2014-2015第二学期《无机化学》9月考前辅导资料.docx

无机化学7月份课程考前辅导资料1、考试复习所用教材2、考试题型介绍考试题型主要分为四类，分别是填空题（每空一分，共20分）、单项选择题（每题2分，共40分）、简答题（每题5分，共20分），计算题（每题10分，共20分）。3、考试相关概念、知识点、复习题、例题归纳。（1）胶体分散系1.胶体的组成：分散相+分散介质+稳定剂2.胶体分散系的分类：溶胶、高分子溶液、缔合溶胶3.胶体的性质：光学性质：丁达尔效应 胶团对光的散射现象；动力性质：布朗运动胶团粒子的不规则运动；电学性质：电泳现象胶粒在电场下的不规则运动4.溶胶的稳定性动力学稳定性：胶团运动聚集稳定性：胶粒的带电性使同种电荷有排斥作用；热力学稳定性：胶体粒子因很大的比表面积而能聚集成大颗粒4.胶体的聚沉关键：稳定性的去除加电解质，如明矾使水净化（吸附电荷）与相反电性的溶胶混合；加热（2）非电解质稀溶液依数性的相关知识点1.难挥发非电解质稀溶液的蒸汽压下降、凝同点下降、沸点上升和渗透压变化都与溶液中所含的种类和性质无关，只与溶液的浓度有关，总称非电解质稀溶液的依数性，也叫非电解质稀溶液的通性。2.稀溶液依数性的本质是渗透压降低。3.注意：非电解质稀溶液的有关计算公式用于电介质稀溶液时要乘以 相应电解质中溶液中的质点数，不能直接应用；但浓溶液不能用上述公式计算。原因分析：稀溶液依数性的计算公式只适用于非电解质组成的稀溶液，而不适用于电解质溶液和非电解质浓溶液。因为非电解质浓溶液中，溶质的分子数多，它们之间相互影响增强，破坏了溶液依数性的定量关系。对于电解质溶液，由于溶质发生了解离，使溶液的依数性发生较大偏差。同浓度的电解质溶液总是比同浓度的非电解质溶液有较大的蒸汽压下降、沸点升高、凝固点降低和渗透压。对于这种偏差现象，必须在有关公式中引入i予以校正，这样计算结果才与实验相符。（3）化学动力学1.化学反应速率化学反应速率可用反应物或生成物的浓度随时间的变化率来表示。2.速率方程和速率常数速率方程：把反应物浓度和反应速率联系起来的数学表达式。对于反应：aA+BbgG+hH反应速率v=kcm(A)cn(B),即为速率方程式，式中的常数k即为反应速率常数。反应速率常数：a、物理意义：k只取决于反应的本性（Ea，活化能）和温度；b、注意事项：k是温度的函数，与浓度的大小无关；k的单位即量纲，随速率方程变化而变化；k一般由实验测得，只有基元反应可以直接写出。.影响反应速率常数的因素由阿伦尼乌斯公式可以看出，升高温度，反应速率常数k将增大；使用催化剂时，反应速率常数k将增大；改变反应物或生成物的浓度时，反应速率常数k将不变。3.反应级数定义：速率方程中各反应物浓度的指数之和；说明：如v=kcm(A)cn(B)则反应物A的反应级数为m,反应物B的反应级数为n;总反应级数为m+n。注意：a、反应级数表示了反应物浓度对反应速率影响的大小关系；反应级数只能由实验测定；b、反应级数可以是整数、分数、零或负数；c、零级反应的反应速率与反应物浓度无关反应级数的确定基本方法a、测定反应物浓度c随时间t的变化；b、作c-t图像，求个时刻的速度v;c、分析v与浓度c的变化关系，确定m、n4.化学反应速率理论碰撞理论主要内容：反应物分子间的相互碰撞是反应进行的必要条件，反应物分子碰撞 频率越高，反应速率越快，但并非每次碰撞都能引起反应发生，能发生化学反应的碰撞为有效碰撞。有效碰撞发生的条件：a、相互碰撞的分子应有适合的碰撞取向；b、相互碰撞的分子必须具有足够的能量。把能够发生有效碰撞的分子称为活化分子根据碰摘理论，增大化学反应速率的方法：a、增大单位时间内分子碰撞的总数增大浓度；b、增大碰撞总数中有效碰撞的百分数升高温度活化能：碰撞理论认为，活化能是活化分子的平均能量与反应物分子的平均能量之差5.催化剂及基本特征a、催化剂和催化作用：正催化剂；负催化剂(阻化剂）b、催化剂的特征：i、催化剂只改变反应速率，不改变反应方旳；ii、催化剂同等程度地改变正逆反应的活化能，同时提高正、逆化学反应速率；iii、催化剂具有一定的选择性；iv、催化剂在反应前后不发生变化，但在反应过程中会变化13（4）化学反应的热平衡1.化学平衡化学平衡的建立：在一定的条件下，可逆化学反应的正负反应速率相等时的状态。化学平衡的特点：a.是一个动态的过程；b.在平衡状态下，G=0;c.化学平衡的组成与到达平衡的途径无关。2.化学平衡常数的意义化学平衡常数是反应进行程度的标志。值越大，反应进 行程度越大，反应进行得越彻底。3.化学平衡的移动平衡移动：从旧的平衡状态转移到新的平衡状态的过程勒沙特列原理：一旦改变维持化学平衡的条件，平衡就会向着减弱这个改变的方向移动。注意:a.该原理不能实际判定某一系统是否达到平衡，只是预言了平衡打破后，体系的新的平衡移动的方向；b.平衡移动的结果是建立了新的平衡体系；c.利用勒沙特列原理不能进行定量计算（5）酸碱平衡1.酸碱理论介绍酸碱的概念：凡是在水溶液中电离产生的阳离子全部是H+的物质叫做酸；凡是电离产生的阴离子全部是0H-的物质叫做碱；在水溶液中电离产生的阳离子除H+外尚有其它离子或电离产生的阴离子除0H-外尚有其它离子的物质的物质叫做盐。中和反应的实质：H+0H-=H202.布伦斯惕劳伦酸碱质子理论酸碱的概念：凡是能给出H+的物质都是酸；凡是能接受0H-的物质都是碱共轭酸碱对：质子酸碱不是孤立的，它们通过质子相互联系，质子酸释放质子转化为它的共轭碱，质子碱得到质子转化为它的共轭酸。这种关系称为酸碱共轭关系，其酸碱称为共轭酸碱对。酸碱反应实质：质子转移的过程；中和反应的实质：质子的传递；电离作用的实质：水与分子酸碱之间的质子传递；阿伦尼乌斯酸碱理论中盐类水解的实质：水与离子酸碱之间的质子传递注意：a、在质子酸碱理论中，酸和碱可以是分子，可以是离子；b、同一物质有时可以做酸，有时可以做碱；c、质子理论中没有盐的概念，也无水解反应；d、单独一对共轭酸碱对本身是不能发生酸碱反应的3.水的电离和pH标度水即是质子酸又是质子碱，水分子之间可以进行质子传递：H20+H20=H3O+0H-水的离子积纯水的电离平衡常数称为质子自递常数，简称为水的离子积。298K时，纯水的 Kw=lO-14 H+=0H-=lO-7mol-1水的质子自递是吸热反应，故/随温度的升高而增大4.同离子效应和盐效应同离子效应：在弱电解质电离平衡体系中，加入和弱电解质含有相同离子的强电解质会使弱电解质的电离度减小的现象。盐效应：向弱电解质溶液中加入强电解质会使弱电解质电离度増大的现象。注意：同离子效应一定会产生盐效应，盐效应不一定会产生同离子效应5.缓冲溶液1、缓冲溶液的定义、组成、原理缓冲溶液的定义：缓冲溶液是外加酸碱pH变化很小的溶液缓冲溶液的组成：弱酸及其盐组成的溶液，弱碱及K共轭酸组成的溶液，多元弱酸弱碱的共轭酸碱对组成的溶液。缓冲溶液的原理：同离子效应，电离平衡的移动2、缓冲容量和缓冲范園缓冲容量：缓冲能力大小的衡量，指单位体积缓冲溶液的pH值改变极小值所 需的酸或碱的物质的量。有效缓冲范围：缓冲溶液具有稳定溶液pH值的能力，但这种能力是有限的，即有效缓冲范范围。如果外加酸碱过多，超过缓冲范围，缓冲溶液会失去缓冲能力。3、 影响缓冲溶液的因素缓冲溶液的总浓度和缓冲比4、 计算缓冲物质的浓度之比，使所配溶液的pH为所需值：pH=pKa-lgc(酸)/c(共轭碱)pOH=pKb-lgc(碱)/c(共轭酸)(6)沉淀-溶解平衡1.沉淀溶解平衡:一定温度下，难溶电解质变成水合离子的(即溶 解）的速率与溶液中水合离子回到晶体表面（即沉淀）的速率相等时 的状态叫做沉淀溶解平衡。2.溶度积定义：一定温度下，难溶电解质的饱和溶液中各离子浓度的系数方 次的乘积，记为Ksp注意：a、溶度积是难溶电解质饱和溶液的特性常数；b、属于化学平衡常数，其大小只与难溶电解质的自身性质和温度有关，与溶液中离子的浓度无关。c、适用范围：难溶强电解质及难溶弱电解质3.溶度积Ksp与溶解度S相同点：都可以反应难溶电解质的溶解能力的大小；不同点：a、溶解度是平衡常数的一种，表示一定温度下难溶电解质的饱和溶液中离子浓度之间的关系；b、溶解度S是浓度的-种表达形式，表示一定温度下1L 难溶电解质中溶质的量；注意：比较不同电解质溶解度时，若电解质属于相同类型，则可直接比较，Ksp大的，S也大；比较不同类型的电解质溶液时应先利用求出溶解度S，然后比较大小。4.溶度积规则依据：rGm=RTln(J/Ksp)对沉淀溶解与生成的的判断 Ksp，rGm Ksp ,rGm 0,过饱和溶液，有沉淀生成，至达到饱和； J= Ksp，rGm=0,饱和溶液，处于沉淀溶解平衡状态。5.同离子效应和盐效应同离子效应：向难溶电解质中加入含有相同离子的强电解质难溶电 解质的沉淀一溶解平衡向生成沉淀的方向移动，使其溶解度减小。 这种现象称为同离子效应。盐效应：在难溶电解质中加入易溶强电解质而使难溶电解质的溶解 度增大的作用。注意事项：a、当加入可溶性的含相同离子的电解质时，会产生一定的盐效应。但所加的可溶性盐浓度较小时，同离子效应占主导因素; 当浓度较大时，盐效应对沉淀溶解平衡的影响大于同离子效应； b、有同离子效应必然会产生盐效应，而盐效应不一定会产生同离子效应6. 在定性分析中，利用沉淀剂来沉淀某离子，沉淀剂可过量50% (7)配位平衡什么样的离子可以作为配合物的中心离子？中心离子是配合物的核心，绝大多是是具有空的价轨道的金属离子，特别是过渡金属离子，例如Fe3+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+等；也有中性原子核和高氧化态的非金属元素，如Na2SiF6中的Si（）。(8)氧化还原反应1.标准氢电极国际统一规定298K时标准氢电极的电极电势规定为0 V。按照IUPAC的建议，目前以标准氢电极作为参比电极。在标准氢电极以上的电极，均为负值，当该电极与标准氢电极组成电池时，该电极作为负极，在该电极上发生氧化反应。2.标准电极电势将待测电极与标准氢电极组成原电池测得原电池电动势 即为待测电极的电极电势。当组成电极有关物质浓度为1mol/L , 气体压力为101.3kPa,温度通常为298K时,测得电极电势称为标准电极电势,以表示。3.能斯特方程电极电势的能斯特方程式非标态下的电极电势可用能斯特方程式求出：298K时，=+。注意：电极反应式中的反应系数为能斯特公式中各物质浓度的方次；电极反应式中的同体和纯液体不写入公式，其它物质均要表现在式中，溶液用浓度表示，气体则要用分压与标准压强的比值；公式中的氧化型和还原型物质不只包括氧化数有变化的物质(9)分子结构1.价键理论共价键的本质是由于原子轨道重叠，原子核间电子的概率密度增大，吸引原子核而成键。价键理论基本要点：a.原子中自旋方式相反的未成对电子相互接近时，可相互配对形成稳定的化学键。一个原子有几个未成对电子，便可与几个自旋相反的未成对电子配对成键。b.形成共价键时，成键电子的原子轨道必须在对称性一致的前提下发生重叠，原子轨道重叠程度越大，两核间电子的概率密度就越大，形成的共价键就越稳定。共价键的特点：a.共价键具有饱和性在以共价键结合的分子中，每个原子成键的总数或与其以共价键相连的原子数目是一定的，这就是共价键的饱和性。b.共价键具有方向性除s轨道外，p, d, f轨道在空间都有一定的伸展方向，成键时只有沿着一定的方向取向，才能满足最大重叠原则，这就是共价键的方向性。2.杂化轨道理论杂化是指在形成分子的过程中，若干不同类型能量相近的原子轨道重新组合成一组新的原子轨道,这种轨道重新组合的过程称为杂化，所形成的新轨道称为杂化轨道。杂化轨道类型：只有s轨道和p轨道参与的杂化称为sp型杂化。根据参与杂化的p轨道数目的不同, sp型杂化又分为三种杂化方式：sp、sp2、sp3杂化.(10)计算题例题举例1.对于A（s）+B2+（aq）=A2+（aq）+B（s）反应，已知A2+的初始浓度为零，B2+的初始浓度为0.06 molL-1，平衡时B2+的浓度为0.02 molL-1，计算上述反应25时的K。解：B2+的初始浓度为0.06 molL-1，即c0=0.06 molL-1，平衡时B2+的浓度为0.02 molL-1，即cB=0.02 molL-1，反应消耗的B2+的浓度c= c0-cB=0.06 molL-1-0.02 molL-1=0.04 molL-1反应生成的A2+的浓度CA=0.04 molL-1平衡常数K=cA/cB=0.04/0.02=2 2. 在1133K时于一恒容容器中发生如下反应： 3H2（g）+ CO（g）= CH4(g) + H2O(g) 起始分压(kPa) 203.0 101.0 0 0 平衡时CH4的分压为13.2kPa，求该反应在1133K时的平衡常数 Kc及各物质的平衡浓度？ 解： 平衡分压(kPa)：P(CH4)=P(H2O)=13.2 P(H2)=203.0-(313.2)=163.4 P(CO)=101.0-13.2=87.8 平衡浓度为： CH4=H2O= P/RT =0.0014mol.L-1 H2=P/RT =0.00173mol.L-1 CO=P/RT=0.0093mol.L-1 Kc=CH4H2O/H2CO=40.7 3.在含有浓度均为1.010-4 molL-1的CrO42-离子和Cl-离子的混合溶液中逐滴加入AgNO3溶液，通过计算说明何种物质先沉淀？两者能否分离开？( Ksp(AgCl)=1.5610-10，Ksp(Ag2CrO4)=9.010-12)解：沉淀AgCl时所需要的Ag+离子浓度为： Ag+ = Ksp(AgCl)/Cl- = (1.5610-10) / (1.010-4 )