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1、第二章電解質與酸鹼鹽2-1 認識電解質 電解質的定義：凡是（化合物） ，（溶於水），（能導電）者。必須同時滿足以上三條件，才能稱之為電解質基本上電解質包含三大類：酸類、鹼類和鹽類。常見的電解質酸類 CH3COOH（醋酸）、 HCl （鹽酸）、 H2SO4（硫酸）、HNO 3（硝酸）鹼類 NaOH（氫氧化鈉）、 Ca(OH)2（氫氧化鈣）、NH 4OH（氫氧化銨 ）鹽類 NaCl（氯化鈉）、 KCl （氯化鉀）、KNO 3（硝酸鉀）、 NaHCO3（碳酸氫鈉） 1. 當溶液成酸性或鹼性時，溶液必可導電。酸類溶於水呈酸性，鹼類溶於水成鹼性，故這兩類皆可導電。2. 當溶液成中性時，溶液不一定能導電。
2、必須是鹽類的水溶液方可導電。 （PS 鹽類溶於水，可為酸性、鹼性或中性，且皆可導電）除此之外，市面上常見的果汁、汽水、自來水、礦泉水因含多種物質，也都為電解質。氣態二氧化碳、液態純硫酸和固體食鹽雖不能導電，但溶於水皆能導電也都屬於電解質。 電解質以外的其他物質，統稱為非電解質。包含： 1.銅、鐵 等金屬，雖能導電，但不是化合物，也無法溶於水。2. 酒精、蔗糖 等，雖是化合物，也能溶於水，但不能導電。3.碳酸鈣、硫酸鈣 等，雖是化合物，但不能溶於水，也不能導電。4.蒸餾水為純水，純水難導電，也歸類為非電解質。測試是否為電解質或非電解質的裝置如下圖：電池電極燈泡水溶液當燈泡亮起來且兩極有氣泡生成，
3、必為電解質溶液。當燈泡不亮但兩極有氣泡生成，仍可視為電解質溶液。以石蕊指示計測試水溶液結果：1.當紅色石蕊試紙變成藍色，表溶液成鹼性，必可導電。2.當藍色石蕊試紙變成紅色，表溶液成鹼性，必可導電。3.當紅、藍石蕊試紙皆不變色，表溶液成中性，不一定可導電。試題：1. （ ）實驗室中有蔗糖及食鹽水溶液 ，則下列哪個實驗可以區別兩種溶液？ (A) 測量導電度 (B)測量 pH值 (C)加入本氏液後比較顏色 (D) 通入二氧化碳。2. （ ）有關電解質的敘述，下列何者錯誤？(A) 溶於水能導電的化合物，純液態時也能導電 (B) 電解質之水溶液必能導電 (C)電解質之水溶液導電時，兩極處必有化學反應發生
4、(D) 電解質必須是化合物。3. （ ）姿瑩欲拆解一枚由炸彈客安裝的炸彈，拆解到最後，發現炸彈客設計在時間到時，於容器之中注入可以導電的物質，藉由導電而引爆炸彈 ( 示意圖如附圖所示 )。目前姿瑩手上有四種溶液：甲 .硫酸；乙 .醋酸；丙.葡萄糖；丁 .鹽酸。欲終止倒數計時器，姿瑩應該在容器之中注入何種液體？(A) 甲 (B) 乙 (C)丙 (D) 丁。4. （ ）利用裝置圖中燈泡的亮度，來比較相同濃度下不同電解質的導電性，下列哪項敘述是正確的？(A) 燈泡的亮度越亮 ，表示電解質的導電性越弱(B)燒杯內裝入氫氧化鈉水溶液時，燈泡亮度會比裝入醋酸水溶液時亮(C)燒杯中裝入海水，燈泡將不亮(D)
5、 燒杯內裝入硝酸鉀水溶液時，燈泡亮度非常微弱。5. （ ）小娟測試甲、乙、丙、丁四種物質的酸鹼性及其水溶液是否可導電，下表是他的實驗紀錄，請問其中何者應有誤？(A) 甲乙 (B)乙丙 (C)甲丁 (D) 甲乙丙丁。6. （）食鹽水溶液能導電 ，但酒精水溶液卻不能導電 ，其主要原因為何？(A)食鹽是固體，但酒精是液體(B) 食鹽是化合物，但酒精不是化合物(C)食鹽在水中能解離 ，但酒精在水中不能解離(D)食鹽溶於水會發生物理變化，酒精溶於水則會發生化學變化。7. （）下列有關電解質的敘述，何者是錯誤的？(A) 溶於水後必能導電(B)電解質水溶液導電時，兩極必定有化學反應產生(C)電解質水溶液導電
6、時，兩極必定會有氣泡產生(D) 電解質溶於水時，必定會形成正、負離子。8. （ ）辨別某化合物是不是電解質，最簡單的方法為何？(A) 加入水中溶解後是否可導電 (B) 燃燒時是否產生二氧化碳 (C)熔化時，熔點是否固定 (D) 是否可食用。9. （ ）下列關於電解質的敘述何者正確？(A) 電解質必為混合物，淳物質不是電解質 (B) 凡溶於水可導電的物質必為電解質(C)電解質水溶液不為電中性(D) 酒精為電解質。10. （ ）小華上完認識電解質的課程後，回家試著自己測試電解質，他拿了幾樣材料測試，請問下列哪一個燈泡會亮？(A)(B)(C)(D)11. （ ）實驗室中有葡萄糖水溶液和硝酸鉀水溶液，
7、若想區別兩水溶液，請問下列哪一種方法最適當？(A) 測量導電度 (B) 測溫度 (C)加入碘液(D) 比較顏色。12. （ ）關於電解質的敘述，下列何者錯誤？ (A) 電解質水溶液可以導電 (B)電解質可以溶於水 (C)電解質是化合物 (D) 會導電的物質都是電解質。13. （）廚房中有下列四種食品，試問其中哪一項為非電解質？ (A) 汽水 (B) 果糖 (C)蘋果醋 (D) 柳橙汁。14. （ ）小郁要配製 15糖水、 5乙酸水溶液、 10鹽酸水溶液。結果因為忘記貼上標籤，所以把三杯水溶液搞混了。於是小郁使用附圖的裝置進行檢驗，發現甲杯水溶液無法使燈泡發亮，乙杯的亮度最大，丙杯僅使燈泡微微發
8、亮。則關於這三杯溶液的組合，下面哪一項是正確的？(A) 甲杯： 10鹽酸水溶液 (B) 乙杯： 15糖水 (C)丙杯： 5乙酸水溶液 (D) 條件不足，無法判斷。15. （）固體時無法導電，溶於水後可以導電的物質，通稱為何種物質？(A)電池 (B) 電解質 (C)電子 (D) 電離層。答案：BACBCCCABAADBCB2-2 溶液與離子電解質溶液為什麼可以導電呢？瑞典化學家阿瑞尼斯提出電解質解離說，簡稱電離說。電離說內容：電解質在水中會分解成帶正電荷的正離子，和帶負電荷的負離子，因而使水溶液能導電。 1. 通常金屬原子容易失去電子，形成帶正電的正離子。鈉原子 Na失去一個電子，變成鈉離子 N
9、a+鈣原子 Ca失去兩個電子，變成鈣離子 Ca2+2. 通常非金屬原子容易得到電子，形成帶負電的負離子。氯原子 Cl得到一個電子，變成氯離子 Cl -氧原子 O得到兩個電子，變成氧離子 O2-同一種元素的原子和離子，雖然只相差一個或數個電子，但化學性質卻完全不同。1. 金屬鈉是由鈉原子 Na所組成，放入水中會與水產生劇烈的化學反應，並產生氫氣。2. 食鹽（氯化鈉）NaCl是由鈉離子 Na+與氯離子 Cl-組成，但放入水中後解離所產生的鈉離子並不會與水發生化學反應。電解質在水溶液中導電的情形，可以用電離說來解釋：（一） 1.強電解質：電解質溶於水時，幾乎會全部解離成離子。例如強酸、強鹼和易解離的
10、鹽類（在2-3 及 2-4 會提到）以鹽酸溶液做說明 鹽酸為氯化氫分子的水溶液，假設將100 個氯化氫分子置於水中，則溶液中，將百分之百完全解離成100 個 H+離子和 100 個 Cl-離子。所以鹽酸為強電解質。HClH +Cl -100個0個0個100 個100 個 100 個-0個100個100個2.弱電解質：電解質溶於水時，只有少部分會解離成離子。例如弱酸、弱鹼（在2-3 會提到）以醋酸溶液做說明 假設將 100 個醋酸分子置於水中，則溶液中可能只有2 個醋酸分子33-+-，剩餘的 98個CH COOH解離成 2個 CH COO離子和 2個 H離子都+ 1 價H+ 氫離子Na+ 鈉離子
11、K+ 鉀離子Ag+ 銀離子NH 4+ 銨根離子以 CH3COOH分子狀態存在。所以醋酸為弱電解質。CH 3COOHCH3COO-H+100 個0 個0 個2 個 2 個 2 個98 個2 個2 個（二）帶電的原子團稱為根 ，例如上述的醋酸根 CH3COO-，以下為常見的離子與根+2價Mg 2+ 鎂離子Ca2+鈣離子Ba2+鋇離子Cu2+銅離子Zn2+鋅離子Hg2+汞離子+3價Al 3+鋁離子+4價Pb4+鉛離子-1 價Cl -氯離子Br- 溴離子I 碘離子OH-氫氧根離子CH3COOH - 醋酸根離子-2 價S2-硫離子O2- 氧離子CO32- 碳酸根離子SO42- 硫酸根離子（三）在電解質水
12、溶液中，所有正離子所電的總電量與負離子所帶的總電量相等，因此電解質水溶液成電中性。 但正離子個數不一定等於負離子個數。（例一）NaCl Na+ + Cl -一個氯化鈉分子，在水中解離產生一個鈉離子和一個氯離子，一個鈉離子帶一個正電荷，一個氯離子帶一個負電荷，所以溶液成電中性。（例二）CaCl2 Ca2+ + 2Cl -一個氯化鈣分子，在水中解離產生1 個鈣離子和 2 個氯離子， 1 個鈣離子帶 2 個正電荷， 2 個氯離子各帶一個負電荷，所以溶液成電中性。（四）離子在溶液中可以往四面八方自由移動。當溶液通電時，正離子往負極移動，負離子往正極移動。這些在溶液中一動的離子，使得溶液能導電。試題：（）下列
