㈠ 用下图所示的实验装置,做溶液导电性实验。 (1)用一定量的硫酸溶液进行导电性实验,发现灯
(1)硫酸是电解质,产生了较多的H + 和SO 4 2- ,所以灯泡较亮,加入氢氧化钡后,溶液中的H + 和SO 4 2- 与氢氧化钡电离出的Ba 2+ 和OH - 反应生成BaSO 4 和H 2 O,溶液中离子浓度减少,灯泡变暗。反应完毕后,继续滴加Ba(OH) 2 溶液,由于Ba(OH) 2 电离出Ba 2+ 和OH - ,灯泡又逐渐变亮。 (2)氨水溶液中离子浓度较小,通入CO 2 后由于溶液中发生反应:2NH 3 +CO 2 +H 2 O=(NH 4 ) 2 CO 3 , (NH 4 ) 2 CO 3 电离使溶液中离子浓度增大,灯泡逐渐变亮。 |
㈡ 利用如图所示的装置做物质导电性实验.(1)先在烧杯中盛半杯氢氧化钡溶液,然后用胶头滴管滴2~3滴酚酞
(1)氢氧化钡在溶液中能解离出钡离子和氢氧根离子,电离方程式是:Ba(OH)2=Ba2++2OH-;
(2)由于氢氧化钡和滴加硫酸反应生成了硫酸钡沉淀,溶液中的离子逐渐减少至没有.溶液呈中性,所以,溶液中的红色逐渐变浅至无色,灯光也逐渐变暗,最后完全熄灭.反应的方程式是:H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2H2O;
(3)根据题意,溶液的导电性y与加入的硫酸的量x关系作出图象如下:
(4)继续滴入稀H2SO4,溶液显酸性,不能使酚酞试液变色,过量的硫酸能解离出自由移动的离子,溶液的导电性增强,但灯光又逐渐明亮起来.
(5)若用盐酸代替稀H2SO4,由于盐酸与氢氧化钡反应生成了氯化钡,氯化钡是可溶的,能解离出自由移动的离子,溶液中离子的数目不变.所以,不看到上述现象.
故答为:(1)Ba(OH)2=Ba2++2OH-;(2)H2SO4+Ba(OH)2═BaSO4↓+2H2O;(3)见上图;(4)过量的硫酸能解离出自由移动的离子;(5)不能,盐酸与氢氧化钡反应生成了氯化钡,氯化钡是可溶的,能解离出自由移动的离子,溶液中离子的数目不变.
㈢ 在溶液导电性实验装置中盛有硫酸铜溶液,
选A,之前变暗,是因为物质与硫酸铜反应,生成物不导电,又变亮是因为反应结束后只剩该物质和生成物,该物质导电。
首先排除BC因为是沉淀,不选D因为反应后剩硫酸亚铁,铜粉。铁不溶于硫酸亚铁。
㈣ 在溶液导电性的实验装置里注入浓醋酸溶液时,灯光很暗,改用浓氨水,结果相同。上述两种溶液混合起来做实
生成强电解质(醋酸铵无误)导致离子浓度增大了所以导电性增强;
CH3COOH+NH3.H2O=CH3COONH4+H2O。
㈤ 如何来定量的表示电解质溶液的导电能力
一、溶液导电性的测量
在化学教育专业的课程设置中都少不了《普通物理》这门课程。每个学生都要学到“电学”,并接触到用惠更斯电桥之类方法测某物体电阻的实验。于是一部分人就以为,凭这些知识,自然也就可以测量出溶液的导电性了。
其实问题并没有这么简单。这部分人没有注意到“电学”与“电化学”间的区别。在电学中测导体的电阻时用的都是直流电源(如下左图一)。而在电化学中这种方法根本就是不能被允许的。
1.先向烧杯里注入50毫升0.1摩尔浓度的氢氧化钡溶液。接通电源,发生什么现象(不必回答电极上的现象,下同)?为什么?
2.然后逐滴加入50毫升0.2摩尔浓度的硫酸溶液。发生什么现象?写出有关反应的离子方程式。
3.如果用0.1摩尔浓度的氯化钡溶液代替氢氧化钡溶液。重复上面的实验,能观察到什么不同的现象?为什么?
解:这个题编写的是比较好的(可以清楚地看出装置中使用的是220V的市电)。学生只要按照教师所强调的,抓住溶液组成这个关键,根据其中电解质种类的变化情况,就可以得出正确的答案。
对第一问,Ba(OH)2溶液是一个可溶性的强电解质。可以导电,故灯泡会亮起来。
对第二问,先写出反应的化学方程式Ba(OH)2+H2SO4=BaSO4↓+2H2O。由于两个反应产物中,一个是不溶的、另一个是不导电的水,所以完全中和后,灯泡会熄灭。
但H2SO4是过量的,达等当点后,这个过量的强电解质会使灯泡重新再亮起来。
由上方程式改写出其离子方程式,Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O。
对第三问,反应的化学方程式为BaCl2+H2SO4=BaSO4↓+2HCl。由于反应前的BaCl2及反应后的HCl都是可溶性的强电解质(都导电),所以灯泡始终是明亮的。
这个题目在命题的科学性方面是没有什么问题的。
例2,1964年的高考化学题,第四题(10分):
向20ml 0.1 mol∙L-1的醋酸溶液里逐滴加入20ml 0.1 mol∙L-1氢氧化钠溶液时,溶液的导电性_________,因为__________________________________。
向20ml 0.1 mol∙L-1的氢氧化钠溶液里逐滴加入20ml 0.1 mol∙L-1的醋酸溶液时,溶液的导电性_________,因为__________________________________。
解:还是按照确定溶液组成的方法来解题。
对第一问,写出的方程式为,HAc+NaOH=NaAc+H2O。
可见,反应前的弱电解质HAc(有弱导电性),变成了强电解质NaAc(有强导电性)。所以让学生回答出“逐渐增强”,还是比较容易的。
对第二问,虽然这个方程式还是,NaOH + HAc =NaAc+H2O。但是,反应前是强电解质的NaOH(有强导电性),反应后变成的仍是强电解质NaAc(有强导电性)。所以学生多数都会考虑回答溶液导电性“基本不变”。
但是,这样回答学生的“6分”一下就没有了。因为学生的这个回答只是根据物质种类做出的“定性”回答。
而标准答案是“逐渐减弱”。原因是“强电解质氢氧化钠变成强电解质醋酸钠,离子的数目不变,但溶液体积逐渐增大,以致离子的浓度逐渐变小”。命题者要求的是定量的,要考虑溶液浓度变化情况下的答案。
他们认为,由于在滴定操作后溶液中强电解质的浓度要被稀释一倍,所以溶液的导电性要减小一倍。
这其实是命题人的一个“捡芝麻丢西瓜”看法。
应该用数据来说话。从上表一可看出,0.1mol∙L-1NaOH溶液的电导率就是2.18(欧姆-1∙米-1),不难计算出来,稀释一倍后溶液的电导率约是1.09(欧姆-1∙米-1)。稀释造成的是其一半、也就是“1.09”的数值降低。
而NaOH变成NaAc溶液后,NaAc的电导率仅是0.73(欧姆-1∙米-1),这一步就降低了“1.45”。在此基础上再稀释一倍,就仅剩0.37(欧姆-1∙米-1)了。
从原来的2.18(欧姆-1∙米-1),变成最终的0.37(欧姆-1∙米-1),怎么能用溶液稀释来解释呢?这个大幅度的电导减低,主要是由离子种类的变化引起的。有时离子种类的变化对导电性的影响,比稀释作用的影响还要大。
导电性强的OH-离子被导电能力很弱的Ac-离子代替,从而使溶液的导电性降低,这才是这个变化的主要原因。而离子浓度的影响是次要的。
这个题在忽略了离子种类对溶液导电性影响的情况下,去讨论离子浓度对溶液导电性的影响,实际上是有片面性且不科学的。
四、对溶液导电性内容的教学要求及规范
通过上面的讨论不难看出,对中学化学教学中溶液的导电性问题,教师应该就教学范围和教学要求达成一个共识才好。
类似于1964年高考题的溶液“导电性”的问法应该避免。因为导电性是以电导或电导率做其变化依据,是一种较精确的、严格的变化情况的度量。要求的是学生无法掌握的较为定量的回答。
对溶液导电性的教学要求,是否以1963年高考提出的“灯泡亮度变化”为度,这样才好。因为“灯泡亮度”是一个定性,允许人的视觉有较大误差,只有变化幅度很大时才能被观察到,只需把强、弱电解质的导电性差别,就能进行回答的问题。
当溶液导电能力的变化用“灯泡亮度”的形式来表示时,不同离子的导电能力及浓度变化(在一般情况下也不过是一倍、两倍的稀释)是反映不出来的。所以完全可以用反应前后电解质的强弱、及是否有不溶物存在来判断。
这类题的具体解题方法是:
写出化学方程式。观察反应前被测溶液、及反应后被测溶液的组成。去掉其中不被观察的物质,再看其中是否有可溶性的强电解质、弱电解质,还是极弱电解质。以其中的强、弱电解质为判断“亮”与“暗”的依据。
还需注意的是,变化后的情况可能还需要分成两步来考虑。一步是某电解质加入后的变化。再一步是其过量加入后的变化。
这样,可能的情况不外乎以下的四种:
第一种是,弱电解质反应后有强电解质生成。灯泡“由暗变亮”。
第二种是,强电解质反应后有弱电解质生成。灯泡“由亮变暗”。
第三种是,强电解质反应后有弱电解质生成。但随强电解质的不断加入,强电解质的量由少变多。这时,灯泡“由亮变暗,然后又由暗变亮”。
第四种是,强电解质反应后仍为强电解质。灯泡的“亮度基本不变”。
对以上几种情况可各举例如下:
第一种情况如“用HAc来滴定氨水”。反应方程式为NH3∙H2O+HAc=NH4Ac+H2O。从去掉不被观察的滴定剂(涂有阴影)不难看出,是弱电解质变成了强电解质。所以灯泡“由暗变亮”。
第二种情况如“用10ml 0.10 mol∙L-1H2SO4来滴定10ml 0.10mol∙L-1Ba(OH)2”。反应方程式为H2SO4+ Ba(OH)2= BaSO4↓ +2H2O。不难看出,是强电解质变成了极弱的电解质。所以灯泡“由亮变暗”,以至于最后可能完全“熄灭”。
第三种情况如“用足量的CO2气体通入饱和的Ca(OH)2溶液中”。反应方程式为Ca(OH)2+CO2= CaCO3↓+H2O。去掉不被观察对象不难看出,是强电解质变成了极弱电解质。所以有灯泡“由亮变暗”的现象。
由于CO2气体是过量的。还会有反应,CaCO3↓+H2O +CO2= Ca(HCO3)2。这是一个由弱电解质变强电解质的过程。所以,还会看到灯泡“由暗变亮”的现象。
第四种情况就是“用醋酸来滴定氢氧化钠溶液”的情况。反应为NaOH +HAc=NaAc+H2O。反应前后都有强电解质,回答“灯泡亮度基本不变”,还是比较合适的。
由于学生没有接触到,不同离子间的导电性可能相差很大、这方面的知识,对他们似乎不应该提出过高的要求。
在教学中应极力避免1964年考题“溶液的导电性”这种直白的表述。因为学生有可能将其理解为电导或电导率,这种要同时考虑溶液浓度及离子种类的定量处理问题的要求。
应该与教材一致,用“灯泡亮度”,这种粗略且定性的方式,来表示溶液的导电性。在这里,允许人的视觉有较大误差,被观察到只是导电性的大幅度变化。
也就是说,只要把强与弱电解质间的差别能反映出来就可以了。不同物质间溶液导电性比较,最好限于在强与弱两类电解质间进行
由于溶液导电性的判断,是比较侧重于定量的回答。所以这种比较,应该限制在浓度相差不大的强、弱电解质间来进行。或是在同一电解质的不同浓度溶液间来进行。
如,在浓度相差不大的情况下,NaOH溶液的导电性要强于氨水,NaCl溶液的导电性要强于醋酸。
对NaOH溶液来说,其0.2 mol∙L-1溶液的导电性,要强于0.1 mol∙L-1溶液的导电性。对氨水来说,其0.2 mol∙L-1溶液的导电性,也要强于0.1 mol∙L-1溶液的导电性。
如果是用0.1 mol∙L-1NaOH溶液,与0.2 mol∙L-1NaCl溶液,来进行导电性的比较。那就是在难为学生了。因为只有通过查数据表才能知道,两者几乎是相当的。
在教学中对浓硫酸应“另案”处理。由于在这种情况下,硫酸主要以分子的形式来存在。应该将其当做弱电解质来看待(有微弱的导电性)。不宜从离子相互作用的角度来解释。
㈥ 如图是小明分别测试蒸馏水和醋的导电性的实验装置.他的实验结果是______能导电
由题意可知,蒸馏水不能解离出自由移动的带电粒子,不能导电;醋中有醋酸,醋酸能解离出自由移动的氢离子和醋酸根离子,所以,醋能导电.
故答为:醋.
㈦ 在溶液导电性实验装置里,分别注入20 mL 6molL-1醋酸和20 m L6molL-
在溶液导电性实验装置里,分别注入20 mL 6mol醋酸和20 m L6mol氨水,醋酸解离出的CH3COO-和H+与氨水解离出的NH+4和OH-离子数相同,导电微粒数相同,故灯光明暗程度相似。
如果把这两种溶液混和后再试验,(刚好反应)H+与OH-结合成生成水。溶液中只有CH3COO-和NH+4导电微粒数减少故灯光变暗。
㈧ 电解质溶液的导电性实验
A.盐酸中逐滴加入氢氧化钠溶液,生成NaCl,溶液电荷浓度不为0,灯泡不可能专熄灭,故属A错误;
B.硫酸铜溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液,完全反应时生成硫酸钡和水,溶液电荷浓度接近0,灯泡熄灭,符合题目要求,故B正确;
C.硫酸钠溶液中逐滴加入氢氧化钡溶液生成NaOH和硫酸钡,溶液电荷浓度不为0,灯泡不可能熄灭,故C错误;
D.盐酸中逐滴加入硝酸银溶液生成氯化银沉淀和硝酸,溶液电荷浓度不为0,灯泡不可能熄灭,故D错误.
故选B.
㈨ 设计一个实验,比较盐水和盐的导电能力强弱。 1.所需的器材: 2.写出你所设计的装置的构造、原理和使用方
一,实验器材:电源,小灯泡,灵敏电流计,开关,导线,烧杯,盐水,盐。
二,实验装置:【如图所示】。
三,实验原理:在电压一定时,电流跟电阻成反比(导电性越强,通过的电流就越大)。
四,实验方案:1,按设计的装置图组装器材;
2,依次分别将电极插入装有盐水或盐的烧杯中,闭合开关S,观察电流计的示数与小灯泡的发光情况;
3,比较两种情况下,电流计的示数大小与小灯泡发光强弱,得到两种物质的导电性能。
㈩ 溶液导电性实验
C刚开始加氢氧化钡时,硫酸铜与氢氧化钡逐渐形成难溶沉淀(硫酸钡和氢氧化铜),溶液中的阴阳离子数目逐渐减少,导电能力降低,故灯泡逐渐变暗。到了恰好完全反应时,溶液中没有阴阳离子,无法导电,故灯泡熄灭。继续加入氢氧化钡,溶液中又有了阴阳离子(钡离子和氢氧根),故又能继续导电了