高中化学苏教选修4知识点总结_第1页
高中化学苏教选修4知识点总结_第2页
高中化学苏教选修4知识点总结_第3页
高中化学苏教选修4知识点总结_第4页
高中化学苏教选修4知识点总结_第5页
已阅读5页,还剩74页未读, 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、(完好版)高中化学苏教版选修4知识点总结(完好版)高中化学苏教版选修4知识点总结(完好版)高中化学苏教版选修4知识点总结化学选修4化学反响与原理专题1化学反响与能量变化第一单元化学反响中的热效应一、化学反响的焓变1、反响热与焓变1)反响热:化学反响过程中,当反响物和生成物拥有相同温度时,所汲取或放出的热量称为化学反响的反响热。2)焓变(H):在恒温、恒压条件下,化学反响过程中汲取或放出的热量称为化学反响的焓变。符号:H,单位:kJ/mol2、放热反响和吸热反响:1)放热反响:在化学反响过程中,放出热量的反响称为放热反响(反响物的总能量大于生成物的总能量)2)吸热反响:在化学反响过程中,汲取热量

2、的反响称为吸热反响(反响物的总能量小于生成物的总能量)化学反响过程中的能量变化如图:放热反响H为“或”H0吸热反响H为“+或”H0?HE(生成物的总能量)E(反响物的总能量)?HE(反响物的键能)E(生成物的键能)(3)常有的放热反响:1)所有的燃烧反响2)酸碱中和反响3)大多数的化合反响4)金属与酸的反响5)生石灰和水反响6)浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等常有的吸热反响:1)晶体Ba(OH)28H2O与NH4Cl2)大多数的分解反响3)以H、CO、C为还原剂的氧化还原反响4)铵盐溶解等2注意:1)化学反响时放热反响还是吸热反响只取决于反响物和生成物总能量的相对大小,与反响条件(如点燃、加热、

3、高温、光照等)和反响种类没关;12)物质的溶解过程也陪伴着能量变化:NaOH固体溶于水明显放热;硝酸铵晶体溶于水明显吸热,NaCl溶于水热量变化不明显。3、化学反响过程中能量变化的实质原由:化学键断裂吸热化学键形成放热4、热化学方程式1)定义:可以表示反响热的化学方程式叫做热化学方程式。2)意义:既能表示化学反响过程中的物质变化,又能表示化学反响的热量变化。3)书写化学方程式注意重点:1)热化学方程式一定标出能量变化。2)热化学方程式中一定注明反响物和生成物的齐聚状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示)3)热化学反响方程式要指明反响时的温度和压强。4)热化学方程式中的

4、化学计量数可以是整数,也可以是分数,不表示分子个数,表示对应物质的物质的量。5)各物质系数加倍,H加倍;反响逆向进行,H改变符号,数值不变。H的单位为kJ/mol,它其实不是指1mol反响物或是生成物,可以理解为“每摩尔反响”。如:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)H=-285.8KJmol-1是指每摩尔反响“2molH2(g)和1molO2(g)完好反响生成2molH2O(l)”的焓变。5、总结:热化学方程式与一般化学方程式的比较热化学方程式一般化学方程式反响式2H2(g)+O2(g)=2H22H2+O2点燃2H2Omol-1方程式意义表示反响及反响的吸热放热仅表示反响化学计量数表示物

5、质的量,可以是整数或分数可以表示物质的量或微粒个数,只好是整数,不可以是分数H右端有表示能量变化的H没有此项反响条件不用注明反响条件、“”、“”等需注明各种反响条件如点燃,光照、高温等2物质的状态一定注明反响物、生成物的齐聚状态,如g,不注明反响物、生成物的聚l,s集状态二、反响热的丈量与计算:1、中和热归纳:(1)定义:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反响,生成1mol(l)水时的反响热叫做中和热。(2)中和热的表示:+-(aq)=H2O(l);mol。H(aq)+OH(3)重点1)条件:”稀溶液”一般是指酸、碱的物质的量浓度均小于或等于1mol/L的溶液,由于若酸、碱浓度较大,混杂时会产生溶解热

6、,而影响中和热的测定。2)反响物:(强)酸与(强)碱。中和热不包含离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所陪伴的热效应。3)中和热是以生成1mol液态水所放出的热量来定义的,所以在书写中和热的热化学方程式时,就以生产1molHO为标准来配平其余物质的化学计量数。如表示稀NaOH和稀硫酸的中和反2应的热化学方程式:11-1NaOH(aq)+H2SO4(aq)=Na2SO4(aq)+H2O(l)H=-57.3KJmol224)中和反响的实质是+-H和OH化合生成H20,若反响过程中有其余物质(如积淀等)生成,这部分反响热也不在中和热内。5)放出的热量:2、中和热的丈量:(1)仪器:量热计。量热计

7、由内、外两个筒构成,外筒的外壁盖有保温层,盖上有温度计和搅拌器。也许:大烧杯(500mL)、小烧杯(100mL)、温度计、量筒(50mL)两个、泡沫塑料或纸条、泡沫塑料板或硬纸板(中心有两个小孔)、环形玻璃搅拌棒。试剂:0.50mol/L盐酸、0.55mol/LNaOH溶液。(2)实验原理:测定含xmolHCl的稀盐酸与含xmolNaOH的稀NaOH溶液混杂后放出的热量为QkJ,则QHx-1kJmol(3)实验步骤:31)在大烧杯底部垫泡沫塑料(或纸条),使放入的小烧杯杯口与大烧杯杯口相平。而后再在大、小烧杯之间填满碎泡沫塑料(或纸条),大烧杯上用泡沫塑料板(或硬纸板)作盖板,在板中间开两个小

8、孔,正好使温度计和环形玻璃搅拌棒经过,以以下图所示。2)用一个量筒量取50mL0.50mol/L盐酸,倒入小烧杯中,并用温度计丈量盐酸的温度,记入下表。而后把温度计上的酸用水冲洗洁净。3)用另一个量筒量取50mL0.55mol/LNaOH溶液,并用温度计丈量NaOH溶液的温度,记入下表。4)把温度计和环形玻璃搅拌棒放入小烧杯的盐酸中,并把量筒中的NaOH溶液一次倒入小烧杯(注意不要洒到外面)。用环形玻璃搅拌棒轻轻搅动溶液,并正确读取混杂溶液的最高温度,记为停止温度,记入下表。5)重复实验两次,取丈量所得数据的均匀值作为计算依照。(4)常有问题:1)教材有注,“为了保证L的盐酸完好被中和,采纳L

9、NaOH溶液,使碱稍稍过分”,那可不行以用0.50molLNaOH与0.55molLHCl,让酸稍稍过分呢?答案:不是“可以与不行以”而是“不宜”。原由是稀盐酸比较坚固,取50mL、0.50molLHCl,它的物质的量就是0.025mol,而NaOH溶液极易汲取空气中的CO2,假如恰好取50mL、0.50molLNaOH,就很难保证有参加反响去中和0.025mol的HCl。2)为了保证NaOH稍稍过分,可不行以取体积稍稍过的LNaOH溶液呢?4回答:可以的。比方“量取51mL(或LNaOH溶液”。不过(m1+m2)再不是100g,而是101g或102g。3)强酸与弱碱,强碱与弱酸的中和反响热值

10、如何预计?鉴于弱酸、弱碱在水溶液中只好部分电离,所以,当强酸与弱碱、强碱与弱酸发生中和反响时同时还有弱碱和弱酸的不停电离(汲取热量,即电离热)。所以,总的热效应比强酸强碱中和时的热效应值(57.3KJ/mol)要小一些。4)测定酸碱中和热为何要用稀溶液?答:中和热是酸碱在稀溶液中发生中和反响生成lmol水时所放出的热量,为何要指明在稀溶液中呢?由于假如在浓溶液中,即即是强酸或强碱,由于得不到足够的水分子,所以也不可以完好电离为自由挪动的离子。在中和反响过程中会陪伴着酸或碱的电离及离子的水化,电离要汲取热量,离子的水化要放出热量,不一样浓度时这个热量就不一样,所以中和热的值就不一样,这样就没有一

11、个一致标准了。5)为何强酸强碱的中和热是相同的?答:在稀溶液中,强酸和强碱完好电离,所以它们的反响就是H+与OH-结合成H2O的反响,每生成lmol水放出的热量(中和热)是相同的,均为573kJmol。6)为何弱酸、弱碱参加的中和反响的中和热小于573kJmol?答:弱酸、弱碱在水溶液中不可以完好电离,存在着电离均衡。弱酸或弱碱参加中和反响的同时,陪伴着电离,电离过程要汲取热量,此热量就要由H+与OH-结合成水分子放出的热量来赔偿,所以总的来说中和热小于573kJ/mol。7)是什么原由使中和热测定结果常常偏低?答:依照课本中所示装置进行中和热测定,常常所测结果偏低,造成这样现象的主要原由有:

12、1)仪器保温性能差。课本顶用大小烧杯间的碎纸片来隔热保温,其成效自然不好,免不了热量消失,所以结果偏低,这是主要原由;2)实验中忽视了小烧杯、温度计所汲取的热量,所以也使结果偏低;3)计算中假定溶液比热容为418J(g),密度为1gcm3,实质上这是水的比热容和密度,酸碱溶液的比热容、密度均较此数大,所以也使结果偏低。8)为何说保温成效差是造成中和热测定值偏低的主要原由?5答:实验中温度高升得不多,所以烧杯、玻璃棒汲取的热量甚小,影响不大;而酸、碱溶液是稀溶液,实质密度比较热容与水相差甚微;所以此影响更轻微。所以说,结果偏低的主要原由是保温性能差,若能改进装置,比方用保温杯取代烧杯,使保温性能

13、优异,就更能凑近理论值。9)离子方程式H+OH-=H2O代表了酸碱中和反响的实质,能否用此代表所有中和反响的离子方程式?答:离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示”,所以弱酸、弱碱参加中和反响时应以分子的形式保留。比方,醋酸和氢氧化钠的离子方程式就应当写为:HAC+OH-=Ac-+H2O只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能这样表示。10)为何中和热测定中要用稍过分的碱?能不可以用过分的酸?答:这是为了保证碱(或酸)可以完好被中和。H+与OH-相互接触碰撞才能发生反响,假如用等量的酸、碱,跟着反响的进行,H+与OH-相互碰撞接触的机遇愈来愈少,愈来愈困难,可能有一部分H+

14、与OH-就不可以反响,而在一种微粒过分的状况下,则大大增添了另一种微粒完好反响的机遇。不可以用过分的酸,由于碱中含有杂质碳酸钠,酸过分就会有酸与碳酸盐反响以致中和热测定禁止11)为何要用环形玻璃棒搅拌?若用铁丝取代环行玻璃棒会不会有影响?答为了使反响充分若用铁丝取代环行玻璃棒会使铁与酸反响放出热量并且铁丝传热快,使丈量值偏低。3、盖斯定律内容:化学反响的反响热只与反响的始态(各反响物)和终态(各生成物)相关,而与详尽反响进行的门路没关,假如一个反响可以分几步进行,则各分步反响的反响热之和与该反响一步达成的反响热是相同的。三、能源的充分利用1、标准燃烧热和热值(1)标准燃烧热看法:在101kPa

15、时,1mol物质完好燃烧生成坚固的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。注意以下几点:研究条件:101kPa反响程度:完好燃烧,产物是坚固的氧化物。燃烧物的物质的量:1mol研究内容:放出的热量。(HHg2+Fe3+Cu2+(稀HNO3电离的NO3-)H+(指酸电离的)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+如Zn、Cu、稀H2SO4构成的原电池:2H+2e-=H2如Zn、Cu、CuSO构成的原电池:Cu2+2e-=Cu4如Fe、Cu、稀HNO3构成的原电池:NO3-+4H+3e-=NO+2H2O负极金属与电解质溶液不发生反响:在正极上被还原的物质一般

16、是溶解在电解质溶液中的O2.如铁、铜、氢氧化钠溶液构成的原电池:O+4e-+2H-22O=4OH3)原电池的总反响式一般把正极和负极反响式相加而得。4)特别状况:以下状况其实不是较开朗金属做负极:Mg、Al、稀H2SO4构成的原电池:负极(Al)反响:2Al-6e-+8OH-=2AlO2-+4H2O正极(Mg)反响:6H+6e-=3H2Fe(或Al)、Cu、浓HNO3构成的原电池:负极(Cu)反响:Cu2e-=Cu2+正极(Fe或Al)反响:2NO3-+4H+2e-=2NO2+2H2OMg、Al、NaOH溶液构成的原电池:由于Mg与NaOH溶液不反响,而Al能与NaOH溶液反响,故Al为负极,

17、Mg为正极。-4HO负极(Al)反响:2Al6e8OH=2AlO22正极(Mg)反响:6H+6e-=3H211-3H2总反响式:2Al2OH4H2O=2AlO备注:近似的还有Zn也与NaOH会反响,Si、S、P等也会与NaOH反响,所以假如Mg、Zn、NaOH构成的原电池,Zn是负极;Si、Fe、NaOH构成的原电池,Si是负极。例:有甲、乙两位学生均想利用原电池反响检测金属的活动性序次,两人均使用镁片和铝片作电极,但甲同学将电极放入6mol/L的H2SO4溶液中,乙同学将电极放入6mol/L的NaOH溶液中,如右图所示。以下关于电极的判断正确的选项是()A甲中镁作负极,乙中镁作负极B甲中镁作

18、负极,乙中铝作负极C甲中铝作正极,乙中铝作正极D甲中镁作正极,乙中铝作正极分析:选B。甲中在酸性溶液中金属镁较金属铝简单失掉电子,所以甲中金属镁作为原电池的负极;而乙中在碱性溶液中金属铝较金属镁更简单失掉电子,所以乙中金属铝作为原电池的负极。8、如何设计化学电池:比方:以2FeCl3Cu=2FeCl2CuCl2为依照,设计一个原电池。(1)将氧化还原反响拆成氧化反响和还原反响两个半反响,分别作原电池的负极和正极的电极反响式:负极:Cu2e=Cu2正极:2Fe32e=2Fe2(2)确立电极资料如发生氧化反响的物质为金属单质,可用该金属直接作负极;如为气体(如H2)或溶液中的还原性离子,可用惰性电

19、极(如Pt、碳棒)作负极。发生还原反响的电极资料一定不如负极资料开朗。本例中可用铜棒作负极,用铂丝或碳棒作正极。确立电解质溶液一般采纳反响物中的电解质溶液即可。如本例中可用FeCl3溶液作电解液。构成闭合电路。特别提示:设计原电池时,若氧化还原方程式中无明确的电解质溶液,可用水作电解质,但为了增强其导电性,平常加入强碱或一般的强酸。如燃料电池,水中一般要加入KOH或H2SO4。9、常有原电池方程式:(1)CuH2SO4Zn原电池正极:2H+2e-H212负极:Zn-2e-Zn2+总反响式:Zn+2H+=Zn2+H22)CuFeCl3C原电池正极:2Fe3+2e-2Fe2+负极:Cu-2e-Cu

20、2+总反响式:2Fe3+Cu=2Fe2+Cu2+(3)钢铁在湿润的空气中发生吸氧腐化正极:O2+2H2O+4e-4OH-负极:2Fe-4e-2Fe2+总反响式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2(4)氢氧燃料电池(中性介质)正极:O2+2H2O+4e-4OH-负极:2H2-4e-4H+总反响式:2H2+O2=2H2O(5)氢氧燃料电池(酸性介质)正极:O2+4H+4e-2H2O负极:2H2-4e-4H+总反响式:2H2+O2=2H2O(6)氢氧燃料电池(碱性介质)正极:O2+2H2O+4e-4OH-负极:2H2-4e-+4OH-4H2O总反响式:2H2+O2=2H2O(7)铅蓄电池(放电

21、)正极(PbO2):PbO2+2e-+SO42-+4H+PbSO4+2H2O负极(Pb):Pb-2e-+(SO4)2-PbSO4总反响式:Pb+PbO2+4H+2(SO4)2-=2PbSO4+2H2O(8)AlNaOHMg原电池正极:6H2O+6e-3H2+6OH-负极:2Al-6e-+8OH-2AlO2-+4H2O总反响式:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2(9)CH4燃料电池(碱性介质)13正极:2O2+4H2O+8e-8OH-负极:CH4-8e-+10OH-(CO3)2-+7H2O总反响式:CH4+2O2+2OH-=(CO3)2-+3H2O(10)熔融碳酸盐燃料电池(Li2

22、CO3和Na2CO3熔融盐作电解液,CO作燃料):正极:O2+2CO2+4e-2(CO3)2-(连续增补CO2气体)负极:2CO+2(CO3)2-4e-4CO2总反响式:2CO+O2=2CO2(11)银锌纽扣电池(碱性介质)正极(Ag2O):Ag2O+H2O+2e-2Ag+2OH-负极(Zn):Zn+2OH-2e-ZnO+H2O总反响式:Zn+Ag2O=ZnO+2Ag三、电解池1、电解原理(1)电解看法:电流(外加直流电)经过电解质溶液而在阴阳两极引起氧化还原反响(被动的不是自发的)的过程叫点解。点解过程吧电脑转变为化学能。(2)电解池:1)定义:把电能转变为化学能的装置,也叫电解槽2)电解池

23、的构成条件:A与电源相连的两个电极;B两个电极插入电解质溶液(或熔融的电解质)中;C形成闭合电路。3)放电:当离子到达电极时,失掉或获取电子,发生氧化还原反响的过程4)电子流向:(电源)负极(电解池)阴极(离子定向运动)电解质溶液(电解池)阳极(电源)正极5)电极名称及反响:阳极:与直流电源的正极相连的电极,发生氧化反响阴极:与直流电源的负极相连的电极,发生还原反响隋性电极只导电,不参加氧化还原反响(C/Pt/Au)活性电极既导电又参加氧化还原反响(Cu/Ag)146)工作原理:点解的过程是(前提是阳极为惰性电极)电解质溶液(或熔融电解质)中的阴、阳离子在电流的作用下发生定向挪动,在阳极和阴极

24、分别被氧化和被还原生成新物质的过程。7)电解CuCl2溶液的电极反响:阳极:2Cl-2e-=Cl2(氧化)阴极:Cu2+2e-=Cu(还原)总反响式:CuCl22=Cu+Cl(3)电解时电极产物的判断:1)阳极产物的判断:A阳极是活性电极:阳极是金属活动序次表中Ag或Ag前面的金属,则电极自己失掉电子,电极溶解。B阳极是惰性电极(Pt、Au、石墨):阳极是惰性电极,则是电解质溶液中的阴离子失掉电子,阳极产物要依据阴离子放电序次来判断:2-2-2-SIBrClOHNO3SO4(等含氧酸根离子)F(SO3/MnO4OH)2)阴极产物的判断:阴极自己不参加电极反响,阴极是电解质溶液中的阳离子获取电子

25、放电,阳离子放电序次为:Ag+Hg2+Fe3+Cu2+(稀HNO3电离的NO3-)H+(指酸电离的)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+(4)电解中电极周边溶液pH值的变化:1)电极地域A阴极+2H放电产生H,阴极地域pH变大。B阳极-OH放电产生O2,阳极地域pH变小。2)电解质溶液中:A电解过程中,既产生H2,又产生O2,则原溶液呈酸性的pH变小,原溶液呈碱性的pH变大,原溶液呈中性的pH不变(浓度变大)。B电解过程中,无H2和O2产生,pH几乎不变。但象CuCl2变大C电解过程中,只产生H2,pH变大。D电解过程中,只产生O2,pH变小。(5)惰性电极电解电

26、解质水溶液的规律15电解质分类:1)电解水型:含氧酸(H2SO4、HNO3等),强碱(NaOH、KOH等),开朗金属含氧酸盐(Na2SO4、KNO3等)2)电解电解质型:无氧酸(HCl、HBr等,但HF除外),不开朗金属的无氧酸盐(CuCl2等,氟化物除外)3)放氢生碱型:开朗金属的无氧酸盐(如NaCl、KBr等,但氟化物除外)4)放氧生酸型:不开朗金属的含氧酸盐(如CuSO、AgNO等)4种类实例电极反响电解电解质pH电解质溶对象浓度液还原分解HCl阴极:2H+2e-=H2电解减小增大通HCl气电解阳极:2Cl-2质体-2e=Cl质型总反响式:2HCl电解电解22H+Cl22+-不变加CuC

27、l2CuCl阴极:Cu+2e=Cu阳极:2Cl-2e-2粉末=Cl总反响式:CuCl2电解Cu+Cl2放HNaCl阴极:2H+-电解生成新增大通HCl气+2e=H22生成阳极:2Cl-2总反响式:质和电解质体-2e=Cl碱型2NaCl+2H2O电解2NaOH+H2+Cl2水放氧CuSO4阴极:2Cu2+4e-=2Cu电解生成新减小氧化铜生酸阳极:4OH-4e-22总反响式:质和电解质=2HO+O型42电解42水2CuSO+2HO2Cu+HSO+O电解NaOH阴极:4H+4e-=2H2水增大增大水水型24阳极:4OH-4e-22减小HSO=2HO+ONa2SO4总反响式:不变2H2O电解2H2+

28、O22、电解原理的应用1)电解饱和食盐水以制造烧碱、氯气和氢气(氯碱工业)电极反响见上表。16(2)电镀:应用电解原理在某些金属表面镀上一薄层其余金属或合金的方法1)电极、电解质溶液的选择:阳极:镀层金属,失掉电子,成为离子进入溶液Mne=Mn+阴极:待镀金属(镀件):溶液中的金属离子获取电子,成为金属原子,附着在金属表面:Mn+ne=M电解质溶液:含有镀层金属离子的溶液做电镀液2)镀铜反响原理:阳极(纯铜):Cu-2e-=Cu2+,阴极(镀件):Cu2+2e-=Cu,电解液:可溶性铜盐溶液,如4CuSO溶液3)铜的精髓阳极:粗铜;阴极:纯铜;电解质溶液:硫酸铜(3)电冶金1)、电冶金:使矿石

29、中的金属阳离子获取电子,从它们的化合物中还原出来用于冶炼开朗金属,如钾、钠、镁、钙、铝2)、电解熔融氯化钠:通电前,氯化钠高温下熔融:NaCl=Na+Cl通直流电后:阳极:2Na+2e=2Na阴极:2Cl2e2=Cl总反响式:2NaCl(熔融)点解2Na+Cl22NaCl(熔融)点解2Na+Cl2(4)规律总结:原电池、电解池、电镀池的判断规律)若无外接电源,又具备构成原电池的三个条件。有开朗性不一样的两个电极;两极用导线相互连接成直接插入连通的电解质溶液里;较开朗金属与电解质溶液能发生氧化还原反响(有时是与水电离产生的H+作用),只要同时具备这三个条件即为原电池。)如有外接电源,两极插入电解

30、质溶液中,则可能是电解池或电镀池;当阴极为金属,阳极亦为金属且与电解质溶液中的金属离子属同种元素时,则为电镀池。()若多个单池相互串连,又有外接电源时,则与电源相连接的装置为电解池成电镀池。若无外接电源时,先选较开朗金属电极为原电池的负极(电子输出极),相关装置为原电池,其余为电镀池或电解池。原电池,电解池,电镀池的比较17性质原电池电解池电镀池种类装置定义将化学能转变为电能将电能转变为化学能的装置应用电解原理在某些金属(装置特色)的装置有外接电源表面镀上一侧层其余金属无外接电源有外接电源反响特色自觉反响非自觉反响非自觉反响装置特色无电源,两级资料不有电源,两级资料可同可不有电源同同形成条件活

31、动性不一样的两极两电极连接直流电源1镀层金属接电源正极,待电解质溶液两电极插入电解质溶液镀金属接负极;2电镀液必形成闭合回路形成闭合回路须含有镀层金属的离子电极名称负极:较开朗金属阳极:与电源正极相连名称同电解,但有限制条件正极:较不开朗金属阳极:一定是镀层金属(能导电非金属)阴极:与电源负极相连阴极:镀件电极反响负极:氧化反响,金阳极:氧化反响,溶液中的属失掉电子阴离子失掉电子,或电极金阳极:金属电极失掉电子正极:还原反响,溶属失电子液中的阳离子得电子阴极:还原反响,溶液中的阴极:电镀液中阳离子获取也许氧气得电子(吸阳离子获取电子电子氧腐化)电子流向负极正极电源负极阴极同电解池电源正极阳极溶

32、液中带电粒阳离子向正极挪动阳离子向阴极挪动同电解池子的挪动阴离子向负极挪动阴离子朝阳极挪动联系在两极上都发生氧化反响和还原反响原电池与电解池的极的得失电子联系图:阳极(失)e-正极(得)e-负极(失)e-阴极(得)第三单元金属的腐化和防范18一、金属的电化学腐化1、看法:金属腐化是指金属或合金与四周环境中的物质发生化学反响而腐化消耗的现象。实质:都是金属原子失掉电子而被氧化生成金属阳离子的过程2、金属腐化的种类:电化学腐化化学腐化定义不纯的金属或合金发生原电池反响,金属与其余物质直接接触发生氧化还原而使较开朗的金属失掉电子被氧化而引引起的腐化起的腐化。条件不纯金属或合金与电解质溶液接触金属与非

33、电解质直接接触现象有轻微的电流产生无电流产生实质较开朗的金属被氧化的过程金属被氧化的过程实例钢铁在湿润的空气中被腐化金属与Cl2、O2等物质直接反响关系化学腐化与电化腐化常常同时发生,但电化腐化更加广泛,危害更严重3、钢铁电化学腐化的分类:(1)析氢腐化腐化过程中不停有氢气放出条件:湿润空气中形成的水膜,酸性较强(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等气体)电极反响:负极:Fe2e-=Fe2+正极:2H+2e-=H2总式:Fe+2H+=Fe2+H22)吸氧腐化反响过程汲取氧气条件:中性或碱性或弱酸性溶液电极反响:负极:2Fe4e-=2Fe2+正极:O2+4e-+2H2O=4OH-总式:2Fe+O

34、2+2H2O=2Fe(OH)2离子方程式:Fe2+2OH-=Fe(OH)2生成的Fe(OH)2被空气中的O2氧化,生成Fe(OH)3:Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3脱去一部分水就生成Fe2O3xH2O(铁锈主要成分)规律总结:金属腐化快慢的规律:在同一电解质溶液中,金属腐化的快慢规律以下:19电解原理引起的腐化原电池原理引起的腐化化学腐化有防腐措施的腐化防腐措施由好到坏的序次以下:外接电源的阴极保护法牺牲负极的正极保护法有一般防腐条件的腐化无防腐条件的腐化二、金属的电化学防范1、利用原电池原理进行金属的电化学防范1)、牺牲阳极的阴极保护法原理:原电池反响中,负极

35、被腐化,正极不变化应用:在被保护的钢铁设备上装上若干锌块,腐化锌块保护钢铁设备负极:锌块被腐化;正极:钢铁设备被保护2)、外加电流的阴极保护法原理:通电,使钢铁设备上累积大批电子,使金属原电池反响产生的电流不可以输送,从而防范金属被腐化应用:把被保护的钢铁设备作为阴极,惰性电极作为辅助阳极,均存在于电解质溶液中,接上外加直流电源。通电后电子大批在钢铁设备上累积,克制了钢铁失掉电子的反响。2、改变金属结构:把金属制成防腐的合金3、把金属与腐化性试剂分开:电镀、油漆、涂油脂、表面钝化等专题2化学反响速率和化学均衡第一单元化学反响速率一、化学反响速率的表示方法1、化学反响速率(v)1)定义:用来衡量

36、化学反响的快慢,单位时间内反响物或生成物的物质的量的变化量。2)表示方法:单位时间内反响物浓度的减少或生成物浓度的增添来表示(3)计算公式:v=c/t(v:均匀速率,c:浓度变化,t:时间)单位:mol/(Ls)或mol/(Lmin)或mol/(Lh)2、相关化学反响速率注意以下几个问题:物质浓度常采纳物质的量浓度,以mol/L为单位。化学反响速率可用反响系统中某一种反响物或生成物浓度的变化来表示,一般是以最简单测定的一种物质表示之,且应注明是什么物质的反响速率。一般说在反响过程中都不是等速进行的,所以某一时间内的反响速率其实是这一段时间内的均匀速率,而不是在某一时刻的瞬时速率。化学反响速率都

37、为正当,没有负值。20用化学反响速率来比较不一样反响进行得快慢或同一反响在不一样条件下反响的快慢时,应选择同一物质来比较。关于有纯液体或固体参加的反响一般不用纯液体或固体的浓度变化表示化学反响速率。3、用不一样物质表示的同一反响的反响速率的关系:用不一样的物质表示同一反响的反响速率时其数值可能不一样,但表达的意义是相同的,各物质表示的反响速率的数值有相互关系,相互可以依据化学方程式中的各化学计量数进行换算:VAVBVCVD关于反响mA(g)nB(g)pc(g)qD(g)来说,则有mnpq。即各物质的反响速率之比等于方程式中的系数比:v(A):v(B):v(C):v(D)=m:n:p:q=c(A

38、):c(B):c(C):c(D)n(A):n(B):n(C):n(D)二、影响化学反响速率的要素1、分子间的有效碰撞1)化学反响的过程:是反响物分子中的原子重新组合成生成物分子的过程,即反响物分子(或离子)间的化学键断裂、生成物分子中化学键形成的过程。2)发生化学反响的先决条件:反响物分子(或离子)间的相互碰撞。但其实不是所有反响物分子间的每次碰撞都发生化学反响。3)有效碰撞理论:可以发生化学反响的碰撞。是发生化学反响的充分条件。4)活化分子:可以发生有效碰撞的分子。活化分子能量高。(5)活化能:活化分子多出的那部分能量(或一般分子转变为活化分子所需的最低能量)。6)活化能与化学反响关系:在必

39、定条件下,活化分子所占的百分数是固定不变的。活化分子的百分数越大,单位体积内活化分子数就越多,单位时间内有效碰撞的次数就越多,化学反响速率就越快。一般来说,活化能低,反响速率快。2、影响化学反响速率的要素:1)决定要素(内因):反响物的性质(决定要素)2)条件要素(外因):反响所处的条件:浓度、压强、温度、催化剂、固体颗粒大小等。21浓度对化学反响速率的影响:实质原由:反响物浓度增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞的频率增添,反响速率增大。1)在其余条件不变时,增大反响物浓度,可以增大反响速率;减小反响物的浓度,可以减小化学反响的速率。2)此规律只适用于气体或溶液的反响,关于纯固体或液体的

40、反响物,一般状况下其浓度是常数,所以改变它们的量一般不会改变化学反响速率。3)一般来说,固体反响物表面积越大,反响速率越大,固体反响物表面积越小,反响速率越小。4)跟着化学反响的进行,反响物的浓度会逐渐减小,所以一般反响速率也会逐渐减小。5)用有效碰撞理论解说浓度对反响速率的影响:在其余条件不变时,对某一反响来说,活化分子在反响物分子中所占的百分数是必定的,所以,单位体积内活化分子的数量与反响物浓度成正比。增大浓度,单位体积内的活化分子数目最多,单位时间内的有效碰撞次数最多,化学反响速率增大。压强对反响速率的影响:1)规律:关于气体反响来说,其余条件不变时,有气体参加的反响中,增大压强,反应速

41、率加快;减小压强,反响速率减慢。2)恒温时:压强增大体积减小浓度增大单位体积内n活有效碰撞反响速率加快3)恒容时:22A、充入气体反响物反响物浓度增大总压增大反响速率增大;B、冲入“惰性气体”(如He、N2等)引起总压增大,但各反响物的分压不变,各物质的浓度不变反响速率不变4)恒压时:冲入“惰性气体”(如He等)引起体积增大,各反响物浓度减少反应速率减慢。5)用有效碰撞理论解说:关于有气体参加的反响,当温度一准时,活化分子在反响物分子中所占的百分数必定。增大压强,即减小体积,单位体积内的活化分子数增加,活化分子碰撞几率增加,反响速率加快。温度对反响速率的影响:1)规律:其余条件不变,温度高升,

42、反响速率加快备注:A、温度对反响速率影响的规律,对吸热反响,放热反响都适用。、反响若是可逆反响,高升温度,正、逆反响速率都加快,降低温度,正、逆反响速率都减小。2)用有效碰撞理论解说:在浓度一准时,高升温度,反响物分子的能量增添,使一部分本来能量较低的分子变为活化分子,增大了活化分子的百分数,使有效碰撞次数增加,反响速率加大。其余,温度高升会使分子的运动速率加快,单位时间内的碰撞次数增添,也会加快反响速率,但前者是主要原由。催化剂对反响速率的影响:1)规律:加入催化剂可以加快反响的速率2)用有效碰撞理论解说:使用催化剂,可以降低反响所需的能量,这样会使更多的反响物的分子成为活化分子,大大增添单

43、位体积内反响物分子中活化分子所占的百分数。因此使反响速率加快。23活化分子变活化能没加催化剂成生成物分能活化分子放出的能量量E1E2反响物反应生成物加了催化剂反响过程3)相关说明:A、凡是能改变反响速率而自己在化学变化前后化学性质和质量没有发生变化的物质叫催化剂。能加快反响速率的称为正催化剂;减慢反响速率的称为负催化剂,如果没有特别说明均指正催化剂。B、使用催化剂相同程度的增大(减慢)正逆反响速率,从而改变反响到达均衡所需时间。C、催化剂不可以改变反响物和生成物的量,也不可以使本来不会发生的反响变为可能。D、催化剂有必定的选择性和活化温度,在必定的温度范围内,催化活性最好。E、酶是一种特别的、

44、拥有催化活性的生物催化剂,拥有高效性、选择性及特别的温度效应。其余影响要素:其余如光照、反响物固体的颗粒大小、电磁波、超声波、溶剂的性质、电化学原理等,也会对化学反响的速率产生影响。第二单元化学反响的方向和限度一、化学反响的方向:1、自觉过程:在必定条件下,不需要外接帮助就能自动进行的过程。特色:系统趋势于从高能状态转变为低能状态。在密闭条件下,系统有从有序自觉转变为无序的偏向。自觉反响:在必定温度好压强下,无需外界帮助就能自动进行的反响,称为自觉反响。2、化学反响进行方向的判据:(1)能量判据(晗判据)绝大多数放热反响(H0)都能自觉进行,且反响放出的热量越多,反响越完好。但有些吸24热过程

45、也能自觉进行,如NH4Cl溶于水。所以,焓变不是判断化学反响能否自觉进行的独一要素。(2)熵判据:熵:用于衡量一个系统纷杂程度的物理量,符号为S,单位:Jmol-1K-1。熵值越大,纷杂程度越大。同种物质熵值大小比较:S(g)S(l)S(s)熵变:反响前后系统熵的变化叫该反响的熵变,符号为S。若发生反响后系统的纷杂程度增大,则该过程的S0.熵变与化学反响自觉性关系:化学反响的S越大,越有益于反响自觉进行。3)复合判据:在恒温、恒压时:当H0,S0时,反响可自觉进行;当H0,S0时,反响不可以自觉进行;当H0,S0时,反响在较低温度下可自觉进行;当H0,S0时,反响在较高温度下可自觉进行;备注:

46、反响的自觉性只好用于判断反响的方向,不可以确立反响十分必定会发生或反响发生的速率。二、化学均衡状态1、可逆反响:1)定义:在同一条件下,既能向正方向进行,又能向逆方向进行的反响称为可逆反响。若一个反响是可逆反响,则反响物不行能完好转变为生成物。2)可逆反响的特色:相同条件下,正反响和逆反响同时发生,同时进行;反响物、生成物共同存在;可逆反响不可以进行究竟,反响有必定的限度;化学方程式中不用“=”,而用“”。(3)可逆反响中浓度的变化期刊:A的初步浓度-A的均衡浓度关于一个从反响物开始的反响:反响开始时,反响物浓A的初步浓度100%度最大,生成物浓度为0;反响进行中,反响物浓度不停减小,生成物浓

47、度不停增大;反响到一准时间,反响物和生成物浓度都不再改变。(4)可逆反响中的反响速率变化状况:25反响开始时:v正最大,v逆=0;反响过程中:v正不停减小,v逆不停增大;到一准时间:v正=v逆0备注:v正=v逆是针对反响中的一种物质而言的。2、化学均衡状态:(1)化学均衡状态定义:必定条件下,当一个可逆反响进行到正逆反响速率相等时,各构成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“均衡”,化学反响进行到最大限度,反响混杂物就处于化学平衡状态。2)化学均衡的特色:逆(研究前提是可逆反响)等(同一物质的正逆反响速率相等)动(动向均衡)定(反响混杂物中各物质的含量恒定:各物质的物质的量或物质的量分数恒定

48、;各物质的质量或质量分数恒定;假如是气体物质,则各气体的体积或体积分数恒定)变(条件(如温度、压强、浓度等)改变,均衡发生变化)同(对某一可逆反响,在相同条件下,无论是从正反响开始,还是从逆反响开始,或是从正、逆反响同时开始,只要建立均衡的条件相同,最后均能达到同一均衡状态,即化学均衡状态的建立只与建立均衡的条件相关,与建立均衡的门路没关,简称“等效均衡”)3、判断均衡的依照判断可逆反响达到均衡状态的方法和依照例举反响mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数必定均衡混杂物系统中各物质的质量或各物质质量分数必定均衡各成分的含量各气体的体积或体积分数必定

49、均衡整体积、总压力、总物质的量必定不必定均衡在单位时间内耗费了mmolA同时生成mmolA,即均衡正、逆反响V(正)=V(逆)速率的关系在单位时间内耗费了nmolB同时耗费了pmolC,则均衡V(正)=V(逆)V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不必定等于V(逆)不必定均衡26在单位时间内生成nmolB,同时耗费了qmolD,因均不必定均衡指V(逆)m+np+q时,总压力必定(其余条件必定)均衡压强m+n=p+q时,总压力必定(其余条件必定)不必定均衡混杂气体均匀Mr一准时,只有当m+np+q时均衡相对分子质量Mr一准时,但m+n=p+q时不必定均衡Mr任何反响都陪

50、伴着能量变化,当系统温度一准时(其余不温度均衡变)系统的密度密度必定不必定均衡其余关于有色物质参加的反响,系统颜色不再变化均衡三、化学均衡常数1、定义:在必定温度下,当一个反响达到化学均衡时,生成物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积与反响物浓度以化学计量数为指数的幂的乘积是一个常数。符号:K2、表达式:关于一般的可逆反响,mA(g)+nB(g)pC(g)+qD(g)当在必定温度下达到均衡时,K=cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)3、使用化学均衡常数K应注意的问题:(1)在均衡常数的表达式中,物质的浓度一定是均衡浓度(固体、纯液体的浓度可看作为1)。(2)K只与温度(T)相关,与反响物或生

51、成物的浓度没关。(3)反响物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是“1而”不代入公式。4)在稀溶液中进行的反响,水的浓度可视为定值,不出现中表达式中,但非水溶液中的反响,假如反响物或生成物中有水,此时水的浓度不可以看作常数。4、化学均衡常数K的应用:(1)化学均衡常数值的大小是可逆反响进行程度的标记。K值越大,说明均衡时生成物的浓度越大,它的正向反响进行的程度越大,即该反响进行得越完好,反响物转变率越高。反之,则相反。一般地,K105时,该反响就进行得基本完好了。(2)可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反响能否均衡及不均衡时向何方进行建立均衡。Q:浓度商某时刻的

52、Q=cp(C)cq(D)/cm(A)cn(B)27QK:反响向正反响方向进行;Q=K:反响处于均衡状态;QK:反响向逆反响方向进行(3)利用K值可判断反响的热效应若温度高升,K值增大,则正反响为_吸热_反响若温度高升,K值减小,则正反响为_放热_反响备注:均衡常数只受温度影响,与浓度、压强计反响物或生成物的浓度等没关。(4)均衡常数值的大小只好说明一个可逆反响的正反响所进行的最大程度,不可以预示反响达到均衡所需要的时间。5、均衡转变率:1)转变率:某一反响物的转变率等于该物质在反响中已转变的量与该物质总量的比值。2)均衡转变率:可逆化学反响在必定条件下达到化学均衡状态时,某一反响物已转变的量占

53、该反响物初步量的百分数。反响的均衡转变率能表示在必定温度和必定初步浓度下反响进行的限度。计算方法:如aA+bB=cC+dD(A)=A的初步浓度-A的均衡浓度100%A的初步浓度也许=该反响物反响中耗费(反响)浓度100%该反响物的初步浓度也许=该反响物反响中耗费(反响)的物质的量该反响物的初步物质的量(3)与反响的均衡转变率相关的规律:以化学方程式mA(g)+nB(g)=pC(g)+qD(g)为例:若增大A的量,均衡向正方向挪动,B的转变率增大,A的转变率减小;若增大B的量,平衡向正方向挪动,A的转变率增大,B的转变率减小。恒温恒容时,若按原比率相同倍数增添(或减小)A和B的量:若m+n=p+

54、q时,新均衡与原均衡等效,A和B的转变率不变。若m+np+q时,新均衡向正方向挪动,A和B的转变率增大。若m+nH3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO3、电离度:看法:已电离的溶质分子数占原有溶质分子总数(包含已电离的和未电离的)的百分率,称为电离度,用表示:=已电离的溶质分子数100%=n(电离分子)100%=c(电离分子)100%原有溶质分子总数n(分子总数c(分子总数=已电离的溶质分子数100%=n(电离分子)100%=c(电离分子)100%原有溶质分子总数n(分子总数c(分子总数四、水的电离均衡1、水电离均衡:H2O+H2OH3O+OH简写为:H2OH+OH2、水的离子积

55、常数:K+-=cHcOHW3525时,H+=OH-=10-7mol/L;KW=H+OH-=110-14100时,KW10-13注意:KW只与温度相关,温度必定,则KW值必定KW不但适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)3、水电离特色:(1)可逆(2)吸热(3)极弱4、影响水电离均衡的外界要素:酸、碱:克制水的电离KW1*10-14温度:促进水的电离(水的电离是吸热的)易水解的盐:促进水的电离KW1*10-14影响要素条件改变均衡挪动溶液中的c(H+)溶液中的c(OH-)Kw高升温度向右增大增大变大温度降低温度向左减小减小变小加入酸向左增大减小不变酸碱性加入碱向左减小增大不变5、水电离出的c(

56、H+)或c(OH-)的计算方法:1)中性溶液:c(H+)=c(OH-)=110-7molL-12)溶质为酸:在酸性溶液中,H+本源于酸的电离好水的电离,而OH-只本源于水的电离,故有:c(H+)水=c(OH-)水=c(OH-)强酸溶液:c(H+)水=KW/c(H+)酸一元弱酸溶液:c(H+)水=KW/c(H+)酸酸(酸是弱酸的电离度。)3)溶液为碱:c(H+)水=KW/c(OH-)碱+水-碱碱强碱溶液:c(H)W)=K/c(OH第二单元溶液的酸碱性一、溶液的酸碱性:+)的相对大小判断溶液的酸碱性:1、利用c(H)和c(OH25时:中性溶液c(H+)=c(OH)=110-7mol/L酸性溶液c(

57、H+)c(OH),c(H+)110-7mol/L碱性溶液c(H+)c(OH),c(H+)1mol/L时,pH值为负数,当C(OH-)1mol/L时,pH14,此时溶液的酸碱性直接用浓度表示。也可用pOH来表示溶液的酸碱性,pOH=-lgC(OH-),由于C(H+)C(OH-)=10-14,若两边均取负对数,得pH+pOH=14。(4)溶液PH的测定方法:pH试纸:1)方法:用洁净的干玻璃棒直接蘸取少量待测液,滴在pH试纸上(注意不可以将pH试纸先用水沾湿或用湿的玻璃棒,由于这样做,实质上已将溶液稀释,以致所测定的pH不正确);将pH试纸显示的颜色随即(半分钟内)与标准比色卡比较,确立溶液的pH

58、值(由于时间长了,试纸所显示的颜色会改变,以致测得的pH禁止。)2)PH范围:广泛PH试纸的丈量范围为114,精度较差,可以判其余PH差约为1;精良PH试纸的丈量范围较窄,可以判其余PH差为0.2或0.3.酸碱指示剂:甲基橙、石蕊、酚酞变色范围:甲基橙(橙色)石蕊(紫色)酚酞(浅红色)PH计(的酸度计):精确丈量PH的仪器。3、溶液PH的计算:基本思路:pH=-lgc+(H),只要确立c(H)的大小。基本方法:酸溶液直接确立c(H+)的大小;碱溶液先确立c(OH-)大小,再由c(H+)=Kw/c(OH-)换算成c(H+)计算。详尽有以下几37种状况:(1)单一溶液:溶液种类相关计算强酸HnA溶

59、液-1+-1,则:设HnA的浓度为cmolL,则c(H)=ncmolLpH=-lgc(H+)=-lgnc强碱B(OH)n设B(OH)n的浓度为cmolL-1,则c(OH-)=ncmolL-1,则:溶液c(H+)=Kw/c(OH-)=1.0*10-14/nc,pH=-lgc(H+)=14+lgnc(2)混杂溶液:表中H+表示H+的浓度,OH-表示OH-的浓度溶液种类相关计算先求H+混:将两种酸中的H+离子物质的量相加除以整体积,再求其余强酸与强酸混杂H+混=(H+1V1+H+2V2)/(V1+V2)PH先求OH-混:将两种碱中的OH-离子物质的量相加除以整体积,再求其余强碱与强碱混杂-11-22

60、12+OH混(OHV+OHV)/(V+V)H混PH注意:不可以直接计算H+混先据H+OH-=H2O计算余下的H+或OH-:完好中和:H+=OH-=1107mol/LnI(H)nII(OH)强酸与强碱混杂酸过分:H+混=VIVIInI(OH)nII(H)碱过分:OH-混=VIVII(3)溶液稀释pH值的变化规律:设原溶液的PH为a,则:强酸溶液:稀释10n倍时,pH稀=a+n(但一直不可以大于或等于7)弱酸溶液:稀释10n倍时,apH稀a+n(但一直不可以大于或等于7)强碱溶液:稀释10n倍时,pH稀=an(但一直不可以小于或等于7)弱碱溶液:稀释10n倍时,apH稀an(但一直不可以小于或等于

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论