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初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)講解：電解質(zhì)溶液
在我們平凡無(wú)奇的學(xué)生時(shí)代，大家最不陌生的就是知識(shí)點(diǎn)吧！知識(shí)點(diǎn)就是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。為了幫助大家更高效的學(xué)習(xí)，下面是小編精心整理的初中化學(xué)知識(shí)點(diǎn)講解：電解質(zhì)溶液，供大家參考借鑒，希望可以幫助到有需要的朋友。
電解質(zhì)溶液的作用
1、形成回路；
2、提供反應(yīng)環(huán)境（酸性、堿性）；
3、有的提供反應(yīng)物。電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的原因當(dāng)電解質(zhì)溶液通入直流電時(shí)，溶液中的陰陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極和陰極移動(dòng)，參加有電子得失的電解反應(yīng)，在陽(yáng)極上失去電子，在陰極上得到電子，形成了電子的定向移動(dòng)，因此電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ�。電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/strong>
1、理解溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)的概念
2、掌握電
電解質(zhì)溶液的作用
1、形成回路；
2、提供反應(yīng)環(huán)境（酸性、堿性）；
3、有的提供反應(yīng)物。
電解質(zhì)溶液導(dǎo)電的原因
當(dāng)電解質(zhì)溶液通入直流電時(shí)，溶液中的陰陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極和陰極移動(dòng)，參加有電子得失的電解反應(yīng)，在陽(yáng)極上失去電子，在陰極上得到電子，形成了電子的定向移動(dòng)，因此電解質(zhì)溶液能夠?qū)щ姟?/p>
3.電解質(zhì)溶液電導(dǎo)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?/strong>
1、理解溶液的電導(dǎo)、電導(dǎo)率和摩爾電導(dǎo)的概念
2、掌握電導(dǎo)率儀的使用方法
3、掌握交流電橋測(cè)量溶液電導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)方法及其應(yīng)用
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理
1、電導(dǎo)率的概念
電導(dǎo)是描述導(dǎo)體導(dǎo)電能力大小的物理量，以G來(lái)表示
其中l(wèi)/A為電導(dǎo)池常數(shù)，以Kcell來(lái)表示，к為電導(dǎo)率。
通常由于電極的l和A不易精確測(cè)量，因此在實(shí)驗(yàn)中用一種已知電導(dǎo)率的溶液先求出電導(dǎo)池的常數(shù)Kcell，然后再把欲測(cè)的的溶液放入該電導(dǎo)池中測(cè)出其電導(dǎo)值，在根據(jù)上式求出其電導(dǎo)率。
溶液的摩爾電導(dǎo)率是指把含有1mol電解質(zhì)的溶液置于相距為1m的兩平行板電極之間的電導(dǎo)，以m表示。摩爾電導(dǎo)率與電導(dǎo)率的關(guān)系為
在很稀的溶液中，強(qiáng)電介質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率與其了、濃度的平方根成直線函數(shù)。用公式表示為：
若通過(guò)濃度的平方根與摩爾電導(dǎo)率作圖，外推即可求得無(wú)限稀釋時(shí)的摩爾電導(dǎo)率。
惠斯登電橋基本原理
如圖所示的電路圖中，
實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)調(diào)整電橋上的示波器，使得通過(guò)其上的電流為零，即表明C點(diǎn)和D點(diǎn)的電勢(shì)相等，可以等到如下關(guān)系：
亦即
通過(guò)調(diào)節(jié)電橋臂的比值，就可以得出Rx的值。
三、主要儀器設(shè)備
儀器：音頻振蕩器1臺(tái)；示波器1臺(tái)；電導(dǎo)率儀；電導(dǎo)池；鉑電極1支；轉(zhuǎn)盤電阻箱3只；恒溫槽裝置1套；50mL移液管4支；100mL容量瓶4個(gè)
試劑：0.02mol/dm3標(biāo)準(zhǔn)KCl溶液，0.1mol/dm3標(biāo)準(zhǔn)醋酸溶液
四、操作方法和實(shí)驗(yàn)步驟
1、溶液的配制
用0.02mol/L的KCl溶液配制不同濃度的KCl溶液，其濃度分別為0.02、0.02/2、0.02/4、0.02/8、0.02/16。并分別做好標(biāo)記，放入25℃的恒溫槽中備用。
2、電路的連接
按照上圖連接好電路圖。注意需要按照電路圖中ABCD四個(gè)點(diǎn)來(lái)連線。
3、測(cè)定不同濃度的KCl溶液的電阻
將電極插入溶液中，按照濃度依次升高的順序分別測(cè)定5個(gè)溶液的電阻值。將電橋臂按照1：1、1：2、1：3三種形式進(jìn)行測(cè)量。記錄測(cè)定出來(lái)的數(shù)據(jù)。
4、用電導(dǎo)率儀來(lái)測(cè)定自來(lái)水和去離子水的電導(dǎo)率
首先對(duì)于使用高調(diào)還是低調(diào)進(jìn)行估計(jì)和判斷，如果電導(dǎo)率大于300×10-4S/m，則使用高調(diào)，反之則使用低調(diào)。在測(cè)量之前首先要校準(zhǔn)，即在校準(zhǔn)檔將指針調(diào)至最大。測(cè)量時(shí)同樣要注意從大量程向小量程調(diào)，最終達(dá)到精確。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和處理
25℃時(shí)0.02mol/dm3KCl溶液的電導(dǎo)率為0.2765S/m
1、電導(dǎo)池常數(shù)
R1/R2/R3/R/G/SKcell/Sm-1
1100010002222224.50×10-361.444
2100020004462234.48×10-361.719
3100030006662224.50×10-361.444
Kcell平均61.536
2、25℃時(shí)的結(jié)果
KCl濃度/molL-1KCl濃度mol/m3KCl濃度平方根次數(shù)R1/WR2/WR3/WR/WG/Sk/Sm-1∧m/Sm2mol-1
0.02/161.251.118033989110001000332233220.00030100.0185220.0148176
2100020006645
3100030009965
0.02/82.51.58113883110001000170217040.0005870.0361220.0144488
2100020003410
3100030005118
0.02/452.2360679771100010008448800.00113640.069930.013986
2100020001690
3100030002538
0.02/2103.16227766110001000447447.50.00223460.1375080.0137508
210002000895
310003000224
0.02204.472135955110001000226226.80.00440920.2713250.0135663
210002000453
310003000114
以KCl濃度的平方根對(duì)∧m作散點(diǎn)圖并進(jìn)行線性回歸分析得到如下圖形：
3.的計(jì)算
通過(guò)圖所擬合的線性回歸方程可知，當(dāng)=0時(shí)，∧m=0.015Sm2mol-1，即
=0.015Sm2mol-1
六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
查閱KCl溶液的標(biāo)準(zhǔn)值為0.01499Sm2mol-1
則可以計(jì)算其相對(duì)誤差Er=|0.01499-0.015|/0.01499=0.667‰
七、討論與心得
1、實(shí)驗(yàn)中不必扣除水的電導(dǎo)。因?yàn)榻?jīng)測(cè)定，實(shí)驗(yàn)所使用的去離子水的電導(dǎo)與待測(cè)溶液的電導(dǎo)相差幾個(gè)數(shù)量級(jí)，因此不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生很大的影響。
2、溶液配制時(shí)的問(wèn)題：溶液時(shí)由大濃度向小濃度一瓶一瓶稀釋過(guò)來(lái)的。一旦某一瓶配制出現(xiàn)偏差，則將影響到后面的幾瓶，因此在溶液配制的時(shí)候要及其小心，我認(rèn)為這也是影響實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性的一個(gè)很重要的因素。
3、濃度較小時(shí)，信號(hào)不明顯，即某個(gè)電阻改變一個(gè)大阻值，其示波器的變化不大，可能會(huì)導(dǎo)致大的偏差。
思考題：
1、如何定性地解釋電解質(zhì)的摩爾電導(dǎo)率隨濃度增加而降低？
答：對(duì)強(qiáng)電解質(zhì)而言，溶液濃度降低，摩爾電導(dǎo)率增大，這是因?yàn)殡S著溶液濃度的降低，離子間引力變小，粒子運(yùn)動(dòng)速度增加，故摩爾電導(dǎo)率增大。
對(duì)弱電解質(zhì)而言，溶液濃度降低時(shí)，摩爾電導(dǎo)率也增加。在溶液極稀時(shí)，隨著溶液濃度的降低，摩爾電導(dǎo)率急劇增加。
2、為什么要用音頻交流電源測(cè)定電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)？交流電橋平衡的條件是什么？
答：使用音頻交流電源可以使得電流處于高頻率的波動(dòng)之中，防止了使用直流電源時(shí)可能導(dǎo)致的電極反應(yīng)，提高測(cè)量的精確性。
3、電解質(zhì)溶液電導(dǎo)與哪些因素有關(guān)？
答：電解質(zhì)溶液導(dǎo)電主要與電解質(zhì)的性質(zhì)，溶劑的性質(zhì)，測(cè)量環(huán)境的溫度有關(guān)。
4、測(cè)電導(dǎo)時(shí)為什么要恒溫？實(shí)驗(yàn)中測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)，溫度是否要一致？
答：因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液的電導(dǎo)與溫度有關(guān)，溫度的變化會(huì)導(dǎo)致電導(dǎo)的變化。實(shí)驗(yàn)中測(cè)電導(dǎo)池常數(shù)和溶液電導(dǎo)時(shí)的溫度不需要一致，因?yàn)殡妼?dǎo)池常數(shù)是一個(gè)不隨溫度變化的物理量，因此可以直接在不同的溫度下使用。
電解質(zhì)的總結(jié)：
1.電解質(zhì)與非電解質(zhì)
電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物。
非電解質(zhì)：在水溶液中和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。
在這里有兩點(diǎn)需要大家注意：
�。�1）不管是電解質(zhì)還是非電解質(zhì)，都必須是化合物。像單質(zhì)和混合物它們既不屬于電解質(zhì)，也不屬于非電解質(zhì)。
（2）電解質(zhì)一定是自身電離產(chǎn)生離子的化合物。
比如說(shuō)氯化鈉溶液，它能夠?qū)щ娋褪且驗(yàn)槁然c溶于水電離產(chǎn)生了能夠自由自動(dòng)的鈉離子和氯離子。
所以說(shuō)，氯化鈉是一種電解質(zhì)。
但是有些物質(zhì)比如說(shuō)二氧化碳、氨氣等，它們的水溶液能導(dǎo)電，是因?yàn)樗鼈內(nèi)苡谒蠛退l(fā)生反應(yīng)生成的碳酸和氨水等電離產(chǎn)生了自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子。由于這些移動(dòng)的離子不是它們本身電離產(chǎn)生的，所以說(shuō)二氧化碳和氨水是非電解質(zhì)。
2.強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)
強(qiáng)電解質(zhì)：溶于水后能夠完全電離的電解質(zhì)。（強(qiáng)酸、強(qiáng)堿以及絕大多數(shù)的鹽，包括難溶性的鹽都屬于強(qiáng)電解質(zhì)。）
比如說(shuō)氯化鈉，它溶于水后只有電離出的鈉離子和氯離子。
弱電解質(zhì)：溶于水后只是部分電離的電解質(zhì)。（弱酸、弱堿等都屬于弱電解質(zhì)）
比如說(shuō)醋酸，它溶于水后除了有電離出的氫離子和醋酸根離子，還有本身的醋酸分子。
在這里大家要明確三點(diǎn)：
�。�1）電解質(zhì)的強(qiáng)弱與物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)，而與外界因素?zé)o關(guān)。
比如說(shuō)溫度的高低，并不影響電解質(zhì)的強(qiáng)弱。
�。�2）電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶解性無(wú)關(guān)。
比如說(shuō)碳酸鈣、硫酸鋇等，雖然難溶于水，但是它們都是強(qiáng)電解質(zhì)。
�。�3）電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電性沒(méi)有必然關(guān)系。
溶液的導(dǎo)電性與溶液中自由移動(dòng)的離子的密度，以及離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)。所以說(shuō)，濃度低的強(qiáng)電解質(zhì)溶液并沒(méi)有濃度高的弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性強(qiáng)。
3.電離
在電解質(zhì)溶于水或是熔融狀態(tài)下離解成能夠自由移動(dòng)的離子的過(guò)程，叫做電離。
對(duì)于電離的這個(gè)過(guò)程，用電離方程式表示。
沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡和溶度積定義：
在一定溫度下，當(dāng)把PbI2固體放入水中時(shí)，PbI2在水中的溶解度很小，PbI2表面上的Pb2+離子和I-離子，在H2O分子作用下，會(huì)脫離晶體表面進(jìn)入水中。反過(guò)來(lái)在水中的水合Pb2+離子與水合I-離子不斷地作無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，其中一些Pb2+（aq）和I-（aq）在運(yùn)動(dòng)中相互碰撞，又可能沉積在固體表面。當(dāng)溶解速率與沉淀速率相等時(shí)，在體系中便存在固體與溶液中離子之間的動(dòng)態(tài)平衡。這種平衡關(guān)系稱為沉淀溶解平衡，其平衡常數(shù)叫溶度積常數(shù)或溶度積。沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣，一種動(dòng)態(tài)平衡，其基本特征為：（1）可逆過(guò)程；（2）沉積和溶解速率相等；（3）各離子濃度不變；（4）改變溫度、濃度等條件平衡移動(dòng)。
2、溶度積的一般表達(dá)式：
在一定溫度下，難溶電解質(zhì)在飽和溶液中各離子濃度冪的乘積是一個(gè)常數(shù)，這個(gè)常數(shù)稱為該難溶電解質(zhì)的溶度積。用符號(hào)sp表示。
3、溶度積的影響因素：
溶度積sp的大小和溶質(zhì)的溶解度不同，它只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與濃度無(wú)關(guān)。但是，當(dāng)溫度變化不大時(shí)，sp數(shù)值的改變不大，因此，在實(shí)際工作中，常用室溫18～25℃的常數(shù)。
4、溶度積的應(yīng)用：
�。�1）溶度積sp可以用來(lái)判斷難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力，當(dāng)化學(xué)式所表示的組成中陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比相同時(shí)，sp數(shù)值越大的難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力越強(qiáng)。
�。�2）溶度積sp可以判斷沉淀的生成、溶解情況以及沉淀溶解平衡移動(dòng)方向。
5、溶度積（sp）的影響因素和性質(zhì)：
溶度積（sp）的大小只與難溶電解質(zhì)性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無(wú)關(guān)，離子濃度的改變可使平衡發(fā)生移動(dòng)，但不能改變?nèi)芏确e，不同的難溶電解質(zhì)在相同溫度下sp不同。
相同類型的難溶電解質(zhì)的sp越小，溶解度越小，越難溶。例如：
sp（AgCl）>sp（AgBr）>sp（AgI），溶解度：AgCl）>sp（AgBr）>sp（AgI）。
6、溶度積規(guī)則：
在一給定的難溶電解質(zhì)溶液中，濃度商（Qc）和溶度積（sp）之間存在三種可能情況。
�。�1）Qc=sp此時(shí)難溶電解質(zhì)達(dá)到沉淀溶解平衡狀態(tài)，溶液是飽和溶液。
（2）Qc>sp溶液中將析出沉淀，直到溶液中的Qc=sp為止。
�。�3）Qc
說(shuō)明：濃度商（Qc）是非平衡狀態(tài)下各離子濃度冪的乘積，所以Qc值不固定。
沉淀溶解平衡的應(yīng)用
沉淀溶解平衡和化學(xué)平衡、電離平衡一樣合乎平衡的基本特征、滿足平衡的變化基本規(guī)律，可以運(yùn)用平衡移動(dòng)原理來(lái)進(jìn)行解釋。根據(jù)平衡移動(dòng)原理和溶度積規(guī)則可知，改變?nèi)芤褐须x子濃度，可以使沉淀溶解平衡發(fā)生移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)沉淀的溶解、生成和沉淀的轉(zhuǎn)化。
1、沉淀的溶解與生成：
沉淀的溶解與生成這兩個(gè)相反的過(guò)程它們相互轉(zhuǎn)化的條件是離子濃度的大小，控制離子濃度的大小，可以使反應(yīng)向所需要的方向轉(zhuǎn)化。
（1）在難溶電解質(zhì)溶液中，沉淀溶解的唯一條件是：Qc
�。�2）在難溶電解質(zhì)溶液中，產(chǎn)生沉淀的唯一條件是：Qc>sp。常用的方法：在難溶電解質(zhì)的溶液中加入適當(dāng)沉淀劑，設(shè)法使構(gòu)晶離子的濃度增大，使之滿足Qc>sp，促進(jìn)平衡向生成沉淀的方向移動(dòng)，就會(huì)生成沉淀。
2、沉淀的轉(zhuǎn)化：
�。�1）定義：使一種難溶電解質(zhì)轉(zhuǎn)化為另一種難溶電解質(zhì)，即把一種沉淀轉(zhuǎn)化為另一種沉淀的過(guò)程稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。
�。�2）實(shí)質(zhì)：
沉淀轉(zhuǎn)化的實(shí)質(zhì)：沉淀溶解平衡的移動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)相同類型的難溶電解質(zhì)，溶度積大的難溶電解質(zhì)容易轉(zhuǎn)化為溶度積較小的難溶電解質(zhì)。一種沉淀可轉(zhuǎn)化為更難溶的沉淀，難溶物的溶解度相差越大，這種轉(zhuǎn)化的趨勢(shì)越大。
�。�3）方法：
沉淀的轉(zhuǎn)化常用的方法：在含有沉淀的溶液中，加入適當(dāng)?shù)某恋韯�，使其與溶液中某一離子結(jié)合成為另一種難溶電解質(zhì)的過(guò)程。例如：
在ZnS（s）中加入CuSO4溶液可轉(zhuǎn)化為CuS（s）沉淀。
在FeS（s）中加入到Cu2+、Hg2+、Pb2+等重金屬的溶液可轉(zhuǎn)化為CuS（s）、HgS（s）、PbS（s）等沉淀。
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