高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié)
高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié)
總結(jié)是把一定階段內(nèi)的有關(guān)情況分析研究,做出有指導(dǎo)性的經(jīng)驗方法以及結(jié)論的書面材料,它能夠給人努力工作的動力,為此我們要做好回顧,寫好總結(jié)。你想知道總結(jié)怎么寫嗎?以下是小編精心整理的高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié),希望對大家有所幫助。
高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié) 篇1
一、化學(xué)平衡常數(shù)
(一)定義:在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)達到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)比值。符號:K
(二)使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意的問題:
1、表達式中各物質(zhì)的濃度是變化的濃度,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量。
2、K只與溫度(T)有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。
3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中進行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。
(三)化學(xué)平衡常數(shù)K的應(yīng)用:
1、化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進行程度的標(biāo)志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應(yīng)進行的程度越大,即該反應(yīng)進行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反之,則相反。一般地,K>105時,該反應(yīng)就進行得基本完全了。
2、可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)
Q〈K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進行;
Q=K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ;
Q〉K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行
3、利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)
若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
二、等效平衡
1、概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達到平衡后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。
2、分類
(1)定溫,定容條件下的等效平衡
第一類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng):必須要保證化學(xué)計量數(shù)之比與原來相同;同時必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質(zhì)的量與原來相同。
第二類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng):只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原來相同即可視為二者等效。
(2)定溫,定壓的等效平衡
只要保證可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。
三、化學(xué)反應(yīng)進行的方向
1、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向:
(1)熵:物質(zhì)的一個狀態(tài)函數(shù),用來描述體系的混亂度,符號為S. 單位:Jmol-1K-1
(2)體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應(yīng)方向判斷的依據(jù)。
(3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時最小。即
S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反應(yīng)方向判斷依據(jù)
在溫度、壓強一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為:
ΔH-TΔS〈0 反應(yīng)能自發(fā)進行
ΔH-TΔS=0 反應(yīng)達到平衡狀態(tài)
ΔH-TΔS〉0 反應(yīng)不能自發(fā)進行
注意:
(1)ΔH為負,ΔS為正時,任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進行
(2)ΔH為正,ΔS為負時,任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進行
高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié) 篇2
氯及其化合物
氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯元素位于元素周期表中第三周期第ⅦA族,氯原子最外電子層上有7個電子,在化學(xué)反應(yīng)中很容易得到1個電子形成
Cl-,化學(xué)性質(zhì)活潑,在自然界中沒游離態(tài)的氯,氯只以化合態(tài)存在(主要以氯化物和氯酸鹽)。
1、氯氣(Cl2):
(1)物理性質(zhì):黃綠色有刺激性氣味有毒的氣體,密度比空氣大,易液化成液氯,易溶于水。(氯氣收集方法—向上排空氣法或者排飽和食鹽水;液氯為純凈物)
(2)化學(xué)性質(zhì):氯氣化學(xué)性質(zhì)非;顫,很容易得到電子,作強氧化劑,能與金屬、非金屬、水以及堿反應(yīng)。
①與金屬反應(yīng)(將金屬氧化成最高正價)
Na+Cl2===點燃2NaCl
Cu+Cl2===點燃CuCl2
2Fe+3Cl2===點燃2FeCl3(氯氣與金屬鐵反應(yīng)只生成FeCl3,而不生成FeCl2。)
(思考:怎樣制備FeCl2?Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,鐵跟鹽酸反應(yīng)生成FeCl2,而鐵跟氯氣反應(yīng)生成FeCl3,這說明Cl2的氧化性強于鹽酸,是強氧化劑。)
、谂c非金屬反應(yīng)
Cl2+H2 ===點燃 2HCl(氫氣在氯氣中燃燒現(xiàn)象:安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰)
將H2和Cl2混合后在點燃或光照條件下發(fā)生爆炸。
燃燒:所有發(fā)光發(fā)熱的劇烈化學(xué)反應(yīng)都叫做燃燒,不一定要有氧氣參加。
、跜l2與水反應(yīng)
Cl2+H2O=HCl+HClO
離子方程式:Cl2+H2O=H++Cl—+HClO
將氯氣溶于水得到氯水(淺黃綠色),氯水含多種微粒,其中有H2O、Cl2、HClO、Cl-、H+、OH-(極少量,水微弱電離出來的)。
氯水的性質(zhì)取決于其組成的微粒:
(1)強氧化性:Cl2是新制氯水的主要成分,實驗室常用氯水代替氯氣,如氯水中的氯氣能與KI,KBr、FeCl2、SO2、Na2SO3等物質(zhì)反應(yīng)。
(2)漂白、消毒性:氯水中的Cl2和HClO均有強氧化性,一般在應(yīng)用其漂白和消毒時,應(yīng)考慮HClO,HClO的強氧化性將有色物質(zhì)氧化成無色物質(zhì),不可逆。
(3)酸性:氯水中含有HCl和HClO,故可被NaOH中和,鹽酸還可與NaHCO3,CaCO3等反應(yīng)。
(4)不穩(wěn)定性:HClO不穩(wěn)定光照易分解。,因此久置氯水(淺黃綠色)會變成稀鹽酸(無色)失去漂白性。
(5)沉淀反應(yīng):加入AgNO3溶液有白色沉淀生成(氯水中有Cl-)。自來水也用氯水殺菌消毒,所以用自來水配制以下溶液如KI、 KBr、FeCl2、Na2SO3、Na2CO3、NaHCO3、AgNO3、NaOH等溶液會變質(zhì)。
、蹸l2與堿液反應(yīng):
與NaOH反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O(Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O)
與Ca(OH)2溶液反應(yīng):2Cl2+2Ca(OH)2=Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O
此反應(yīng)用來制漂白粉,漂白粉的主要成分為Ca(ClO)2和CaCl2,有效成分為Ca(ClO)2。
漂白粉之所以具有漂白性,原因是:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO生成的HClO具有漂白性;同樣,氯水也具有漂白性,因為氯水含HClO;NaClO同樣具有漂白性,發(fā)生反應(yīng)2NaClO+CO2+H2O==Na2CO3+2HClO;
干燥的氯氣不能使紅紙褪色,因為不能生成HClO,濕的氯氣能使紅紙褪色,因為氯氣發(fā)生下列反應(yīng)Cl2+H2O=HCl+HClO。
漂白粉久置空氣會失效(涉及兩個反應(yīng)):Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,,漂白粉變質(zhì)會有CaCO3存在,外觀上會結(jié)塊,久置空氣中的漂白粉加入濃鹽酸會有CO2氣體生成,含CO2和HCl雜質(zhì)氣體。
、萋葰獾挠猛荆褐破追邸⒆詠硭畾⒕、農(nóng)藥和某些有機物的原料等。
2、Cl-的檢驗:
原理:根據(jù)Cl-與Ag+反應(yīng)生成不溶于酸的AgCl沉淀來檢驗Cl-存在。
方法:先加稀硝酸酸化溶液(排除CO32-干擾)再滴加AgNO3溶液,如有白色沉淀生成,則說明有Cl-存在。
高中選修四化學(xué)知識重點總結(jié) 篇3
一、原子結(jié)構(gòu)
注意:質(zhì)量數(shù)(A)=質(zhì)子數(shù)(Z)+中子數(shù)(N)
原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=原子的核外電子數(shù)
熟背前20號元素,熟悉1~20號元素原子核外電子的排布:
H He Li Be B C N O F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar K Ca
2.原子核外電子的排布規(guī)律:
、匐娮涌偸潜M先排布在能量最低的電子層里;
、诟麟娮訉幼疃嗳菁{的電子數(shù)是2n2;
③最外層電子數(shù)不超過8個(K層為最外層不超過2個),次外層不超過18個,倒數(shù)第三層電子數(shù)不超過32個。
3.元素、核素、同位素
元素:具有相同核電荷數(shù)的同一類原子的總稱。
核素:具有一定數(shù)目的質(zhì)子和一定數(shù)目的中子的一種原子。
同位素:質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同原子互稱為同位素。(對于原子來說)
二、元素周期表
1.編排原則:
、侔丛有驍(shù)遞增的順序從左到右排列
、趯㈦娮訉訑(shù)相同的各元素從左到右排成一橫行。(周期序數(shù)=原子的電子層數(shù))
、郯炎钔鈱与娮訑(shù)相同的元素按電子層數(shù)遞增的順序從上到下排成一縱行。
主族序數(shù)=原子最外層電子數(shù)
2.結(jié)構(gòu)特點:
三、元素周期律
1.元素周期律:元素的性質(zhì)(核外電子排布、原子半徑、主要化合價、金屬性、非金屬性)隨著核電荷數(shù)的遞增而呈周期性變化的規(guī)律。元素性質(zhì)的周期性變化實質(zhì)是元素原子核外電子排布的周期性變化的必然結(jié)果。
2.同周期元素性質(zhì)遞變規(guī)律
第ⅠA族堿金屬元素:Li Na K Rb Cs Fr(Fr是金屬性最強的元素,位于周期表左下方)
第ⅦA族鹵族元素:F Cl Br I At(F是非金屬性最強的元素,位于周期表右上方)
判斷元素金屬性和非金屬性強弱的方法:
(1)金屬性強(弱)——①單質(zhì)與水或酸反應(yīng)生成氫氣容易(難);②氫氧化物堿性強(弱);③相互置換反應(yīng)(強制弱)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。
(2)非金屬性強(弱)——①單質(zhì)與氫氣易(難)反應(yīng);②生成的氫化物穩(wěn)定(不穩(wěn)定);③最高價氧化物的水化物(含氧酸)酸性強(弱);④相互置換反應(yīng)(強制弱)2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
化學(xué)反應(yīng)與能量 一、焓變反應(yīng)熱
1.反應(yīng)熱(Q):一定條件下,一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所放出或吸收的熱量
2.焓變(ΔH)的意義:在恒壓條件下進行的化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
。1).符號:△H(2).單位:kJ/mol(3)△H=H(生成物)-H(反應(yīng)物)
3.微觀角度解釋產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂——吸熱化學(xué)鍵形成——放熱
放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱>吸熱)△H為“-”或△H<0
吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。(吸熱>放熱)△H為“+”或△H>0
注:(高中階段Q與△H二者通用)
(4)影響晗變的主要因素:
、侔l(fā)生變化的物質(zhì)的物質(zhì)的量,在其他條件一定時與變化物質(zhì)的物質(zhì)的量程正比。
②物質(zhì)的溫度和壓強
☆常見的放熱反應(yīng):
、偎械娜紵磻(yīng)
、谒釅A中和反應(yīng)
、鄞蠖鄶(shù)的化合反應(yīng)
④金屬與酸或水的反應(yīng)
、萆液退磻(yīng)
、逎饬蛩嵯♂、氫氧化鈉固體溶解等
☆常見的吸熱反應(yīng):
、倬wBa(OH)28H2O與NH4Cl
、诖蠖鄶(shù)的分解反應(yīng)
③以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)
、茕@鹽溶解等
二、熱化學(xué)方程式
書寫化學(xué)方程式注意要點:
、贌峄瘜W(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。
、跓峄瘜W(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示)
、蹮峄瘜W(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時的溫度和壓強。
④熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分數(shù)
、莞魑镔|(zhì)系數(shù)加倍,△H加倍;反應(yīng)逆向進行,△H改變符號,數(shù)值不變
三、燃燒熱
1.概念:25℃,101kPa時,1mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表示。
※注意以下幾點:
、傺芯織l件:101kPa
、诜磻(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。
、廴紵锏奈镔|(zhì)的量:1mol
、苎芯績(nèi)容:放出的熱量。(ΔH<0,單位kJ/mol)
四、中和熱
1.概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1molH2O,這時的反應(yīng)熱叫中和熱。
2.強酸與強堿的中和反應(yīng)其實質(zhì)是H+和OH-反應(yīng),其熱化學(xué)方程式為:
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱堿電離要吸收熱量,所以它們參加中和反應(yīng)時的中和熱小于57.3kJ/mol。
4.中和熱的測定實驗
五、蓋斯定律
1.內(nèi)容:化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與具體反應(yīng)進行的途徑無關(guān),如果一個反應(yīng)可以分幾步進行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是相同的。
化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡 一、化學(xué)反應(yīng)速率
1.化學(xué)反應(yīng)速率(v)
⑴定義:用來衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢,單位時間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量的變化
、票硎痉椒ǎ簡挝粫r間內(nèi)反應(yīng)濃度的減少或生成物濃度的增加來表示
、怯嬎愎剑簐=Δc/Δt(υ:平均速率,Δc:濃度變化,Δt:時間)單位:mol/(Ls),mol/(Lmin),mol/(Lh)
。4)反應(yīng)速率的計算規(guī)律:化學(xué)反應(yīng):aA(g)+bB(g)=cC(g)+dD(g)有下列恒等式:Va:Vb:Vc:Vd=a:b:c:d(各物質(zhì)的速率之比等于化學(xué)計量數(shù)之比)
。5)影響因素:
、贈Q定因素(內(nèi)因):反應(yīng)物的性質(zhì)(決定因素)
、跅l件因素(外因):反應(yīng)所處的條件(溫度,濃度,壓強)
2.※注意:
(1)、參加反應(yīng)的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強的變化對濃度幾乎無影響,可以認為反應(yīng)速率不變。
。2)、惰性氣體對于速率的影響
①恒溫恒容時:充入惰性氣體→總壓增大,但是各分壓不變,各物質(zhì)濃度不變→反應(yīng)速率不變
、诤銣睾銐簳r:充入惰性氣體→體積增大→各反應(yīng)物濃度減小→反應(yīng)速率減慢
二、化學(xué)平衡
。ㄒ唬1.定義:
化學(xué)平衡狀態(tài):一定條件下,當(dāng)一個可逆反應(yīng)進行到正逆反應(yīng)速率相等時,更組成成分濃度不再改變,達到表面上靜止的一種“平衡”,這就是這個反應(yīng)所能達到的限度即化學(xué)平衡狀態(tài)。
2、化學(xué)平衡的特征
逆(研究前提是可逆反應(yīng))
等(同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等)
動(動態(tài)平衡)
定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分數(shù)恒定)
變(條件改變,平衡發(fā)生變化)
3、判斷平衡的依據(jù)
判斷可逆反應(yīng)達到平衡狀態(tài)的方法和依據(jù)
例舉反應(yīng)[來源:學(xué)科網(wǎng)]mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)
混合物體系中各成分的含量
、俑魑镔|(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分數(shù)一定平衡
、诟魑镔|(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分數(shù)一定平衡
、鄹鳉怏w的體積或體積分數(shù)一定平衡
、芸傮w積、總壓力、總物質(zhì)的量一定不一定平衡
正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系
、僭趩挝粫r間內(nèi)消耗了mmolA同時生成mmolA,即V(正)=V(逆)平衡
、谠趩挝粫r間內(nèi)消耗了nmolB同時消耗了pmolC,則V(正)=V(逆)平衡
、踁(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡
、茉趩挝粫r間內(nèi)生成nmolB,同時消耗了qmolD,因均指V(逆)不一定平衡
壓強
、賛+n≠p+q時,總壓力一定(其他條件一定)平衡
、趍+n=p+q時,總壓力一定(其他條件一定)不一定平衡
混合氣體平均相對分子質(zhì)量Mr
、費r一定時,只有當(dāng)m+n≠p+q時平衡
②Mr一定時,但m+n=p+q時不一定平衡
溫度任何反應(yīng)都伴隨著能量變化,當(dāng)體系溫度一定時(其他不變)平衡
體系的密度密度一定不一定平衡
其他如體系顏色不再變化等平衡
。ǘ┯绊懟瘜W(xué)平衡移動的因素
1、濃度對化學(xué)平衡移動的影響
。1)影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,增大反應(yīng)物的濃度或減少生成物的濃度,都可以使平衡向正方向移動;增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物的濃度,都可以使平衡向逆方向移動
。2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平衡_不移動_
。3)在溶液中進行的反應(yīng),如果稀釋溶液,反應(yīng)物濃度__減小__,生成物濃度也_減小_,V正_減小__,V逆也_減小__,但是減小的程度不同,總的結(jié)果是化學(xué)平衡向反應(yīng)方程式中化學(xué)計量數(shù)之和_大_的方向移動。
2、溫度對化學(xué)平衡移動的影響
影響規(guī)律:在其他條件不變的情況下,溫度升高會使化學(xué)平衡向著___吸熱反應(yīng)______方向移動,溫度降低會使化學(xué)平衡向著_放熱反應(yīng)__方向移動。
3、壓強對化學(xué)平衡移動的影響
影響規(guī)律:其他條件不變時,增大壓強,會使平衡向著__體積縮小___方向移動;減小壓強,會使平衡向著___體積增大__方向移動。
注意:
(1)改變壓強不能使無氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平衡發(fā)生移動
。2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平衡移動規(guī)律相似
4.催化劑對化學(xué)平衡的影響:由于使用催化劑對正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的,所以平衡__不移動___。但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達到平衡所需的_時間_。
5.勒夏特列原理(平衡移動原理):如果改變影響平衡的條件之一(如溫度,壓強,濃度),平衡向著能夠減弱這種改變的方向移動。
水溶液中的離子平衡 一、弱電解質(zhì)的電離
1、定義:電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,叫電解質(zhì)。
非電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。
強電解質(zhì):在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)。
弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)。
2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別:
電解質(zhì)——離子化合物或共價化合物非電解質(zhì)——共價化合物
注意:①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物②SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì)
、蹚婋娊赓|(zhì)不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部電離,故BaSO4為強電解質(zhì))——電解質(zhì)的強弱與導(dǎo)電性、溶解性無關(guān)。
3、電離平衡:在一定的條件下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成時,電離過程就達到了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。
4、影響電離平衡的因素:
A、溫度:電離一般吸熱,升溫有利于電離。
B、濃度:濃度越大,電離程度越;溶液稀釋時,電離平衡向著電離的方向移動。C、同離子效應(yīng):在弱電解質(zhì)溶液里加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì),會減弱電離。D、其他外加試劑:加入能與弱電解質(zhì)的電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時,有利于電離。
9、電離方程式的書寫:用可逆符號弱酸的電離要分布寫(第一步為主)
10、電離常數(shù):在一定條件下,弱電解質(zhì)在達到電離平衡時,溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積,跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)。叫做電離平衡常數(shù),(一般用Ka表示酸,Kb表示堿。)
表示方法:ABA++B-Ki=[A+][B-]/[AB]
11、影響因素:
a、電離常數(shù)的大小主要由物質(zhì)的本性決定。
b、電離常數(shù)受溫度變化影響,不受濃度變化影響,在室溫下一般變化不大。
C、同一溫度下,不同弱酸,電離常數(shù)越大,其電離程度越大,酸性越強。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的電離和溶液的酸堿性
1、水電離平衡::
水的離子積:KW=c[H+]c[OH-]
25℃時,[H+]=[OH-]=10-7mol/L;KW=[H+][OH-]=1*10-14
注意:KW只與溫度有關(guān),溫度一定,則KW值一定
KW不僅適用于純水,適用于任何溶液(酸、堿、鹽)
2、水電離特點:(1)可逆(2)吸熱(3)極弱
3、影響水電離平衡的外界因素:
、偎帷A:抑制水的電離KW〈1*10-14
、跍囟龋捍龠M水的電離(水的電離是吸熱的)
③易水解的鹽:促進水的電離KW〉1*10-14
4、溶液的酸堿性和pH:
。1)pH=-lgc[H+]
。2)pH的測定方法:
酸堿指示劑——甲基橙、石蕊、酚酞。
變色范圍:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚酞8.2~10.0(淺紅色)
pH試紙—操作玻璃棒蘸取未知液體在試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比即可。
注意:
、偈孪炔荒苡盟疂駶橮H試紙;
②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍
三、混合液的pH值計算方法公式
1、強酸與強酸的混合:(先求[H+]混:將兩種酸中的H+離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它)[H+]混=([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)
2、強堿與強堿的混合:(先求[OH-]混:將兩種酸中的OH離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它)[OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2)(注意:不能直接計算[H+]混)
3、強酸與強堿的混合:(先據(jù)H++OH-==H2O計算余下的H+或OH-,①H+有余,則用余下的H+數(shù)除以溶液總體積求[H+]混;OH-有余,則用余下的OH-數(shù)除以溶液總體積求[OH-]混,再求其它)
四、稀釋過程溶液pH值的變化規(guī)律:
1、強酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原+n(但始終不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀釋10n倍時,pH稀〈pH原+n(但始終不能大于或等于7)
3、強堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀=pH原-n(但始終不能小于或等于7)
4、弱堿溶液:稀釋10n倍時,pH稀〉pH原-n(但始終不能小于或等于7)
5、不論任何溶液,稀釋時pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀釋后pH均接近7
6、稀釋時,弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強酸、強堿變化得快。
五、強酸(pH1)強堿(pH2)混和計算規(guī)律
1、若等體積混合
pH1+pH2=14則溶液顯中性pH=7
pH1+pH2≥15則溶液顯堿性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13則溶液顯酸性pH=pH1+0.3
2、若混合后顯中性
pH1+pH2=14V酸:V堿=1:1
pH1+pH2≠14V酸:V堿=1:10〔14-(pH1+pH2)〕
六、酸堿中和滴定:
1、中和滴定的原理
實質(zhì):H++OH—=H2O即酸能提供的H+和堿能提供的OH-物質(zhì)的量相等。
2、中和滴定的操作過程:
(1)儀滴定管的刻度,O刻度在上,往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大,全部容積大于它的最大刻度值,因為下端有一部分沒有刻度。滴定時,所用溶液不得超過最低刻度,不得一次滴定使用兩滴定管酸(或堿),也不得中途向滴定管中添加。滴定管可以讀到小數(shù)點后一位。
。2)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液;待測液;指示劑。
。3)準(zhǔn)備過程:
準(zhǔn)備:檢漏、洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗→檢漏:滴定管是否漏水→用水洗→用標(biāo)準(zhǔn)液洗(或待測液洗)→裝溶液→排氣泡→調(diào)液面→記數(shù)據(jù)V(始)
(4)試驗過程
3、酸堿中和滴定的誤差分析
誤差分析:利用n酸c酸V酸=n堿c堿V堿進行分析
式中:n——酸或堿中氫原子或氫氧根離子數(shù);c——酸或堿的物質(zhì)的量濃度;
V——酸或堿溶液的體積。當(dāng)用酸去滴定堿確定堿的濃度時,則:
c堿=
上述公式在求算濃度時很方便,而在分析誤差時起主要作用的'是分子上的V酸的變化,因為在滴定過程中c酸為標(biāo)準(zhǔn)酸,其數(shù)值在理論上是不變的,若稀釋了雖實際值變小,但體現(xiàn)的卻是V酸的增大,導(dǎo)致c酸偏高;V堿同樣也是一個定值,它是用標(biāo)準(zhǔn)的量器量好后注入錐形瓶中的,當(dāng)在實際操作中堿液外濺,其實際值減小,但引起變化的卻是標(biāo)準(zhǔn)酸用量的減少,即V酸減小,則c堿降低了;對于觀察中出現(xiàn)的誤差亦同樣如此。綜上所述,當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸來測定堿的濃度時,c堿的誤差與V酸的變化成正比,即當(dāng)V酸的實測值大于理論值時,c堿偏高,反之偏低。
同理,用標(biāo)準(zhǔn)堿來滴定未知濃度的酸時亦然。
七、鹽類的水解(只有可溶于水的鹽才水解)
1、鹽類水解:在水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2、水解的實質(zhì):水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合,破壞水的電離,是平衡向右移動,促進水的電離。
3、鹽類水解規(guī)律:
①有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強顯誰性,兩弱都水解,同強顯中性。
、诙嘣跛岣,濃度相同時正酸根比酸式酸根水解程度大,堿性更強。(如:Na2CO3>NaHCO3)
4、鹽類水解的特點:(1)可逆(與中和反應(yīng)互逆)(2)程度小(3)吸熱
5、影響鹽類水解的外界因素:
、贉囟龋簻囟仍礁咚獬潭仍酱螅ㄋ馕鼰幔綗嵩剿猓
、跐舛龋簼舛仍叫,水解程度越大(越稀越水解)
③酸堿:促進或抑制鹽的水解(H+促進陰離子水解而抑制陽離子水解;OH-促進陽離子水解而抑制陰離子水解)
6、酸式鹽溶液的酸堿性:
、僦浑婋x不水解:如HSO4-顯酸性
、陔婋x程度>水解程度,顯酸性(如:HSO3-、H2PO4-)
、鬯獬潭龋倦婋x程度,顯堿性(如:HCO3-、HS-、HPO42-)
7、雙水解反應(yīng):
。1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應(yīng)。雙水解反應(yīng)相互促進,水解程度較大,有的甚至水解完全。使得平衡向右移。
(2)常見的雙水解反應(yīng)完全的為:Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-與NH4+;CO32-(HCO3-)與NH4+其特點是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全的離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡,如:2Al3++3S2-+6H2O==2Al(OH)3↓+3H2S↑
8、鹽類水解的應(yīng)用:
水解的應(yīng)用實例原理
1、凈水
明礬凈水Al3++3H2OAl(OH)3(膠體)+3H+
2、去油污用熱堿水冼油污物品CO32-+H2OHCO3-+OH-
3、藥品的保存①配制FeCl3溶液時常加入少量鹽酸Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+
、谂渲芅a2CO3溶液時常加入少量NaOHCO32-+H2OHCO3-+OH-
4、制備無水鹽由MgCl26H2O制無水MgCl2在HCl氣流中加熱若不然,則:
MgCl26H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2MgO+H2O
5、泡沫滅火器用Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
6、比較鹽溶液中離子濃度的大小比較NH4Cl溶液中離子濃度的大小NH4++H2ONH3H2O+H+
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)-
9、水解平衡常數(shù)(Kh)
對于強堿弱酸鹽:Kh=Kw/Ka(Kw為該溫度下水的離子積,Ka為該條件下該弱酸根形成的弱酸的電離平衡常數(shù))
對于強酸弱堿鹽:Kh=Kw/Kb(Kw為該溫度下水的離子積,Kb為該條件下該弱堿根形成的弱堿的電離平衡常數(shù))
電離、水解方程式的書寫原則
1、多元弱酸(多元弱酸鹽)的電離(水解)的書寫原則:分步書寫
注意:不管是水解還是電離,都決定于第一步,第二步一般相當(dāng)微弱。
2、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水解)書寫原則:一步書寫
八、溶液中微粒濃度的大小比較
☆☆基本原則:抓住溶液中微粒濃度必須滿足的三種守恒關(guān)系:
①電荷守恒::任何溶液均顯電中性,各陽離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和=各陰離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和
②物料守恒:(即原子個數(shù)守恒或質(zhì)量守恒)
某原子的總量(或總濃度)=其以各種形式存在的所有微粒的量(或濃度)之和
、圪|(zhì)子守恒:即水電離出的H+濃度與OH-濃度相等。
九、難溶電解質(zhì)的溶解平衡
1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡的一些常見知識
。1)溶解度小于0.01g的電解質(zhì)稱難溶電解質(zhì)。
。2)反應(yīng)后離子濃度降至1*10-5以下的反應(yīng)為完全反應(yīng)。如酸堿中和時[H+]降至10-7mol/L<10-5mol/L,故為完全反應(yīng),用“=”,常見的難溶物在水中的離子濃度均遠低于10-5mol/L,故均用“=”。
。3)難溶并非不溶,任何難溶物在水中均存在溶解平衡。
。4)掌握三種微溶物質(zhì):CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4
(5)溶解平衡常為吸熱,但Ca(OH)2為放熱,升溫其溶解度減少。
。6)溶解平衡存在的前提是:必須存在沉淀,否則不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的書寫
注意在沉淀后用(s)標(biāo)明狀態(tài),并用“”。如:Ag2S(s)2Ag+(aq)+S2-(aq)
3、沉淀生成的三種主要方式
。1)加沉淀劑法:Ksp越。闯恋碓诫y溶),沉淀越完全;沉淀劑過量能使沉淀更完全。
。2)調(diào)pH值除某些易水解的金屬陽離子:如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。
(3)氧化還原沉淀法:
。4)同離子效應(yīng)法
4、沉淀的溶解:
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移動。常采用的方法有:①酸堿;②氧化還原;③沉淀轉(zhuǎn)化。
5、沉淀的轉(zhuǎn)化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度更小的。
如:AgNO3AgCl(白色沉淀)AgBr(淡黃色)AgI(黃色)Ag2S(黑色)
6、溶度積(KSP)
1、定義:在一定條件下,難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。
2、表達式:AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)
KSP=[c(An+)]m[c(Bm-)]n
3、影響因素:
外因:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。
、跍囟龋荷郎兀鄶(shù)平衡向溶解方向移動。
4、溶度積規(guī)則
QC(離子積)〉KSP有沉淀析出
QC=KSP平衡狀態(tài)
QC〈KSP未飽和,繼續(xù)溶解
電化學(xué)基礎(chǔ)知識及其應(yīng)用
1原電池及其應(yīng)用
原電池的概念:
1.1原電池原理
1.原電池裝置構(gòu)成
、佗
2.銅鋅原電池發(fā)電原理及電極反應(yīng)
電極反應(yīng)式:
負極:(流出電子)
正極:流進電子)
總反應(yīng)式:
.2原電池的應(yīng)用
主要有兩方面:其一,利用原電池自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng),開發(fā)化學(xué)電源;其二,抑制原電池反應(yīng)發(fā)生,應(yīng)用于金屬腐蝕的防護。
金屬的腐蝕及防護
。1)金屬的腐蝕
。2)金屬的防護
根據(jù)金屬腐蝕的類型及其原理,可從以下幾方面采取防護措施:
、僮钄嘈纬稍姵氐臈l件,
②形成原電池,但把被保護的金屬作正極,避免腐蝕。如在鋼鐵船體埋鋅塊,在海水中可形成Zn-Fe原電池,因鋼鐵船體為正極得以保護。
、弁饨又绷麟娫,將被保護金屬接到電源的負極,并形成閉合回路。由于外電源負極提供大量的電子,有效地壓制了被保護金屬失電子的氧化,達到防腐的作用。
2電解池及其應(yīng)用
電解池是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置
2.1電解的原理
電解池裝置構(gòu)成
、訇庩杻蓚電極;
、陔娊赓|(zhì)溶液(或熔化的電解質(zhì))。
2.1.2電解原理分析
以惰性電極電解氯化銅溶液為例說明
通電前:
通電后:
、匐x子定向移動陽離子(Cu2+和H+)移向陰極,陰離子(SO42-和OH-)移向陽極
②電極反應(yīng)
陰極:
陽極:
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