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正確全面地理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念是極為重要的,不僅可以幫助我們更好的理解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì),離子反應(yīng)的本質(zhì),而且對(duì)于離子方程式的書(shū)寫(xiě)也很重要。對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)往往在此處感到不易掌握,甚至影響到后面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。究其原因是不能夠正確地全面地理解電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念。下面我們對(duì)這兩個(gè)概念上進(jìn)行多角度的分析,達(dá)到較全面認(rèn)識(shí)電解質(zhì)和非電解質(zhì)。
1. 從概念上認(rèn)識(shí)
我們學(xué)習(xí)任何一個(gè)科學(xué)術(shù)語(yǔ)都要從概念上理解和深化。電解質(zhì):在水溶液里或熔融狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔铮环请娊赓|(zhì):在水溶或熔融狀態(tài)都不導(dǎo)電化合物。這就告訴我們一個(gè)判斷電解質(zhì)和非電解質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn):
[1]該化學(xué)物質(zhì)必須是化合物
[2]該化學(xué)物質(zhì)必須是溶液或熔融狀態(tài)下導(dǎo)電,則為電解質(zhì)
[3] 該化學(xué)物質(zhì)必須是溶液或熔融狀態(tài)下都不導(dǎo)電,則為非電解質(zhì)
當(dāng)我們遇到一種陌生的化學(xué)物質(zhì)——Fr,判斷過(guò)程如下:Fr是單質(zhì),不是化合物,不滿足[1],所以Fr既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì);再如NaBr,滿足[1],且溶解或熔融都有 NaBr=Na++Br -,滿足[2],所以NaBr是電解質(zhì)。還有難溶物AgCl,不溶于水,但在熔融狀態(tài)下:AgCl=Ag++Cl-,能夠電離出離子,滿足[2],所以AgCl是電解質(zhì)。
可見(jiàn)我們只要牢牢地抓住概念本身就可以深刻認(rèn)識(shí)電解質(zhì)和非電解質(zhì)。
2. 從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)
從本質(zhì)上認(rèn)識(shí)是對(duì)概念認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步深化,是徹底理解概念的過(guò)程。電解質(zhì)導(dǎo)電是一種現(xiàn)象,其本質(zhì)是有自由移動(dòng)的離子,電解質(zhì)應(yīng)當(dāng)是在水溶液中或 熔融狀態(tài)下自身能電離出離子的化合物。
如H2SO4溶于水:H2SO4=2H++SO42-,是其本身電離出離子,所以H2SO4是電解質(zhì)。而SO3溶于水:SO3+H2O=H2SO4,H2SO4=2H++SO42-,可見(jiàn)電離出的離子不是SO3本身電離出的離子,所以SO3不一定是電解質(zhì),SO3熔融狀態(tài)下也不能電離出離子(下面有介紹),所以SO3是非電解質(zhì)。又如CaO溶于水:CaO+H2O=Ca(OH)2, Ca(OH)2= Ca2++2OH-,同樣電離出的離子也不是CaO本身電離出的離子,但是CaO在熔融狀態(tài)下:CaO= Ca2++O2-,所以說(shuō)CaO是電解質(zhì)。
由此可見(jiàn),電解質(zhì)和非電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別在于化合物自身在溶液中或熔融時(shí)能否發(fā)生電離。
3. 從結(jié)構(gòu)上認(rèn)識(shí)
化合物分為離子化合物和共價(jià)化合物,離子化合物都是電解質(zhì),共價(jià)化合物有的是電解質(zhì)有的非電解質(zhì)。對(duì)離子化合物而言,構(gòu)成它的微粒就是離子,如NaCl、NaOH等當(dāng)他們加熱至熔融狀態(tài)時(shí),其中的離子就成為自由移動(dòng)的離子,從而導(dǎo)電。當(dāng)將它們?nèi)苡谒畷r(shí),在水分子的作用下,離子離開(kāi)固體表面進(jìn)入溶液,成為自由移動(dòng)的離子,從而導(dǎo)電。因此,離子化合物都是電解質(zhì)。對(duì)共價(jià)化合物而言,構(gòu)成它的微粒是分子,如酒精、硫酸等。當(dāng)它們處于熔融狀態(tài)時(shí)(實(shí)際上為液態(tài)),它們?nèi)砸苑肿有问酱嬖?,故共價(jià)化合物在熔融狀態(tài)下不導(dǎo)電。當(dāng)它們?nèi)苡谒畷r(shí),有兩類情況:一類如H2SO4、HCl等在水分子作用下發(fā)生電離,生成可自由移動(dòng)的離子,從而導(dǎo)電;另一類如酒精、蔗糖等在水分子作用下不能發(fā)生電離,因而不能導(dǎo)電。因此,共價(jià)化合物有的屬電解質(zhì),有的屬非電解質(zhì)。
4. 從類型上認(rèn)識(shí)
電解質(zhì)和非電解質(zhì)還與化合物的組成,分類有關(guān),并且呈明顯的規(guī)律性,一般的說(shuō):
酸、堿、鹽、堿性氧化物、呈酸性的氧化物以及水都是電解質(zhì)
市場(chǎng)賣(mài)的可口可樂(lè)、雪碧、非常可樂(lè)、美年達(dá)、葡萄適等,都是含有電解質(zhì)或微量的電解質(zhì)飲料。
日常生活中,特別炎熱夏天及大量體力活動(dòng)過(guò)后,人體水分及電解質(zhì)會(huì)隨汗液排出體外,造成人體缺水與電解質(zhì)不平衡。如果單純攝入大量水分而沒(méi)有補(bǔ)充電解質(zhì),就可能引起水中毒。如果只是大量補(bǔ)充水分,那么電解質(zhì)的濃度就會(huì)低于身體的正常水平,它可能影響到中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能。
許多運(yùn)動(dòng)飲料通過(guò)補(bǔ)充與人體相當(dāng)?shù)碾娊庖簛?lái)避免水中毒。然而市面上許多飲料電解質(zhì)含量都比較低,因此過(guò)多的飲用仍然會(huì)造成水中毒。一般每升汗液中含有0.02g鈣、0.05g鎂、1.15g鈉、0.23g鉀和1.48g氯化物,但是這種比例構(gòu)成會(huì)因人而異。因此在補(bǔ)充電解質(zhì)時(shí)應(yīng)注意含有這些成分。
(來(lái)源:文章屋網(wǎng) )
答:方法一,從概念著手判斷,電解質(zhì)是溶于水或融化狀態(tài)能導(dǎo)電的化合物;非電解質(zhì)是溶于水或融化狀態(tài)都不導(dǎo)電的化合物.
方法二:從物質(zhì)的類別判斷:酸、堿、鹽、絕大多數(shù)金屬氧化物、水是電解質(zhì).非金屬氧化物、非酸性非金屬的氫化物(如NH3)、多數(shù)有機(jī)物是非電解質(zhì).
方法三:從概念間包含關(guān)系判斷:
2.一種物質(zhì)如果不是電解質(zhì),則一定是非電解質(zhì),對(duì)嗎?
答:這種說(shuō)法是錯(cuò)的,電解質(zhì)和非電解質(zhì)是化合物的一種分類方法,化合物如果不是電解質(zhì),則以一定是非電解質(zhì).混合物和單質(zhì)既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì).
3.CaCO3高溫分解,水中難溶不導(dǎo)電但為什么它是電解質(zhì)?
答:電解質(zhì)和非電解質(zhì)的本質(zhì)區(qū)別是在一定條件下能否電離.CaCO3高溫分解,但CaCO3是離子化合物,水中溶解度盡管很小,溶液中離子濃度極小,用通常的實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)不出溶液的導(dǎo)電性,若用精密電流計(jì)則可測(cè)得它的溶液的導(dǎo)電性.由于溶于水的那部分幾乎全部電離,因此它不但是電解質(zhì),并且為強(qiáng)電解質(zhì).
4.電解質(zhì)和金屬導(dǎo)電有何不同點(diǎn)?
答:金屬靠自由移動(dòng)的電子導(dǎo)電,導(dǎo)電的過(guò)程是物理現(xiàn)象,溫度升高時(shí)電阻增大,導(dǎo)電能力減弱.
電解質(zhì)靠自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子導(dǎo)電,導(dǎo)電的同時(shí)要發(fā)生化學(xué)變化.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力由溶液中離子濃度和離子所帶電荷決定.當(dāng)溫度升高時(shí),弱電解質(zhì)的電離程度增大,離子濃度增大,導(dǎo)電性會(huì)增強(qiáng).
5.電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì),金傺躉物屬于哪一類電解質(zhì)?
答:決定強(qiáng)、弱電解質(zhì)的因素較多,有時(shí)一種物質(zhì)在某種情況下是強(qiáng)電解質(zhì),而在另一種情況下,又可以是弱電解質(zhì).中學(xué)根據(jù)電解質(zhì)在水中電離程度將電解質(zhì)分為強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì),在水分子作用下,能完全電離為離子的化合物如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和多數(shù)鹽為強(qiáng)電解質(zhì);在水分子作用下,只有部分分子電離為離子的化合物如弱酸、弱堿等為弱電解質(zhì).金屬氧化物有的和水發(fā)生反應(yīng)生成堿,有的不溶于水,因此強(qiáng)弱電解質(zhì)不考慮金屬氧化物.
6.電解質(zhì)的強(qiáng)弱和它在水中的溶解性、電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性有何關(guān)系?
答:電解質(zhì)的強(qiáng)弱是根據(jù)電解質(zhì)在水中電離程度劃分的,全電離的是強(qiáng)電解質(zhì),部分電離的是弱電解質(zhì),所以和電解質(zhì)的溶解性無(wú)必然聯(lián)系,如醋酸易溶于水但它是弱電解質(zhì),BaSO4、CaCO3難溶于水但它們是強(qiáng)電解質(zhì).
同樣電解質(zhì)的強(qiáng)弱和電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性也無(wú)必然聯(lián)系,因?yàn)殡娊赓|(zhì)溶液的導(dǎo)電性和離子濃度、離子所帶的電荷有關(guān),與電解質(zhì)的電離程度無(wú)關(guān),即強(qiáng)電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力不一定比弱電電解質(zhì)溶液的強(qiáng).
7.為什么鹵化氫:HF、HCl、HBr、Hl中HF是弱酸?
答:它們分子中鍵長(zhǎng)依次增大,分子的鍵能依次減小,HF的鍵能最大,分子結(jié)合最牢固,在水溶液中電離最困難.再加上HF分子之間形成氫鍵的緣故而有締合作用,雖然在水分子的作用下部分HF發(fā)生電離,但電離出的F-很快又和HF結(jié)合成為HF2-、H2F3-、
H3F4-等離子,所以HF是弱酸,而HCl、HBr、Hl是強(qiáng)酸.
8.如何用實(shí)驗(yàn)證明HA是弱電解質(zhì)?
答:常見(jiàn)的幾種方法舉例如下:
第一種:配制0.1 mol/L的HA溶液,測(cè)其pH,若溶液的pH>1,說(shuō)明HA溶液是弱酸.
第二種:分別配制0.1 mol/L的HA溶液和0.1 mol/L鹽酸溶液,測(cè)兩者的導(dǎo)電性,若HA溶液導(dǎo)電性明顯比鹽酸溶液的小,說(shuō)明HA是弱酸.
第三種:分別配制0.1 mol/L的HA溶液和0.1 mol/L鹽酸溶液,在等體積兩種溶液中分別加入等質(zhì)量且顆粒大小相同的鋅粒,若產(chǎn)生氣體的速率HA溶液明顯比鹽酸的慢,則說(shuō)明HA是弱酸.
第四種方法:稀釋法,先測(cè)HA溶液的pH,然后將溶液體積擴(kuò)大10倍,若溶液pH增大不到一個(gè)單位,說(shuō)明HA為弱酸.
第五種方法:測(cè)NaA溶液的pH,若溶液的pH>7,則可說(shuō)明HA為弱酸.
第六種方法:分別配制0.5 mol/L的HA溶液和0.55 mol/L的NaOH溶液,測(cè)兩者反應(yīng)的中和熱,若中和熱小于57.3 kJ/mol,說(shuō)明HA是弱酸.
9.如何用簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明醋酸溶液中存在
CH3COOHCH3COO-+H+的電離平衡?
答:方法一,先測(cè)定醋酸溶液的pH,然后將該溶液放在熱水浴中加熱一段時(shí)間,再測(cè)定熱醋酸溶液的pH,若pH減小,則說(shuō)明醋酸溶液存在電離平衡.
方法二:先聞醋酸溶液有氣味,說(shuō)明溶液中存在CH3COOH分子,再向該醋酸溶液中滴入幾滴甲基橙溶液,溶液呈紅色,說(shuō)明醋酸溶液顯酸性,即證明醋酸溶液存在電離平衡.
明星秀
白色的層次是搭配的準(zhǔn)則,不論是透視、層疊或褶皺都能制造出百變的光影明暗效果,所以即便是一白到底的全身白色,也不會(huì)給人單調(diào)的感覺(jué)。章子怡、蕾哈娜、凡妮莎-哈金斯等明星都是白色搭配的高手,來(lái)向她們學(xué)習(xí)一下吧!
搭配細(xì)節(jié):one-piece+外套+高跟鞋
出鏡明星:范冰冰
巴黎,“范爺”在巴黎時(shí)裝周外的街拍,一襲高級(jí)定制的裝扮,優(yōu)雅中略帶嬉皮的的復(fù)古style。
搭配細(xì)節(jié):鏤空裙+尖頭鞋
出鏡明星:章子怡
北京,章子怡與劉燁出席法蘭西藝術(shù)與文學(xué)騎士勛章授勛儀式。白色的Chloe鏤空裙,腳踩Manolo Blahnik尖頭鞋,文藝氣質(zhì)就是這么塑造的。
搭配細(xì)節(jié):男式襯衫+裘皮短褲
出鏡明星:模特mingxi
巴黎,模特Ming Xi 身穿Lanvin 男式襯衫,黑色裘皮短褲,戴Tom Ford墨鏡參加2013巴黎高定時(shí)裝周(秋冬)場(chǎng)外街拍。模特身材最適合展現(xiàn)骨感的中性美。
搭配細(xì)節(jié):雪紡套裝+西褲
出鏡明星:凡妮莎-哈金斯(Vanessa Hudgens)
倫敦,凡妮莎-哈金斯(Vanessa Hudgens)抵達(dá)英國(guó)廣播公司。她身穿Catherine Malandrino雪紡套裝,手拎Givenchy手袋,腳踩Giuseppe Zanotti高跟涼鞋。雪紡的加入讓干練的線條不失嫵媚。
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紐約,奧利維亞·巴勒莫(Olivia Palermo)與男友(Olivia Palermo)在布魯克林大道散布的街拍。大彼得·潘領(lǐng)與暗花雪紡的搭配,休閑隨意中還帶著小女人的俏皮。
搭配細(xì)節(jié):透明蝙蝠衫+短褲+板鞋
出鏡明星:蕾哈娜(Rihanna)
2013年7月19日,倫敦,蕾哈娜(Rihanna)現(xiàn)身酒店門(mén)口。她身穿Adam Selman透視網(wǎng)眼短褲套裝,腳踩Balenciaga板鞋。運(yùn)動(dòng)的休閑裝扮帶著街頭的時(shí)尚范兒。
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知性優(yōu)雅
一點(diǎn)曲線或是雪紡蕾絲的裝點(diǎn),優(yōu)雅由此而生。
保證電解槽技術(shù)條件穩(wěn)定,提高電流效率
目前我公司實(shí)際電流效率設(shè)計(jì)值為93%,鈉離子在陰極析出擠占鋁離子析出導(dǎo)致空耗電,陰陽(yáng)極局部短路、電解槽邊部漏電,出鋁過(guò)程中拋撒損失等。針對(duì)此我們一要合理組織生產(chǎn),縮短運(yùn)輸時(shí)間,減少原鋁接觸空氣的時(shí)間;二是加強(qiáng)電解槽巡檢、巡視次數(shù),避免短路、漏電現(xiàn)象發(fā)生:三是細(xì)化原料供應(yīng)合同,從合同上約束供應(yīng)商提供高質(zhì)量的原材料,減少鈉離子進(jìn)入電解槽的機(jī)會(huì);四是擺布好電解槽技術(shù)條件,降低電解溫度,實(shí)踐證明低溫電解是提高電流效率最有效的途徑;五是逐步摸索出各種槽型最佳的鋁液水平和電解質(zhì)水平,保證電解槽平穩(wěn)運(yùn)行,避免爐底沉淀,提高熱穩(wěn)定性,降低電解溫度,提高電流效率。
采取行之有效的措施降低各項(xiàng)單耗
2008年國(guó)家加大了力度,電和原材料漲價(jià),因此內(nèi)部挖潛,降低各項(xiàng)單耗顯得尤其重要。
氧化鋁(AL:0。)經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)后,構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體。氧化鋁理論消耗量1.889噸[(27×2+16×3)/27×2=1.889],但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,氧化鋁的濃度在98.5%左右,且在加料過(guò)程中會(huì)有飛揚(yáng)損失,撈碳渣、換陽(yáng)極含有帶出損失,所以生產(chǎn)1噸鋁,實(shí)際需要氧化鋁在1.93-1.95噸之間。由于其構(gòu)成產(chǎn)品實(shí)體,單耗壓縮空間較小,在實(shí)際工作中,向氧化鋁儲(chǔ)塔輸送氧化鋁時(shí),有一部分氧化鋁會(huì)散落在氧化鋁庫(kù)中(稱之為落地料),而在電解槽自動(dòng)下料過(guò)程中,有一部分氧化鋁會(huì)飛揚(yáng)到地溝中(稱之為臟料),如果不加以利用,落地料和臟料均構(gòu)成產(chǎn)品單耗。針對(duì)此種情況,我們可以單獨(dú)劃出幾臺(tái)電解槽(稱之為母槽),用于消耗落地氧化鋁和臟料生產(chǎn)低品質(zhì)的原鋁,用低品質(zhì)的原鋁生產(chǎn)合金棒或者與高質(zhì)量原鋁勾兌成合格產(chǎn)品,此舉是降低單耗有效途徑,能夠有效降低產(chǎn)品成本。
實(shí)際生產(chǎn)中存在著揮發(fā)及添加方法不當(dāng)?shù)仍蛟斐晌锢頁(yè)p失,在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中氟化鹽單耗在25-30公斤左右,在電解操作過(guò)程中我們研究合理的添加方式,減少飛揚(yáng)損失,提高凈化系統(tǒng)運(yùn)行工作質(zhì)量,回收廢氣中的氟化鹽,達(dá)到降低單耗的目的。
我公司的主要輔料,一般陽(yáng)極碳?jí)K毛耗在530公斤左右,由于陽(yáng)極碳?jí)K是通過(guò)磷生鐵溶化為鐵水與導(dǎo)桿組裝在一起構(gòu)成電解槽的陽(yáng)極,所以有一部分陽(yáng)極碳?jí)K在實(shí)際工作中不參與化學(xué)反應(yīng),形成殘極(我公司目前每塊殘極重量在130-150公斤之間),因此如何降低殘極重量是降低碳?jí)K單耗最直接的途徑。在實(shí)際工作中,一是加裝碳素保護(hù)環(huán),使每塊碳?jí)K提高有效利用高度5公分,以我公司240KA電解槽為例,提高碳?jí)K有效利用高度5公分,意味著每塊碳?jí)K有44公斤碳參與化學(xué)反應(yīng)用于生產(chǎn)原鋁,即殘極量減少44公斤,二是在電解槽技術(shù)條件允許前提下,增加陽(yáng)極碳?jí)K高度,提高陽(yáng)極碳?jí)K有效利用率,降低單耗,我公司240KA電解槽在設(shè)計(jì)階段已經(jīng)向設(shè)計(jì)院提出設(shè)計(jì)變更,最大限度增加了陽(yáng)極碳?jí)K的高度,但我公司90KA電解槽2008年陽(yáng)極碳?jí)K每塊將提高4公分,增加30公斤碳參與化學(xué)反應(yīng)用于生產(chǎn)原鋁。三是240KA電解槽縮小陽(yáng)極碳?jí)K頂臺(tái),提高陽(yáng)極碳?jí)K利用率,降低碳?jí)K單耗。
在實(shí)際工作中,只有理論電耗用于鋁電解,即6320度左右,也就是說(shuō)在電解過(guò)程中只有50%左右的能量用于生產(chǎn)過(guò)程,而50%左右的能量屬于無(wú)功消耗,我認(rèn)為以下幾方面可以降低此部分消耗。1.提高整流效率,由于電解槽消耗的是直流電,即交流電通過(guò)整流機(jī)組轉(zhuǎn)化為直流電,在此過(guò)程中需通過(guò)降低電壓,整流兩個(gè)主要工作過(guò)程,由于不同的整流機(jī)組整流效率不同,因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)階段就要充分論證,采用先進(jìn)的整流機(jī)組降低直流電單耗,目前不同整流機(jī)組效率相差8%左右,即在90%-98%之間,因此設(shè)備選型十分重要。2.合理擺布電解槽效應(yīng)系數(shù),降低直流電單耗陽(yáng)極效應(yīng)是鋁電解過(guò)程中發(fā)生在陽(yáng)極上的一種特殊現(xiàn)象,當(dāng)發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)時(shí),在陽(yáng)極與電解質(zhì)接觸的周邊上出現(xiàn)許多細(xì)小的電弧光,槽電壓上升到數(shù)十伏,電解質(zhì)停止沸騰,并以小滴狀在陽(yáng)極周邊上飛濺,電解槽停止工作,即只耗能不出鋁,需人工操作熄滅效應(yīng)。
電解槽設(shè)計(jì)效應(yīng)系數(shù)一般為1次/日左右,但實(shí)際工作中控制電解質(zhì)液潔凈程度和爐底沉淀有利于降低效應(yīng)系數(shù),有時(shí)可控制在0.2次/日以下,以240KA電解槽為例,假設(shè)效應(yīng)持續(xù)時(shí)間為5分鐘,電壓升高至35v,每個(gè)陽(yáng)極效應(yīng)耗電將達(dá)到700度左右(240KA×35v×5/60小時(shí)=700度);二是效應(yīng)持續(xù)時(shí)間一般在5-8分鐘左右,強(qiáng)化職工培訓(xùn),提高電解工操作熟練程度可降低效應(yīng)持續(xù)時(shí)間,以240KA電解槽為例,當(dāng)其發(fā)生陽(yáng)極效應(yīng)時(shí),電解槽電壓升高至35v左右,效應(yīng)持續(xù)時(shí)間每降低1分鐘,將節(jié)約電140度左右(240KA×35v×1/60小時(shí)=140度)。3.其他節(jié)電措施由于電解槽生產(chǎn)過(guò)程中,無(wú)功消耗達(dá)50%左右,這就要求我們?cè)O(shè)計(jì)、安裝、生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),以降低無(wú)功消耗,如,選用先進(jìn)的槽結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的安裝,減少電解槽的散熱;選用導(dǎo)電性能良好的碳?jí)K,強(qiáng)化組裝質(zhì)量管理,降低電阻等等。
合理組織生產(chǎn),降低鑄造燒損率,提高產(chǎn)品質(zhì)量