高中化学重难点讲解超详细的哦.doc

_盐类的水解重难点知识讲解1、根据强碱弱酸盐溶液的pH大小判断弱酸的相对强弱 强碱弱酸盐的溶液因水解而呈碱性，例 NaAc、NaCN、NaClO、Na2CO3、NaF。影响水解平衡的外界条件有温度、盐溶液的浓度、等，但决定水解程度大小的主要因素是盐本身的性质，当其它条件相同时，水解生成的酸越弱水解程度越大，碱性越强，pH越大，那么就可根据强碱弱酸盐溶液的pH大小，判断对应酸的酸性强弱，若溶液的pH越大，水解所得的对应酸的酸性就越弱。 2、酸式盐溶液酸碱性的判断 NaHSO4、NaHCO3、NaHS、NaH2PO4等均是酸式盐，酸式盐溶液不一定呈酸性，若是强酸的酸式盐溶液一定呈酸性，例如NaHSO4，但弱酸的酸式盐呈酸性还是碱性，要看酸式酸根的电离程度和水解程度谁更大。常见盐溶液酸碱性归纳如下： 碱性： NaHCO3、NaHS、NaHPO4酸性： NaHSO4、NaH2PO4 3、盐溶液中离子种类及浓度关系的判断 如 K2S溶液中离子有K、S2、HS、H、OH。下面以0.1molL1 Na2CO3溶液为例说明盐溶液中离子浓度间的关系，溶液中存在电离和水解： （1）离子浓度大小关系 C(Na)C(CO32)OHH（2）电荷守恒关系（溶液对外不显电性） C(Na)C(H)2C(CO32)C(OH)C(HCO3) （3）物料守恒 Na2CO3固体中n(Na)2n(CO32)，即为n(Na)2n(C) 溶液中 CO32一部分变为HCO3、H2CO3，故有： C(Na)2C(CO32)C(HCO3)C(H2CO3) （4）水电离出的H和OH物质的量相等. C(OH)C(H)C(HCO3)2C(H2CO3) 水的电离和溶液的酸碱性重难点知识剖析（一）溶液pH的计算方法（25）1、酸溶液（1）强酸溶液，如HnA，设物质的量浓度为C molL1，C(H)nC molL1，pHlgC(H)lg（nc）。（2）一元弱酸溶液，设物质的量浓度为C molL1，电离度为，则C(H)C，pHlg(C)。（3）两强酸混合2、碱溶液（1）强碱溶液，如B(OH)n，设物质的量为C molL1，C(OH)nC molL1，（2）一元弱碱溶液，设物质的量浓度为C molL1，电离度为，C(OH)C，（3）两强碱混合由，先求出混合后的C(OH)，再通过Kw求混合后C(H)，最后求pH。3、强酸与强碱混合先依据HOHH2O，判断是否有过量的情况，可以分为下面三种情况：（1）若恰好中和，在25时，pH7；（2）若酸过量，先求出中和后的剩余C(H)，再求pH；（3）若碱过量，先求中和后剩余的C(OH)，再通过Kw求C(H)，最后求pH。（二）酸碱中和滴定1、酸碱中和滴定的原理X元酸A和Y元碱B发生完全中和反应，根据中和反应的实质，A与B反应的化学方程式为：利用上面这些关系式，并根据中和反应完全时滴定用去的已知浓度的酸（或碱）溶液的体积，就很容易计算出酸或碱溶液的浓度。2、酸碱中和滴定的关键（1）关键有两个：准确测定参加反应的两种溶液的体积，以及准确判断中和反应是否恰好进行完全。 为准确测定溶液的体积，应选用精确度较高的滴定管和移液管（不作要求），并注意正确使用。（2）指示剂的选择选择指示剂时，一般要求变色明显（所以一般不选用石蕊），指示剂的变色范围与恰好中和时的pH要吻合。在酸碱中和滴定的实验中，不用石蕊作指示剂，主要原因是：石蕊的“红色紫色”、“紫色蓝色”的颜色变化不够明显，不利于及时、准确地作出酸碱是否恰好完全中和的判断。强酸强碱相互滴定，生成的盐不水解，溶液显中性，可选择酚酞或甲基橙作指示剂。酚酞：酸滴定碱颜色由红刚好褪色；碱滴定酸颜色由无色到浅红色。甲基橙：酸滴定碱颜色由黄色到橙色；碱滴定酸颜色由红色到橙色。强酸弱碱相互滴定时，由于生成强酸弱碱盐使溶液显酸性，所以应选择甲基橙作指示剂。强碱弱酸相互滴定时，由于生成强碱弱酸盐，溶液显碱性，而应选用酚酞作指示剂。说明：根据指示剂的变色判断出的滴定终点，并不是酸和碱完全反应的等当点，但没有一种指示剂的变色恰好是酸碱完全中和之点，因此把滴定终点看作等当点。指示剂用量常用23滴，因指示剂本身也是弱酸或弱碱。若用量过多，会使滴定时酸或碱的消耗量增加。（3）滴定操作步骤准备：检漏洗涤润洗注液调液读数滴定：移液（放液）滴加指示剂滴定终点读数重复23次计算（取平均值）。为取得准确的结果，在操作中有一些特殊的要求。例如：在中和滴定前，必须用滴定液多次润洗滴定管，以确保溶液的浓度不被剩余在滴定管中的水稀释变小；加入指示剂的量控制为2滴3滴，以避免指示剂消耗酸或碱；临近终点时，滴液要慢，至指示剂变色“不立即”褪去或变为原色即为终点，避免过量。重视测定结果的复核。如在中和滴定时，要求把同一样品滴定两次，取两次测定数值的平均值求算结果。利用数据进行计算，要求所用计算公式正确、取用的数据符合实验事实，并注意各数据的精确程度与实验条件相符。3、中和滴定的实验误差待测液所测浓度的误差与标准液体积及待测液体积测量过程中的不正确操作成正相关。附：酸碱中和滴定的误差分析表操作及读数误差原因导致未用标准液洗涤滴定管c标变小，消耗的V标增大偏高未用待测液洗涤移液管或所用的滴定管c待变小，消耗的V标减小偏低用待测液洗涤锥形瓶V待增大，消耗的V标增大偏高洗涤后的锥形瓶未干燥虽然V待增大，但c待变小，n待不变无影响标准液漏滴在锥形瓶外1滴V标增大偏高待测液溅出锥形瓶外1滴 V待变小，消耗的V标减小偏低移液管悬空给锥形瓶放待测液使待测液飞溅在瓶内壁，V标变小偏低移液管下端的残留液吹入锥形瓶内使V待增大，消耗的V标增大偏高滴定前仰视滴定管读数，滴后平视V标减小偏低滴前平视，滴后仰视V标增大偏高滴前仰视，滴后俯视V标减小偏低滴定管滴前有气泡，滴后无气泡V标增大偏高滴定管滴前无气泡，滴后有气泡V标减小偏低达终点后，滴定管尖嘴处悬一滴标准液V标增大偏高原电池 化学电源重难点知识剖析（一）原电池1、定义：化学能转变为电能的装置。2、原电池原理以锌铜原电池为例：负极活泼金属（Zn）：Zn2e=Zn2（氧化反应）正极不活泼金属（Cu）：2H2e=H2(还原反应)总反应：ZnH2SO4=ZnSO4H2或Zn2H=Zn2H2说明：（1）电极的判断正极：较不活泼的极为正极，或者电子流入的极，或者发生还原反应的电极为正极。负极：较活泼的金属电极为负极，或者电子流出的极，或者发生氧化反应的电极为负极。（2）原电池中电荷的流动在氧化还原反应的过程中，在外电路，电子（负电荷）由锌片（负极）经导线（包括电流表和其他用电器）流向铜片（正极），使负极呈正电性趋势，正极呈负电性趋势。由电性作用原理可知，盐桥中的K+向正极移动，Cl-向负极移动。这样就形成了电荷连续定向移动，形成闭合电路。3、构成原电池的条件（1）具有活泼性不同的两种电极材料，较活泼的金属作负极失去电子，发生氧化反应。较不活泼金属或非金属、化合物等，作正极，得到电子，发生还原反应，本身不变。（2）具有电解质溶液（一般不与活泼性强的电极发生氧化还原反应）。（3）形成闭合回路（有盐桥连接或在溶液中接触）。4、原电池的电极反应式的书写(1)根据给出两个电极反应式，写总反应式。已知两个电极反应式，写总反应式并不难，只要使两个电极反应式得失电子数相等后，将两式相加，消去相同的化学式即可。(2)给出总反应式，写出电极反应式。书写电极反应式的写法步骤一般分为四步：列物质、标得失；选离子、配电荷；配个数、巧用水；两式加、验总式。(3)对于较复杂的原电池或电解池的过程，要分清什么发生了氧化反应，什么发生了还原反应，按照电荷守恒，写上H或OH或其它离子，考虑是否加H2O，最后通过两个电极反应相加来检验是否与题给总反应一致。说明：确定原电池的正、负极，以及两极上发生反应的物质，在原电池中，负极发生氧化反应，正极发生还原反应。书写电极反应时，应重视介质是否参与反应，并注意两极得失电子总数相等。电极反应式中若有气体生成需加“”。原电池的总反应式，一般把正极和负极的电极反应式相加而得。若介质为弱电解质，在相加时应把离子改为相应的弱电解质。如：Cu、Zn和CH3COOH组成的原电池的电极反应式为：负极(Zn)：Zn2e=Zn2正极(Cu)：2H2e=H2总反应式：Zn2CH3COOH=Zn22CH3COOH25、利用已知氧化还原反应设计原电池。设计原电池时，首先要根据所提供的氧化还原反应的特点去进行设计。一般说来，只有电极与电解液之间有自发的氧化还原反应的原电池才是实际可利用的，这个与电解液有自发的氧化还原反应的电极一般是原电池的负极。原电池的设计还要紧扣原电池的三个条件。具体方法是首先将已知氧化还原反应拆分为两个半反应；根据原电池的电极反应特点，结合两个半反应找出正负极材料(负极就是失电子的物质，正极用比负极活泼性差的金属即可，一般用石墨)及电解液；按要求画出原电池装置图。6、原电池原理的应用（1）加快氧化还原反应的速率如：实验室用Zn和稀H2SO4（或稀HCl）反应制H2，常用粗锌或用纯Zn时加入少量CuSO4溶液，均可形成原电池，加快锌的腐蚀，产生H2的速率加快。（2）比较金属的活动性强弱如：有两种金属a和b，用导线连接后插入到稀H2SO4中，观察到a极溶解，b极上有气泡产生，根据原电池原理可判断a是负极，b是正极，则金属活动性ab。（二）化学电源1、干电池：干电池是应用最广泛的一种化学电源。属于一次电池。（1）锌锰电池（干电池）：锌皮是负极，中间碳棒是正极，石墨周围填充ZnCl2、NH4Cl和淀粉糊作电解液，填有 MnO2 吸收正极放出的H2，电池反应式： 负极 (Zn)： Zn 2e- Zn2正极 (C)： 2NH4 2e- 2NH3H2 H2MnO2 Mn2O3H2O 正极产生的NH3被ZnCl2 吸收： Zn2 4NH3 Zn(NH3)42电池反应式：2Zn 4NH4Cl 2MnO2 Zn(NH3)4Cl2 ZnCl2 Mn2O3 H2O （2）锂电池：用金属锂作负极，石墨作正极，电解质溶液由四氯化铝锂(LiAlCl4)溶解在亚硫酰氯(SOCl2)中组成。负极：8Li8e=8Li正极：3SOCl28e=2S6Cl电池反应式：8Li3SOCl2=6LiClLi2SO32S2、铅蓄电池：铅蓄电池可放电亦可充电，具有双重功能。属于二次电池。蓄电池充、放电的总化学方程式为：PbO2Pb2H2SO42PbSO42H2O3、新型燃料电池：用惰性材料（如， Au 、 Pt 和石墨等）作电极（称为惰性电极）。电极本身不发生任何反应，而是引入两极上的适当物质发生氧化还原反应，如燃料电池，它是一种新兴的高能电池。应用于航天事业，它发展迅速、种类较多，负极通入可燃烧气体，如 H2、 CH4。它们燃烧时被氧化，正极通入氧化剂，如 O2或空气，它们被还原，常用 KOH 做电解质溶液。例如：由 H2和 O2构成的氢氧燃料电池，用 KOH 做电解质溶液。电极反应为：负极：2H24e4OH4H2O正极：O22H2O4e4OH电池总反应为：2H2+O2=2H2O重难点知识解析（一）电解原理1、电解氯化铜（1）实验步骤第一步：如图甲所示，把两根石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。第二步：如图乙所示，把用导线连接在一起的两根石墨插入U形管里的CuCl2溶液内，观察现象。第三步：如图丙所示，将两根石墨棒、一只电流表和低压直流电源串联起来，将石墨棒插入U形管里的CuCl2溶液内，接通电源。把湿润的碘化钾淀粉试纸放在与电源正极相连的电极附近。观察现象，约5min后切断电源。（2）实验现象在第一步和第二步中均无新现象发生。在第三步实验中，电流表的指针发生偏转；阴极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变深，阳极石墨棒周围CuCl2溶液绿色变浅；阴极石墨棒上逐渐覆盖了一层红色固体，阳极石墨棒上有气泡放出，并可闻到刺激性的气味，同时看到湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色。（3）实验结论在通直流电的条件下，溶液里的CuCl2发生了分解反应：CuCl2CuCl2Cu生成于阴极的石墨棒上，Cl2生成于阳极的石墨棒上。（4）原理分析CuCl2是强电解质且易溶于水，在水溶液中电离生成Cu2和Cl。CuCl2Cu22Cl通电前，Cu2和Cl在水里自由地移动着；通电后，这些自由移动着的离子，在电场作用下，改作定向移动。溶液中带正电的Cu2向阴极移动，带负电的氯离子向阳极移动。在阴极，铜离子获得电子而还原成铜原子覆盖在阴极上；在阳极，氯离子失去电子而被氧化成氯原子，并两两结合成氯分子，从阳极放出。阴极：Cu22eCu阳极：2Cl2e Cl2电解CuCl2溶液的化学反应方程式：CuCl2CuCl2（5）电解质水溶液电解反应的综合分析在上面叙述氯化铜电解的过程中，没有提到溶液里的H和OH，其实H和OH虽少，但的确是存在的，只是他们没有参加电极反应。也就是说在氯化铜溶液中，除Cu2和Cl外，还有H和OH，电解时，移向阴极的离子有Cu2和H，因为在这样的实验条件下Cu2比H+容易得到电子，所以Cu2在阴极上得到电子析出金属铜。移向阳极的离子有OH和Cl，因为在这样的实验条件下，Cl比OH容易失去电子，所以Cl在阳极上失去电子，生成氯气。说明：阳离子得到电子或阴离子失去电子而使离子所带电荷数目降低的过程又叫做放电。用石墨、金、铂等还原性很弱的材料制做的电极叫做惰性电极，理由是它们在一般的通电条件下不发生化学反应。用铁、锌、铜、银等还原性较强的材料制做的电极又叫做活性电极，它们做电解池的阳极时，先于其他物质发生氧化反应。在一般的电解条件下，水溶液中含有多种阳离子时，它们在阴极上放电的先后顺序是：AgHg2Fe3Cu2(H)Fe2Zn2；水溶液中含有多种阴离子时，它们的惰性阳极上放电的先后顺序是：S2IBrCl(F、NO3、SO42等)（6）以惰性电极电解电解质水溶液，分析电解反应的一般方法步骤为：分析电解质水溶液的组成，找全离子并分为阴、阳两组；分别对阴、阳离子排出放电顺序，写出两极上的电极反应式；合并两个电极反应式得出电解反应的总化学方程式或离子方程式。（二）电解原理的应用1、铜的电解精炼（1）电解法精炼铜的装置（2）电解法精炼铜的化学原理阳极（粗铜）：Cu2eCu2阴极（纯铜）：Cu22eCu说明：以铜为材料做的电极属于活性电极。在一般的电解条件下，活性阳极先于电解质溶液中的成分发生氧化反应。粗铜中往往含有锌、铁、镍、银、金等多种杂质，当含杂质的铜在阳极不断溶解时，位于金属活动性顺序铜以前的金属杂质如Zn、Fe、Ni等，也会同时失去电子，如：Zn2eZn2Ni2eNi2但是它们的阳离子比铜离子难以还原，所以它们并不在阴极获得电子析出，而只是留在电解液里。而位于金属活动性顺序铜之后的银、金等杂质，因为给出电子的能量比铜弱，难以在阳极失去电子变成阳离子溶解下来，当阳极上的铜失去电子变成离子溶解之后，它们以金属单质的形式沉积在电解槽底，形成阳极泥（阳极泥可作为提炼金、银等贵重金属的原料）用电解精炼法所得到的铜叫做电解铜，它的纯度可达到99.95%99.98%。2、电镀（1）电镀的涵义电镀是应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其他金属或合金的过程。（2）电镀的目的电镀的目的主要是使金属增强抗腐蚀能力、增加美观和表面硬度。（3）电镀的原理电镀的原理与电解精炼铜的原理是一致的。电镀时，一般都是用含有镀层金属离子的电解质配成电镀液；把待镀金属制品浸入电镀液中与直流电源的负极相连，作为阴极；用镀层金属作为阳极，与直流电源正极相连。通入低压直流电，阳极金属溶解在溶液中成为阳离子，移向阴极，这些离子在阴极获得电子被还原成金属，覆盖在需要电镀的金属制品上。3、铝的冶炼4、氯碱工业（1）电解饱和食盐水反应原理实验步骤按图装置，在U形管里倒入饱和食盐水，插入一根石墨棒作阳极，一根铁棒作阴极。同时在两边管中各滴入几滴酚酞试液，并用湿润的碘化钾淀粉试纸检验阳极放出的气体。接通直流电源后，注意管内发生的现象。实验现象阳极上有气泡逸出，气体呈黄绿色，有刺激性气味，使湿润的碘化钾淀粉试纸变为蓝色，阳极区溶液由无色变为黄绿色。阴极上有气泡逸出，气体无色、无味。阴极区溶液由无色变为浅红色，红色逐渐加深、区域逐渐扩大。实验结论用惰性材料作阳极，电解食盐的饱和溶液，生成Cl2、H2和NaOH。阳极：2Cl2eCl2（放电顺序：ClOH）阴极：2H2eH2（放电顺序：HNa）在上述反应中，由于H在阴极上得到电子而生成H2，破坏了附近的水的电离平衡，促进了水继续电离，结果阴极区溶液里OH的浓度增大而呈现碱性。（2）离子交换膜法制烧碱离子交换膜电解槽的组成由阳极（金属钛网）、阴极（碳钢网）、离子交换膜、电解槽框和导电铜棒等组成，每台电解槽由若干个单元槽串联或并联组成。下图表示一个单元槽的示意图。阳离子交换膜的作用将电解槽隔成阴极室和阳极室，它只允许阳离子（Na）通过，而阻止阴离子（Cl、OH）和气体通过。这样既能防止阴极产生的H2和阳极产生的Cl2相混合而引起爆炸，又能避免Cl2和NaOH作用生成NaClO而影响烧碱的质量。（3）离子交换膜法电解制烧碱的主要生产流程离子交换膜法电解制碱的主要生产流程（4）食盐的精制粗盐的成分:粗盐中的主要成分是NaCl,此外还含有泥沙、Ca2、Mg2、Fe3、SO42杂质。这样的粗盐不符合电解要求，因此必须经过精制。杂质的危害：Ca2、Mg2、Fe3等金属离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜；此外，杂质的存在会使得到的产品不纯。除杂质的过程：注意：除杂质时所加试剂的顺序要求是：a、Na2CO3必须在BaCl2之后；b、加入盐酸在过滤之后。试剂加入顺序有多种选择，如：a、BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl；b、BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl；c、NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl。（5）、以氯碱工业为基础的化工生产及产品的主要用途（三）金属的腐蚀金属的腐蚀是指金属或合金跟周围接触到的化学物质发生化学反应而腐蚀损耗的过程。1、实质 金属原子（M）失去电子而被氧化的过程，即 M ne Mn。2、类型 有电化腐蚀和化学腐蚀两种。（1） 电化腐蚀：不纯的金属 ( 或合金 ) 接触到电解质溶液发生原电池反应，相对较活泼的金属原子失去电子而被氧化所引起的腐蚀。 （2） 化学腐蚀：金属跟接触到的物质 ( 一般为非电解质 ) 直接发生氧化还原反应而引起的一种腐蚀。化学腐蚀电化腐蚀条件金属与电解质等直接接触不纯金属或合金与电解质溶液接触现象无电流产生有微弱电流发生本质金属被氧化的过程较活泼金属被氧化的过程相互 关系化学腐蚀与电化腐蚀往往同时发生 , 但电化腐蚀更普遍，危害严重 3 、电化腐蚀的类型 通常有析氢腐蚀和吸氧腐蚀两种情况。这两种腐蚀的差