题目内容
电解质在水溶液中的反应
电解质在水溶液中反应的实质
(1)酸、碱、盐是电解质,在水溶液中发生电离,产生自由移动的离子,那么酸、碱、盐在水溶液中发生的反应一定是________的反应.
例如:H2SO4和Ba(OH)2溶于水,发生如下电离:
H2SO4
2H++
,Ba(OH)2
Ba2++2OH-
H++OH-
H2O,
+Ba2+
BaSO4↓
盐酸和NaOH溶液反应的实质:电离:HCl
H++Cl-,NaOH
Na++OH-,反应实质:________.
NaOH溶液跟CuSO4溶液反应的实质是OH-与Cu2+结合为Cu(OH)2沉淀.
NaCl溶液跟AgNO3溶液反应的实质是Cl-与Ag+生成AgCl沉淀.
以上反应的共同点是:它们都是溶液中某些离子之间反应生成沉淀,使溶液中这些离子的________.
(2)离子反应:________称为离子反应.
(3)酸、碱、盐之间离子反应发生的条件:
以离子反应的观点来看,酸、碱、盐等电解质在溶液里发生的复分解反应,实质上就是________的反应.这类离子反应发生的条件就是________的条件.
有难溶性物质(如BaSO4、AgCl等)生成或有难电离物质即弱电解质(如CH3COOH、H2O等)生成或有挥发性物质即气体(如CO2、NH3等)生成.只要具备上述条件之一,这类离子反应就能发生.
固体电解质是具有与强电解质水溶液的导电性相当的一类无机固体。这类固体通过其中的离子迁移进行电荷传递,因此又称为固体离子导体。固体电解质取代液体电解质,可以做成全固态电池及其它传感器、探测器等,在电化学、分析化学等领域的应用日益广泛。
银有α、β、和γ等多种晶型。在水溶液中Ag+与I-沉淀形成的是γ-AgI和β-AgI的混合物,升温至136℃全变为β-AgI,至146℃全变为α-AgI。α-AgI是一种固体电解质,导电率为1.31Ω-1?cm-1(注:强电解质水溶液的导电率为10-3~1Ω-1?cm-1)。
4-1γ-AgI和β-AgI晶体的导电性极差。其中γ-AgI晶体属立方晶系,其晶胞截面图如下所示。图中实心球和空心球分别表示Ag+和I-,a为晶胞边长。试指出γ-AgI晶体的点阵型式和Ag+、I-各自的配位数(已知通常I-的半径为220pm,Ag+的半径为100--150pm)。
4-2α-AgI晶体中,I-离子取体心立方堆积,Ag+填充在其空隙中。试指出α-AgI晶体的晶胞中,八面体空隙、四面体空隙各有多少?
4-3为何通常Ag+离子半径有一个变化范围?
4-4实验发现,α-AgI晶体中能够迁移的全是Ag+,试分析Ag+能够发生迁移的可能原因。
4-5用一价正离子(M)部分取代α-AgI晶体中的Ag+离子,得通式为MAgxI1-x的化合物。如RbAg4I5晶体,室温导电率达0.27Ω-1?cm-1。其中迁移的物种仍全是Ag+。利用RbAg4I5晶体可以制成电化学气敏传感器,下图是一种测定O2含量的气体传感器示意图。被分析的O2可以通过聚四氟乙烯薄膜,由电池电动势变化可以得知O2的含量。
(1)写出传感器中发生的化学反和电极反应。
(2)为什么由电池电动势的化可以得知O2的含量?