al(OH)3、④ NH3·H2O、⑥ H2CO3 和⑦ Al(OH)3,这些在水中只部分电离。
- 属于强电解质的是① BaSO4、② CuSO4·5H2O、③ CH3COONa、⑤ Al2O3,因为它们在水中完全电离。
- 水溶液能导电但属于非电解质的是④ SO2,因为其导电是由于与水反应生成的H2SO4电离,而非SO2本身。
- 能说明化合物是弱电解质的是D,溶质离子浓度小于溶质分子浓度,表明未完全电离。
- 正确的叙述是A,强酸、强碱及大部分盐是强电解质,而弱酸和弱碱是弱电解质。
- 导电性明显增强的是D,NaOH与Cl2反应生成NaCl和NaClO,增加了离子浓度。
- 能证明一水合氨是弱电解质的是C,氨水的导电性比等浓度的一元强碱弱,说明部分电离。
- 把NaOH加入NH4Cl溶液,虽然NaOH反应生成NaCl和NH3·H2O,但由于NH4+和Cl-的存在,溶液导电性变化不大。
总结,电解质与非电解质、强电解质与弱电解质的区别在于化合物在特定条件下的电离程度,而导电能力仅是这些电离现象的表征,两者并不直接对应。理解和掌握这些概念对于理解化学反应、离子平衡以及电化学过程至关重要。