中考化学专题《溶液导电、电解电池原理和结晶沉淀实验》知识要点+典型例题.docx

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1、【精品】中考化学解题宝典专题14 溶液导电、电解电池原理和结晶沉淀实验知识要点一、离子的导电性有些化合物溶于水后,能够解离成阴、阳离子的微粒结构,这些阴、阳离子的定向移动使溶液能够导电;化合物的复分解反应实质是离子间的化学反应.二、电解原理溶液通电后,阴阳离子分别得到或失去电子,发生氧化反应生成单质;电解水就是溶液中的H+和OH-分别在负极和正极上生成H2和O2;电解NaCl溶液就是溶液中的H+和Cl-分别在负极和正极上生成H2和Cl2;三、溶液的电池原理活泼金属和不活泼金属在酸性溶液中可构成电池,产生电流,电子从活泼金属流向不活泼金属,溶液中依靠阴阳离子导电.四、结晶和再结晶1.结晶把固体溶

2、质的水溶液加热蒸发(或自然挥发),溶液达到饱和后,继续蒸发,溶解不了的过剩的溶质成为有一定几何形状固体析出,这一过程叫做结晶;结晶和溶解是一样的,既包含物理变化又包含有化学变化的.2.再结晶再结晶又称重结晶,根据几种固体物质的混合物,它们在同一溶剂里的溶解度不同,用结晶的方法把它们分离,这种通过几次结晶分离的方法叫做再结晶.如食盐、硝酸钾的混合物,将它们溶于水制成饱和溶液再降温,部分硝酸钾成晶体析出,大部分食盐仍溶解在溶液里(称为母液).经过滤可得硝酸钾晶体.把上述硝酸钾晶体再溶于水制成饱和溶液后降温,又有较纯净硝酸钾晶体析出.食盐仍留在滤液(母液)里.五、制取晶体的方法对溶解度受温度变化影响

3、不大的固体溶质,一般用蒸发溶剂的方法得到晶体.如海水晒盐;对溶解度受温度变化影响较大的固体,一般采取用冷却热饱和溶液的方法,使溶质结晶析出.如冷却热的硝酸钾的饱和溶液,即可得到硝酸钾晶体.六、化学沉淀明矾可用于净水,因为明矾产生胶状物,吸附杂质,使杂质沉降;明矾可用于化学沉降,不能消毒杀菌;典型例题【例1】碳酸钠和氯化钙溶液反应不仅可以用Na2CO3CaCl2CaCO32NaCl表示,还可以用CO32Ca2+CaCO3表示,后者叫离子方程式.书写离子方程式时按以下步骤进行:“写”:写出化学方程式.(Na2CO3 + CaCl2CaCO3 + 2NaCl)“拆”:将易溶易解离的酸、碱和盐拆写成离

4、子形式;沉淀、气体和水仍用化学式表示,不能拆写成离子形式.(2Na+CO32Ca2+2C1CaCO3 2Na+2C1 )“删”:删去方程式左右两边相同的离子.(CO32Ca2+CaCO3 )“查”:检查方程式左右两边各元素的原子个数和电荷总数是否相等. 注意:离子方程式中生成物为沉淀或气体时需标出“”或“”. 根据以上信息,结合已学知识,回答下列问题:(1) HCl在水中解离出 (填离子符号);NaOH在水中解离出 (填离子符号).(2) CaCO32HClCaCl2CO2H2O的离子方程式是 .解析:(1) 由题意,HCl在水中解离出H+和C1,NaOH在水中电离出Na+和OH.(2) HC

5、l可解离成H+和Cl-, CaCl2可解离成Ca2+和Cl-;故方程式可拆成CaCO32H+2Cl-Ca2+2Cl-CO2H2O,删去方程式左右两边相同的离子得到:CaCO32H+Ca2+CO2H2O;答案:(1)H+、C1;Na+、OH_(2)CaCO32H+Ca2+CO2H2O点拨:沉淀、气体和水在溶液中不能电离,不能写成离子形式;【例2】下图是一个电池的示意图,该装置可产生气体和电流.老师告诉同学只要用两种不同的导体做电极,用水果代替实验中的稀硫酸也可以组成一个电池,产生电流的原理是一样的.同学们很感兴趣,在课外实验中,同学们进行了水果电池的制作,记录了以下的实验数据:不同电极时单个西红

6、柿水果电池的电流和电压:图2-37 电极碳棒-铜片碳棒-铁片碳棒-锌片电流强度(mA) 1.43 4.26 4.63 电压(V) 0.6 1.2 1.3注:除电极材料不一样外,其它实验条件相同,请回答以下问题:(1)上述装置中能量的转变是从 能转变为电能.该实验经过一段时间后溶液pH的变化是 (增大、减小、不变),质量减少的电极是 .(2)假如仅改用镁片和碳棒做电极,其它实验条件不变,根据上表的实验数据,你猜想产生的电压应比表中三种电池产生的电压 (选填“都大”、“都小”、“处在它们之间”或“无法判断”).(3)将三个用碳棒和锌片做电极的单个水果电池串联起来,将铭牌为“25V 03A”的一个小

7、灯泡串联接入该电路,开关闭合后,小灯泡并不正常发光,原因是 .解析:(1)电池是把化学能转变成电能的装置;由于H+被置换出来生成氢气,所以溶液pH变大,同时锌电极被逐渐溶解;(2)从上表可以看出,金属越活泼,产生电流越大;镁金属比其它三种金属更活泼,所以产生电压更大;(3)由于水果电池电流微弱,所以小灯泡不能正常发光;答案:(1)化学;增大;锌电极 (2)都大 (3)水果电池电流太小点拨:活泼金属和不活泼金属在酸液中能构成原电池,活泼性差异越大,产生的电流越大;【例3】某化学兴趣小组通过如下实验由废铁屑制备硫酸亚铁晶体(FeSO47H2O):来 在洗涤过的废铁屑中加入适量稀硫酸,反应结束后过滤

8、. 将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却析出硫酸亚铁晶体. 待结晶完毕后,滤出晶体,用少量低温的水洗涤晶体3次. 请回答下列问题: (1)在步骤过滤时,所需用到的玻璃仪器中,除了漏斗、烧杯外,还需 . (2)写出步骤中发生反应的化学反应方程式 (3)步骤中洗涤晶体用的水必须少量且低温,其原因是 (4)为了判断步骤中晶体表面吸附的硫酸是否洗净,有人向第3次洗涤液中滴加硝酸钡溶液和稀硝酸,得到白色沉淀,以此证明该晶体并未洗净.该结论是否可靠?为什么?解析:(1)过滤操作需要用到烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒和铁架台,其中玻璃棒、漏斗和烧杯都是玻璃仪器,玻璃棒起引流作用;(2)Fe与稀硫酸发生反应生成硫酸亚

9、铁和氢气,可写化学方程式;(3)用水洗涤可去除晶体表面吸附的硫酸,但晶体易溶于水,温度越低,溶解度越小,用水越少,晶体损失越少;(4)不论是否洗干净,洗涤液中一定含有SO42-,只要有SO42-就会与Ba2+生成白色沉淀,所以不能证明有无硫酸存在,应该检验H+ ,而不是SO42-.答案: (1)玻璃棒(2)Fe+H2SO4=FeSO4+H2(3)因为晶体易溶于水,温度越低,溶解度越小,用水越少,晶体损失越少(4)不可靠;不论是否洗干净,洗涤液中一定含有SO42-点拨:检验杂质是否存在时,应检验杂质中在溶液中不存在的离子;【例4】下图为氯化钠、碳酸钠(俗称纯碱)在水中的溶解度曲线.图2-38(1

10、)当温度为10时,碳酸钠的溶解度为 ;(2)当温度 时,氯化钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度;(3)生活在盐湖附近的人们习惯“夏天晒盐,冬天捞碱”.请你解释原因:“夏天晒盐” ;“冬天捞碱” .解析:(1)由图可知,10时碳酸钠的溶解度为10g;(2)由图可知,当温度小于30C,氯化钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度;(3)夏天晒盐利用夏天温度高溶剂蒸发快,氯化钠易结晶析出,氯化钠溶解度受温度影响小,所以降温作用不大;冬天捞碱利用碳酸钠的溶解度受温度影响大,冬天温度低,碳酸钠易结晶析出;答案: 来(1)10g (2)小于30 (3)氯化钠的溶解度受温度影响不大,夏天温度高水分蒸发快,氯化钠易结晶析出;碳

11、酸钠的溶解度受温度影响大,冬天温度低,碳酸钠易结晶析出.点拨:获得氯化钠晶体(食盐)的最好方法是蒸发溶剂;本节强化练习1、反思、归纳与提升是化学学习的重要方法.对于复分解反应及其规律,通过反思与探索,同学们有了新的认识.请填写下文中横线上的空白.【知识回顾】1.氯化氢气体、氢氧化钠固体不导电.2.盐酸、氢氧化钠溶液能导电【分析归纳】氯化氢溶于水:HClNa+Cl-氢氧化钠溶于水:NaOHNa+OH-结论:溶液导电是由于溶液中存在自由移动的离子.图2-39【迁移运用】硫酸钠溶液能导电,原因是硫酸钠溶于水:Na2SO4_ _.【探索发现】(1)氢氧化钠溶液与盐酸反应的微观示意图【分析归纳】反应的化

12、学方程式:_.反应的实质:H+OH-H2O,反应能进行的原因是溶液中H+和OH-的数目减少,即自由移动的粒子数目减少.图2-40(2)硫酸钠溶液跟氯化钡溶液反应的微观示意图(提示:生成硫酸钡白色沉淀)【分析归纳】反应的化学方程式:_.反应的实质:(略).反应能进行的原因是溶液中_的数目减少,即自由移动的离子数目减少.图2-41(3)有气体生成的复分解反应,以Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2为例,反应实质:2H+CO32-_.【总结规律】上述复分解反应能发生的本质原因_.1、解析:【迁移运用】由结论可知,溶液导电是由于溶液中存在自由移动的离子,Na2SO4Na+SO42-,所以

13、可导电;【探索发现】(1)由微观示意图可知,氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水;(2)由图可知,硫酸钠溶液跟氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;(3)把方程式两边的相同离子消去,得2H+CO32-CO2+H2O ;【总结规律】由上述现象可总结出规律:溶液中自由移动的离子的数目减少是复分解反应能发生的本质原因;答案:【迁移运用】2Na+SO42- 【探索发现】(1)NaOH+HCl=NaCl+H20 (2)BaCl2+Na2SO4=BaS04+2NaCl,Ba2+和SO42- (3)H20+CO2 【总结规律】溶液中自由移动的离子的数目减少2、电解饱和食盐水可以得到多种化工产品,主要过程如下

14、:图2-42气体A是密度最小的气体,该气体的名称为 ,写出一个由酸D转化为气体A 的化学方程式 ,该反应是 (填“放热”或“吸热”)反应.电解后生成的碱B的化学式为 ,你猜想的依据是 .2、解析:电解食盐水实质是溶液中H+和Cl-通电时容易得失电子生成各自单质气体;密度最小的气体是氢气,和氯气反应生成HCl,所以D是盐酸,盐酸和活泼金属反应生成氢气,且放热;根据化学反应前后元素种类不变,碱B应包含Na和O元素,所以化学式为NaOH;答案:氢气 Zn+2HClZnCl2+H2(合理答案均给分) 放热NaOH 化学反应前后元素种类不变(或质量守恒定律)3、2018年世界水日的主题是“城市用水:应对

15、都市化挑战”.右图表示某市饮用水的净化过程,请回答下列问题:图2-43(1)地下水中的细菌和颗粒等杂质比湖水、河水等地表水中的少,请说出一个原因 .(2)在图中的沉淀池中,除了用静置的方法外,还可以用 方法使水更干净.(3)水质检验后,如果自来水在传输过程中存在细菌污染,人们在家中饮用该水之前应该如何处理? . (4)野炊时,如果要初步过滤浑浊的河水用于煮饭,怎样用身边的物品(饮料瓶、手绢、细沙、小卵石等)制作一个简易净水器.在右侧的空白处用图示或文字表示均可.3、解析:(1)地表水经过沙石、土壤的渗透、过滤变成地下水,所以杂质少;(2)明矾能产生胶状物,吸附杂质,使杂质沉降,所以用于化学沉降,使水更干净;(3)煮沸可杀死水中的细菌;(4) 可以用小卵石、细沙和手绢逐级过滤河水;答案:(1)地下水经过了沙石、土壤等的过滤(或地表水易被污染等其他合理答案也可) (2)加明矾(或池底铺沙砾等其他合理答案也可) (3)加热煮沸(或加漂白粉等其他可在家中进行的合理方法也可) (4)在切去底部、倒置的饮料瓶中,由下至上依次加入手绢、细沙和小卵石(或画图等其他合理答案也可)7