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化学基本理论专题复习专题一:物质结构、元素周期律一、2008年考试大纲6物质结构(1)了解原子的结构及同位素的概念。理解原子序数、核电荷数、质子数、中子数、核外电子数,以及质量数与质子数、中子数之间的相互关系。 (2)以第1、2、3周期的元素为例,了解原子核外电子排布规律。 (3)理解离子键、共价键的含义。理解极性键和非极性键。了解极性分子和非极性分子。了解分子间作用力。初步了解氢键。 (4)了解几种晶体类型(离子晶体、原子晶体、分子晶体、金属晶体)及其性质。 7元素周期律和周期表 (1)掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。 (2)以第3周期为例,掌握同一周期内元素性质(如:原子半径、化合价、单质及化合物性质)的递变规律与原子结构的关系;以A和VIIA族为例,掌握同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系。二、要点、考点归纳与例析1、 构成原子或离子微粒之间的关系(1) 对于一个原子(中性) 质量关系:质量数(A)质子数(Z)中子数(N) 电性关系:核电荷数(Z)质子数(Z)核外电子数原子序数(2) 对于阳离子:质子数核外电子数,且质子数核外电子数n(3) 对于阴离子:质子数C、K+Na+、Cl-F-。(2) 同周期的原子、离子电子层数相同时,随核电荷数的增大,半径逐渐减小。如NaMg、Na+Mg2+。(3) 电子层结构相同的离子,半径随核电荷数增加而减小。如O2-F-Na+ Mg2+Al3+。4、元素的化合价 (1)金属:无负价,120号元素中金属元素只有一种正化合价且离子符合惰性元素电子层结构;长周期主族金属可能有多种正化合价且阳离子不一定符合惰性元素原子结构(如Pb2+、Pb4+);过渡金属元素可能有多种正化合价,阳离子一般不符合惰性元素原子结构(Fe2+、Fe3+)。 (2)非金属一般有:一种负化合价形成简单离子(如Cl-、S2-)及其盐 形成气态氢化物(注意:H2O、H2O2、烃的特殊性)多种正化合价:不能形成简单离子(H+例外)只能形成分子或原子团(O、F一般无正价),且偶族偶价、奇族奇价。|最高正价|+|最低负价|=8,主族最高正价=族序数=最外层电子数,|最高正价|=|最低负价|(常见的有氢和IVA族元素)。例3:(07北京理综)8X、Y为短周期元素,X位于IA族,X与Y可形成化合物X2Y,下列说法正确的是AX的原子半径一定大于Y的原子半径BX与Y的简单离子不可能具有相同的电子层结构C两元素形成的化合物中,原子个数比不可能为1 :1DX2Y可能是离子化合物,也可能是共价化合物解析 X位于A族,可能是非金属元素H ,也可能是金属元素Li或Na,X和Y可形成化合物X2Y,则Y的化学价为2价,Y也可以是A族的O或S,因X、Y不一定在同一周期,不能判断半径大小,在Na2O中,Na+和O2具有相同的电子层结构。在Na2O2和H2O2中,原子数之比为1:1,H2S是共价化合物,Na2S是离子化合物。选D。5、判断元素非金属性或金属性强弱的实验方法(1)比较元素非金属性强弱的方法 a根据元素在周期表中的位置判断(同周期、同主族元素的递变规律)。 b根据非金属单质与H2化合的难易程度(条件、现象)进行判断。 c根据气态氢化物的稳定性进行判断。 d根据最高价氧化物对应水化物的酸性强弱进行判断。 e根据非金属间的置换反应进行判断。(2)比较元素金属性强弱的方法 a根据元素在周期表中的位置判断。 b根据单质与水或酸反应的难易判断。c根据元素最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱判断。d根据组成原电池的电极情况判断。e根据金属间的置换反应判断。f根据金属活动性顺序表判断。例4:短周期元素A、B、C的原子序数依次递增,它们的原子最外层电子数之和为10,A和C同主族,B原子的最外层电子数等于A原子的次外层电子数,下列叙述中正确的是( )A、原子半径 ABCB、A的氢化物稳定性大于C的氢化物稳定性C、三种元素的最高价氧化物对应的水化物均可由化合反应得到D、高温下,B单质能置换A单质,A单质能置换C单质解析B的最外层电子数为A的次外层,故为2,8个(8个舍),又因为A、C同主族,故最外层电子数为4个, A、B、C的原子序数依次递增,又为短周期元素,分别为C、Mg、Si。故B、D正确。6、元素原子序数的确定(1)同主族元素原子序数的确定对于周期表中IA族、IIA族的元素,上下周期原子序数之差等于上一周期所包含元素的种类;对于从IIIA族到零族的元素,上下周期原子序数之差等于下一周期所包含元素的种类。第一到第七周期所含元素种类分别为2、8、8、18、18、32、32,如已知K为19号元素,则其下一周期的Rb的原子序数为19+18=37(18为K所在第四周期的元素种类);再如I为号元素,则下一周期的At的原子序数为53+32=85(32为At所在的第六周期的元素种类)。(2)同周期元素原子序数的确定 对于同周期元素,必须根据该周期中元素的种类及所在族的位置而定,如:第IIA族元素的原子序数为x,则周期的第IIA的原子序数可以为:x+1+14+10(第六、七周期)。例5:有两种短周期元素X和Y,可以组成XY3,当Y的原子序数为M 时,X的原子序数可能为M4 M4 M8 M2 M6其中正确的是( )A、 B、 C、 D、解析形成XY3型化合物,可能为X(+3价 5B、13Al)和Y(-1价 9F、17Cl)或X(+6价 16S)和Y (-2价8O) 。同时也要考虑一些特殊情况,如变价元素PCl3、PF3等。选C。7、周期表的位、构、性三者的推导若已知某元素的原子序数:可按原子核外电子排布规律写出其原子结构示意图,即可推知其所在周期(电子层数)、最外层电子数(限于主族元素、最外层电子数在38之间)、化学特性;根据稀有元素原子序数2、10、18、36、54、86(118)和周期表从左到右的各族排列序列也可推知其在周期表中的位置。如推84号元素的位置,先找最近的稀有元素原子序数86,相比86小2,则在第六周期(与86号相同)第VIA族(按族从左到右的序列),再根据同族元素的递变规律(主)和同族熟悉元素的性质(次)推测未知元素的性质。例6:(07天津理综卷)72007年3月21日,我国公布了111号元素Rg的中文名称。该元素名称及所在周期 A钅仑 第七周期 B镭 第七周期 C铼 第六周期 D氡 第六周期解析 第七周期排满为118号元素,向前倒推,可以得到111号元素为第七周期第A族。镭为第七周期的A族,所以答案为A。8、元素的某些特性(1)开成化合物种类最多的元素或单质是自然界中硬度最大的物质的元素或气态氢化物中氢的质量分数最大的元素:Co(2)空气中含量最高的元素或气态氢化物的水溶液呈碱性的元素:No(3)地壳中含量最多的元素或气态氢化物的沸点最高的元素或氢化物在通常情况下呈液态的元素:O;地壳中含量第二的元素:Si地壳中含量最多的金属元素:Al。(4)最高价氧化物及其水化物既能与强碱反应又能与强酸反应的常见的元素:Al。(5)元素的气态氢化物和它的最高价氧化物对应水化物起化合反应的元素:N;能起氧化还原反应的元素:S;常温下能与水反应的非金属元素单质:F2。9、化学键的极性常见问题(1)只含非极性共价键的物质:同种非金属元素构成的单质,如:I2、N2、P4、金刚石、晶体硅等;既有极性键又有非极性键的物质:如H2O2、C2H4、CH3CH3、C6H6(苯)等;既有离子键又有非极性键的物质,如Na2O2、CaC2等;由离子键、共价键、配位键构成的物质,如NH4Cl等;无化学键的物质:稀有气体如He、Ar等。(2)离子化合物中一定存在离子键,可能存在共价键;共价化合物一定不含离子键;由非金属元素形成的化合物不一定都是共价化合物,如铵盐。(3)分子中不一定都有化学键,如稀有气体分子为单原子分子,不存在化学键。氢键不是化学键,是一种特殊的分子间作用力。(4)极性分子可能含有非极性键(如H2O2),但双原子极性分子一定不含非极性键(如CH4、CCl4、BF3、CO2、CS2等),非极性分子一般都是对称结构。(5)对于组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大则分子间作用力越大,物质熔、沸点越高;分子间作用力只存在于分子晶体中,只决定晶体的熔、沸点高低,不影响分子晶体的稳定性等化学性质。例7:(07天津理综卷)9下列关于粒子结构的描述不正确的是AH2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子BHS和HCl均是含一个极性键的18电子粒子CCH2C12和CCl4均是四面体构型的非极性分子D1 mol D216O中含中子、质子、电子各10 NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)解析A、价电子就是最外层电子数,均为8个,分子的极性跟分子的对称性等因素有关,一般我们可由中心原子的化合价等于价电子数,则其为非极性分子。 B、极性键可由共用电子的是不是同种元素来判断。 C、CH2C12虽为四面体结构,但由于键的极性不一样,所以不是非极性分子。 D、D()与的质子数、中子数、电子数均相等。例8:(全国理综卷)9短周期元家W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,W与Y、X与Z 位于同一主族W 与X 可形成共价化合物WX2Y原子的内层电子总数是其最外层电子数的2.5 倍 下列叙述中不正确的是AWX2分子中所有原子最外层都为8 电子结构BWX2、ZX2的化学键类型和晶体类塑都相同CWX2是以极性键结合成的非极性分子D原子半径大小顺序为X SCO。10、四种晶体的比较晶体类型离子晶体原子晶体分子晶体金属晶体构成微粒阴、阳离子原子分子金属阳离子、自由电子微粒之间作用力离子键共价键分子间作用力金属键有无分子存在只有气态时存在单个分子,而固态、液态则无无分子存在分子无熔、沸点较高很高低高低悬殊导电性熔化或水溶液中导电无或差熔化不导电,水溶液中可能导电导电熔化时键的变化离子键断裂共价键断裂分子间作用力减弱减弱水溶性大多易溶难溶相似相溶不溶或以水反应物质种类大多数盐、强碱、活泼金属的氧化物金刚石、Si、SiO2、SiC等气体、多数非金属单质、酸等金属或合金 此考点中,我们要能够理解每种晶体的组成、结构,性质的差异,熔沸点的变化规律等知识,要能够分析、比较。例9:下列晶体熔化时化学键没有破坏的是( )A、冰醋酸 B、NaCl C、金刚石 D、SiO2例10:下列叙述中,结论(事实)和对应的解释(事实)均不正确的是A、 金刚石的熔沸点高于金刚砂(SiC)是因为CC键能大于CSi键能B、 稀有气体的晶体属于原子晶体,因为其组成的微粒是原子,不存在分子间作用力C、 二氧化硅晶体中不存在SiO2分子,因为其晶体是含有氧硅的四面体的空间网状结构D、 空间构型为正四面体结构的分子,其中的键角不一定是10928,因为也可能是60解析A、其均为原子晶体,其熔沸点与键长有关,键长: CC小于CSi B、稀有气体是单原子分子,属于分子晶体,没有化学键,属于分子晶体 C、D、全正确 11、均分法确定晶体结构单元和化学键中所含微粒数假设有如右下图所示的晶体晶胞,则处于顶点的离子,从空间上看同时为8个晶胞共有,则每个离子1/8属于晶胞;处于棱上的离子,同时为4个晶胞共有,则每个离子有1/4属于晶胞;处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,则每个离子有1/2属于晶胞;处于内部的离子,完全属于该晶胞,则该离子按1个计入晶胞。由这种方法可计算也晶体结构单元中微粒的个数,同样原理可计算化学键上微粒的个数或化学键个数。如金刚石每个碳原子共形成四个共价键,可推知每个碳只相当于有1/4在一个共价键上,则每个共价键共有1/4*2=1/2个碳原子,所以1mol碳原子形成的金刚石中共有2mol共价键。例11:(2006江苏)下列关于晶体的说法一定正确的是A分子晶体中都存在共价键BCaTiO3晶体中每个Ti4+和12个O2-相紧邻CSiO2晶体中每个硅原子与两个氧原子以共价键相结合D金属晶体的熔点都比分子晶体的熔点高答案 B专题二 化学反应速率、化学平衡专题一、2008年高考大纲8化学反应速率、化学平衡 (1)了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法。理解外界条件(浓度、温度、压强、催化剂等)对反应速率的影响。 (2)了解化学反应的可逆性。理解化学平衡的含义及其与反应速率之间的联系。(3)理解勒夏特列原理的含义。理解浓度、温度、压强等条件对化学平衡移动的影响。 (4)以合成氨工业生产为例,用化学反应速率和化学平衡的观点理解工业生产的条件。二、要点、考点归纳与例析1、 外界条件对化学平衡和化学反应速率的影响对于反应 ;下表归纳了外界条件改变时的变化情况和平衡移动情况。外界条件措施改变瞬间瞬间正、逆的关系平衡移动的情况正反应速率逆反应速率温度升温增大增大正逆向正向移动浓度增大反应物浓度增大不变正逆向正向移动减小生成物浓度不变减小正逆向正向移动增大生成物浓度不变增大正逆向逆向移动减小反应物浓度减小不变正P+q 正逆向正向移动若m+n=P+q 正=逆平衡不移动若m+nP+q 正P+q 正逆向逆向移动若m+n=P+q 正=逆平衡不移动若m+n逆向正向移动催化剂使用催化剂增大增大正逆对平衡无影响 在这部分考纲中要求是“了解化学反应速率的概念,反应速率的表示方法,理解外界条件对反应速率的影响;了解化学反应的可逆性,理解化学平衡的含义及其反应速率之间的内在联系;理解勒夏特列原理的涵义,掌握温度、浓度、压强等外界条件对化学平衡移动的影响。”在每年的高考题中都有体现。例1:(07全国II理综)6已知:C(s)+CO2(g)2CO(g)H0。该反应达到平衡后,下列条件有利于反应向正方向进行的是A升高温度和减小压强 B降低温度和减小压强C降低温度和增大压强D升高温度和增大压强解析本题考查的是外界条件对化学平衡移动的影响,首先我们条件上看,正反应是一个体积增加的反应,且正反应吸热。此平衡移动的角度看,此题选A。例2:(07江苏)13. 一定温度下可逆反应:A(s)+2B(g)2C(g)+D(g);H0。现将1mol A和2molB加入甲容器中,将4 molC和2 mol D加入乙容器中,此时控制活塞P,使乙的容积为甲的2倍,t1时两容器内均达到平衡状态(如图1所示,隔板K不能移动)。下列说法正确的是A保持温度和活塞位置不变,在甲中再加入1molA和2molB,达到新的平衡后,甲中C的浓度是乙中C的浓度的2倍B保持活塞位置不变,升高温度,达到新的平衡后,甲、乙中B的体积分数均增大C保持温度不变,移动活塞P,使乙的容积和甲相等,达到新的平衡后,乙中C的体积分数 是甲中C的体积分数的2倍D保持温度和乙中的压强不变,t2时分别向甲、乙中加入等质量的氦气后,甲、乙中反应速 率变化情况分别如图2和图3所示(t1前的反应速率变化已省略)答案B、D2、判断化学平衡状态的方法反应是否平衡状态混合物质系中各成分的量各物质的物质的量或各物质的物质的量分数一定是各物质的质量或各物质的质量分数一定是各气体的体积或体积分数一定是总体积、总压强、总物质的量、总浓度一定不一定正反应速率和逆反应速率的关系在单位时间内消耗m molA,同时生成m molA,则是在单位时间内消耗n molB,同时消耗了p molC,则是不一定等于不一定在单位时间内生成n molB,同时消耗q molD不一定压强时,总压强一定(其他条件不变)是时,总压强一定(其他条件不变)不一定混合气体相对平均相对分子质量(M)一定,是一定,不一定温度任何化学反应都伴随则能量的变化,当体系温度一定(其他条件不变)是体系的密度密度一定不一定在判断平衡状态时,我们只要抓住:“在反应中能够改变的量,如果保持不变,则达到平衡状态”这点来分析,可以减轻一些记忆上的麻烦。例3:在一定温度下的定容密闭容器中,当下列物理量不再变化时,表明反应已达到平衡的是( )A、混合气体的压强 B、混合气体的平均相对分子量C、B的物质的量浓度 C、气体总的物质的量3.等效平衡等效平衡分为量等同平衡(等量等效平衡)和量分数等同平衡(等比等效平衡)。(1)量等同平衡(等量等效平衡)定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达到平衡时,各组分的物质的量(或质量)分别相等。适用情况:恒温、恒容,反应前后气体分子数不等的可逆反应,只能实现等量等效平衡。量等同则量分数一定等同,量等同平衡为量分数等同平衡的特例。(2)量分数等同平衡(等比等效平衡)定义:指相同条件下同一可逆反应从不同途径达平平衡时,各组分的质量分数.体积分数(气体)或物质的量分数分别相等。适用情况:恒温、恒压,反应前后气体分子数不等的可逆反应和恒温下任何反应前后气体分子数相等的可逆反应。(3)等效平衡题的解法1、量等同平衡a.“一边推法”:将不同的起始状态“一边推”(相同的几种物质的浓度通过方程式转化为零)后比较,各组分的量分别相等。”b.原子守恒法:两状态中相同元素的原子数分别相等.仅适用于具体的可逆反应而不适用于用字母A、B、C等表示的反应。2.量分数等同平衡a、“一边推法”:将不同的起始状态“一边推”后,各组分的物质的量之比分别相等。b.原子守恒法:两状态中相同元素的原子数之比分别相等,仅适用于具体的可逆反应而不适用于用字母A.B.C等表示的反应。c.一边推后,后者各组分的量为前者的a倍,则平衡时后者各组分的量(质量、物质的量、气体体积)也为前者的a倍。例4:(07天津理综)13向某密闭容器中充入1molCO和2molH2O(g),发生反应:CO+H2O (g) CO2 +H2。当反应达到平衡时,CO的体积分数为x。若维持容器的体积和温度不变,起始物质按下列四种配比充入该容器中,达到平衡时CO的体积分数大于x的是A0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2B1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2 . C0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.4molCO2+0.4molH2 D0.5molCO+1.5molH2O(g)+0.5molCO2+0.5molH2 解析本题我们可以采用等效平衡一边推的方法来做。A0.5molCO+2molH2O(g)+1molCO2+1molH2 相当于1.5molCO+3molH2O(g),与1molCO和2molH2O(g)成比例,形成等比等效平衡,达到平衡体积分数相同。B1molCO+1molH2O(g)+1molCO2+1molH2 . 相当与2molCO+2molH2O(g),先通入1molCO和2molH2O(g)与原来等同,再通入1 molCO,转化的比上次少,所以体积分数增大,大于x。B正确其他采用相同的方法分析。4.分析化学平衡图象题的基本要领(1)弄清各坐标轴所代表的量的意义以及曲线所表示的是哪些量的关系;(2)弄清曲线上点的意义,特别是某些特殊点(如坐标轴的交点,几条曲线的交叉点,极值点,转折点等);(3)弄清曲线“平”与“陡”的意义,即斜率的大小的意义;(4)弄清曲线的变化趋势并归纳出规律。如图中有拐点,先拐先平(在x%-T-t或x%-P-t)图象中,较早出现拐点的曲线表示先达平衡,对应温度高、压强大。图中有三个量,定一议二(即先确定一个量不变,再讨论另两个量的关系);“吸热大变,放热小变”,即在速率温度图象中,温度改变时,吸热反应速率变化大,放热反应速率变化小。例5:(07福建理综)13、下图是在恒温密闭容器中进行的某化学反应的反应速率随时间变化的示意图。下列叙述与示意图不相不符的是A、反应达平衡时,正反应速率和逆反应速率相等B、该反应达到平衡态I后,增大反应物的浓度,平衡发生移动,达到平衡态IIC、该反应达到平衡态I以后,减小反应物浓度,平衡发生移动,达到平衡态IID、同一种反应物在平衡态I和平衡态II时浓度不相等。例6:(2004江苏化学,18)在容积固定的密闭容器中存在如下反应:A(g)+3B(g) 2C(g); H0.某研究小组研究了其他条件不变时,改变某一条件对上述反应的影响,并根据实验数据作出下列关系图: 下列判断一定错误的是A图I研究的是不同催化剂对反应的影响,且乙使用的催化剂效率较高B图研究的是压强对反应的影响,且甲的压强较高C图研究的是温度对反应的影响,且甲的温度较高D图研究的是不同催化剂对反应的影响,且甲使用的催化剂效率较高5.勒沙特列原理的应用(1)关于勒沙特列原理的理解该原理只适用于可逆反应(过程),不适用于不可逆反应(过程);讲述的是平衡的移动方向(反应程度),不涉及化学反应速率(反应快慢)。 外界条件的变化造成平衡移动后,平衡移动的结果只是“削弱而不能抵消”外界条件的改变,如A(g)+B(g)C(g),增大c(A)为原平衡时的两倍,新平衡时c(A)(旧)c(A)(新)2c(A)(旧);体积增大一倍,新平衡时c(A)(旧)c(A)(新)c(A)(旧),P(旧)P(新)P(旧)。对于两种以上外界条件改变对平衡移动的方向影响相反时,一般只能通过实验途径判断,而不能通过理论推导解决。(2)应用该原理广泛适用于一切平衡之中,如化学平衡、电离平衡、水解平衡、状态平衡、溶解平衡等。1.气体的溶解平衡如:Cl2+H2OHCl+HClO,当加入NaCl、CaCO3时,平衡会发生移动,当收集Cl2、SO2、CO2、H2S、 往往分别通过饱和的NaHSO3、HaHCO3、NaHS溶液以除去可能有的酸性气体,且抑制气体的溶解。2.化工生产如合成氨反应:N2+3H22NH3;H0,加热促进电离,而稀释,电离度增大。5.水解平衡如:Fe3+3H2OFe(OH)3+3H+;H0,在配制Fe3+溶液应加入少量酸防止Fe3+水解。向沸水中滴加饱和FeCl3+,促进水解制胶体。例7:(07山东理综)14.氯气溶于水达到平衡后,若其他条件不变,只改变某一条件,下列叙述正确的是( )再通入少量氯气,减小通入少量2,溶液漂白性增强加入少量固体NaOH,一定有c(Na+)c(Cl-)c(ClO-)加入少量水,水的电离平衡向正反应方向移动解析本题是一个溶解平衡,我们课本没有进行系统学习,在分析的过程中,我们可以运用平衡理论和勒夏特列原理分析。Cl2+H2OH+Cl-+HClO,加入少量的水,溶解平衡正向移动,D正确。 在解题中,碰到我们没有学过的一些平衡,我们可用类似的方法来解决,有时候运用勒夏特列原理来解决化学平衡移动的相关问题,比较简单。6.化学平衡计算的一般思路和方法建立模式,确定关系,依据题意,列出方程。如以下反应:mA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g),令A、B起始物质的量分别为amol,bmol,达到平衡后,A的物质的量变化为mxmolmA(g)+nB(g) pC(g)+qD(g)n起始 a b 0 0 n变化 mx nx px qx n平衡 a-mx b-nx px qx 对于反应物:n(平)=n(始)-n(变),对于生成物:n(平)=n(始)+n(变)在体积固定不变的容器中,浓度同样遵循上述规律.(1)转化率的计算A的转化率= 量:物质的量,浓度,体积,质量等(2)产率的计算C的产率= (3)各组分的体积分数()专题三:电离平衡和电化学的梳理和综合一、2008年高考大纲9电解质溶液 (1)了解电解质和非电解质、强电解质和弱电解质的概念。 (2)理解离子反应的概念。 (3)理解电解质的电离平衡概念。 (4)了解水的电离、溶液pH等概念。 (5)了解强酸强碱中和滴定的原理。 (6)理解盐类水解的原理。了解盐溶液的酸碱性。 (7)理解原电池原理。初步了解化学电源。了解化学腐蚀与电化学腐蚀及一般防腐蚀方法。 (8)理解电解原理。了解铜的电解精炼、镀铜、氟碱工业等反应原理。二、本部分内容的知识体系三、本章内容的核心是实质是化学平衡移动原理的具体应用,电离平衡、水解平衡、原电池反应、电解反应中都涉及到化学平衡移动原理。下表列举了这部分内容中的跟平衡移动有关的一些实例:表:化学平衡与其它各类平衡的关系知识内容与化学平衡之间的联系1、弱电解质的电离电离平衡实质上就是一种化学平衡,可以用化学平衡移动原理对弱电解质的电离平衡作定性的、或定量的分析。根据电离度大小可比较弱电解质相对强弱,根据相应盐的水解程度也可比较弱电解质的相对强弱。2、水的电离水是一种很弱的电解质,加酸、加碱会抑制水的电离,升高温度会促进水的电离。Kw=OH-H+是水的电离平衡的定量表现,H+、OH-浓度可以用这个关系进行换算。3、盐类水解盐类水解(如F- + H2O HF + OH-)实质上可看成是两个电离平衡移动的综合结果:水的电离平衡向正方向移动(H2OH+OH-),另一种弱电解质的电离平衡向逆方向移动(HF F-+H+)。也可以看成是中和反应的逆反应,升高温度会促进水解。4、中和滴定水的电离程度很小, H+OH-=H2O的反应程度很大,所以可以利用这个反应进行中和滴定实验,测定酸或碱溶液的浓度。5、原电池反应和电解反应原电池反应和电解反应实质是氧化还原反应,其特点是一个氧化还原反应分成了两个电极反应(却氧化反应、还原反应分别在不同的电极上发生反应)。一些原电池的电极反应(如钢铁的吸氧腐蚀正极的电极反应O2+2H2O+4e = 4OH-)涉及到水的电离平衡移动造成pH变化。电解硫酸、氢氧化钠、氯化钠等溶液过程中,在阴极或阳极附近由于电极反应而使水的电离平衡发生移动造成pH变化。1、理解电解质、非电解质,强电解质和弱电解质等概念。 例1:下列物质中,水溶液能导电,溶于水时化学键被破坏,且该物质属于非电解质的是: AC6H12O6(葡萄糖) BI2 CBaCO3 DCO2 影响电离平衡的因素:越热越电离: 电离是吸热过程,因此,升高温度使平衡向右移动。越稀越电离: 稀释弱电解质溶液,平衡向右移动。同离子效应: 增大阴、阳离子的浓度,平衡向左移动; 减小阴、阳离子的浓度,平衡向右移动。加入能反应的物质2、水的电离:水是一种弱电解质,其电离与一般的弱电解质用相同的方法分析。例2:(07天津理综卷)1125 时,水的电离达到平衡:H2O H + OH ;H 0 ,下列叙述正确的是A向水中加人稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低B向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H)增大,Kw不变C向水中加人少量固体CH3COONa ,平衡逆向移动,c(H)降低D将水加热,Kw增大,pH不变解析因为水电离产生的是H+、OH,我们要考虑物质本身电离和结合情况。氨水本身电离出OH,所以水的电离向逆向移动,但是OH的浓度增加。硫酸氢钠本身电离出大量H+,故浓度增加,但Kw只与温度有关,不变。B答案正确。C答案中加入CH3COONa,CH3COO与H+结合,平衡正向移动。D加热,平衡正移,Kw增大,pH减小。3、盐类的水解(1)水解的规律:谁弱谁水解,谁强显谁性。(2)盐类水解的影响因素内因: 越弱越水解外因: 符合勒沙特列原理 温度: 升温促进水解 浓度: 稀释促进水解酸碱性的影响: (3)水解离子方程式书写的注意事项: .用可逆符号:.多元弱酸根离子 分步水解;即分开写,不合并.如Na2S溶液中:S2-+H2O HS-+OH-; HS-+H2O H2S+OH-.沉淀、气体符号( )一般不标.(多离子相互促进水解除外)(4)盐类水解的应用、判断溶液的酸碱性或解释某些盐溶液呈酸碱性。例3、(07全国II理综)70.1mol/LNaHCO3的溶液的pH最接近于A5.6B7.0C8.4D13.0解析因为NaHCO3水解呈碱性,选C。0.1mol/L只有强碱的pH值才等于13.0。、比较溶液中离子浓度的大小。 例4:(07全国理综)11在25时将pH11 的NaOH 溶液与pH3 的CH3COOH溶液等体积混合后,下列关系式中正确的是Ac (Na+)=c(CH3COO)+c(CH3COOH) Bc(H+)=c(CH3COO)+c(OH一) Cc (Na+) c (CH3COO)c(OH)c(H+) Dc (CH3COO)c(Na+)c(H+)c(OH) 解析 pH11 的NaOH 溶液与pH3 的CH3COOH溶液等体积混合,可知CH3COOH过量,是一个CH3COONa和CH3COOH的混合溶液。考虑到电离大于水解,答案选D。、判断离子是否大量共存。例5下列各组离子在溶液中能否大量共存? 说明原因:. H+、CH3COO、K+、Cl (弱电解质). S2、Al3+、Cl、Na+ (双水解). CO32、NO3、H+、K+ (气体). Cl、Ca2+、NO3、CO32 (沉淀). Fe2+、H+、Cl、NO3 (氧化还原反应) (5)溶液中的守恒关系:、电荷守恒规律:如0.1mol/L的Na2CO3溶液中c (Na) c (H) = c (HCO3 -) c (OH) 2c (CO3 2-)、物料守恒规律:c (Na) = 2c (CO3 2-) c (HCO3 -) c (H2CO3)=0.2mol/L、质子守恒规律:任何溶液中,由水电离产生的c (H)=c (OH)c (OH)=c (H)c (HCO3 -) 2 c (H2CO3)例6:(07江苏)15下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是 A0.1 molL1 HCOOH溶液中:c(HCOO)+c(OH)=c(H) B1 L 0l molL1CuSO4(NH4)2SO46H2O的溶液中:c(SO42)c(NH4)c(Cu2)c(H)c(OH) C0.1 molL1NaHCO3溶液中: c(Na)+c(H)+c(H2CO3)=c(HCO3)+c(CO32)+c(OH) D等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中:c(Na)c(HX)c(X)c(H)(OH)解析A、依据是质子守恒 B、首先我们既不考虑电离也不考虑水解,有c(SO42) c(NH4)2c(Cu2)c(H)c(OH),现在要考虑NH4水解,故c(NH4),c(H)。B正确。 C、如果根据电荷守恒:c(Na)+c(H) =c(HCO3)+2c(CO32)+c(OH) 如果根据物料守恒:c(Na) =c(HCO3)+c(CO32) +c(H2CO3) D、混合后一般电离大于水解,D错。4、酸碱中和滴定,重点在掌握实验操作,误差分析,迁移应用等方面知识。例7:(07江苏)17(10分)实验室常利用甲醛法测定(NH4)2SO4样品中氮的质量分数,其反应原理为: 4NH4+6HCHO=3H+6H2O+(CH2)6N4H 滴定时,1 mol(CH2)6N4H+与 l mol H+相当,然后用NaOH标准溶液滴定反应生成的酸,某兴趣小组用甲醛法进行了如下实验: 步骤I 称取样品1.500g。 步骤II 将样品溶解后,完全转移到250 mL容量瓶中,定容,充分摇匀。 步骤 移取25.00mL样品溶液于250mL锥形瓶中,加入10mL20的中性甲醛溶液,摇匀、静置5 min后,加入12滴酚酞试液,用NaOH标准溶液滴定至终点。按上述操作方法再重复2次。 (1)根据步骤填空: 碱式滴定管用蒸馏水洗涤后,直接加入NaOH标准溶液进行滴定,则测得样品中氮的质量分数 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。锥形瓶用蒸馏水洗涤后,水未倒尽,则滴定时用去NaOH标准溶液的体积 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)滴定时边滴边摇动锥形瓶,眼睛应观察 A.滴定管内液面的变化 B.锥形瓶内溶液颜色的变化滴定达到终点时,酚酞指示剂由 色变成 色。 (2)滴定结果如下表所示:若NaOH标准溶液的浓度为0.1010molL1则该样品中氮的质量分数为 答案(l) 偏高 无影响 B 无 粉红(或浅红)( 2 ) 18.85 %5、原电池和电解原理及应用(1)原电池的构成条件:这是一种把化学能转化为电能的装置.从理论上说,任何一个自发的氧化还原反应均可设计成原电池。a. 负极与正极:作负极的一般是较活泼的金属材料,作正极的材料用一般导体即可b. 电解质溶液:c. 闭合回路 注意:通常两种不同金属在电解溶液中构成原电池时,较活泼的金属作负极,但也不是绝对的,严格地说,应以发生的电极反应来定.例如,Mg-Al合金放入稀盐酸中,Mg比Al易失去电子,Mg作负极;将Mg-Al合金放入烧碱溶液中,由于发生电极反应的是 Al,故Al作负极。(2)原电池的工作原理:(1)电极反应(以铜锌原电池为例):负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)正极:2H+2e-=H2(还原反应) (2)电子流向:从负极(Zn)流向正极(Cu) (3)电流方向:从正极(Cu)流向负极(Zn) (4)能量转变:将化学能转变成电能(3)电极反应:在正、负极上发生电极反应不是孤立的,它往往与电解质溶液紧密联系。如氢-氧燃料电池,它的负极是多孔的镍电极,正极为覆盖氧化镍的镍电极,电解质溶液是

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