初中化学化学总复习知识点精简总结

刃中化学化学总复习知识点精简总结

全面知识

化学总复习知识点精简总结

3.1物质的结构与物质的状态

3.1.1原子结构

1.核外电子的运动特性

核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性的特征，不

能用经典的牛顿力学来描述核外电子的运动状态。

2.核外电子的运动规律的描述

由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数中来描

述核外电子的运动状态，以代替经典力学中的原子轨道概念。

（1）波函数中（原子轨道）：用空间坐标来描写波的数学函数式，以表

征原子中电子的运动状态。

一个确定的波函数中，称为一个原子轨道。

⑵概率密度（几率密度）：变表示微观粒子在空间某位置单位体积

内出现的概率即概率密度。

⑶电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子出现的概率密度（中

2）分布规律的图形。黑点较密的地方,表示电子出现的概率密度较大,

单位体积内电子出现的机会较多。

n.1.m量子数:波函数中由n.1.m三个量子数决定，三个量子数取值

相互制约：

1）主量子数n的物理意义：

n的取值：n=l,2,3,4……~,

意义：表示核外的电子层数并确定电子到核的平均距离；确定

单电子原子的电子运动的能量。

〃=1,2,3,4,……8,对应于电子层仁L,M,N,•・•

具有相同n值的原子轨道称为处于同一电子层。

2）角量子数i:

i的取值:受n的限制，i=0,1,2……n-1（n个）。

意义：表示亚层，确定原子轨道的形状；对于多电子原子，与〃

共同确定原子轨道的能量。…

1的取值：1,2,3,4

电子亚层：S,P,d,f•…

轨道形状：球形纺锤形梅花形复杂

图3-1

3）磁量子数m:

m的取值:受i的限制,m=0,±1,±2....±i（2i+1个）。

意义：确定原子轨道的空间取向。

i=0,m=0,s轨道空间取向为1；

i=l,m=0,±1,p轨道空间取向为3；

i=2,m=0,±1,±2,d轨道空间取向为5；

n,i相同的轨道称为等价轨道。

s轨道有1个等价轨道，表示为:

P轨道有3个等价轨道，表示为:

d轨道有5个等价轨道，表示为:

一个原子轨道是指n、i、m三种量子数都具有一定数值时的一

个波函数甲（n,i,m）,例如甲（1,0,0）代表基态氢原子的波函数。

n、i、m取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子

运动的一个轨道。

n、i、m的取值与波函数:

n=l(l个)，i=0,m=0,甲(1,0,0)

n=2(4个)，i={0,w=0,中(2,0,0)

1,机=0,±1,+(2,1,0),中(2,1,1),%(2,1,-1)

0,=05(3,0,0)

n=3(9个)，i={],加=0,±1+(3,1,0),中(3,1,1),5(3,1,—1)

2,m=o,±l,±2+(3,2,0)+(3,2,1)+(3,2,-1)

+(3,2,2),+(3,2,-2)

n=4(16个)

波函数中数目=n?

在一个确定的原子轨道下，电子自身还有两种不同的运动状态，这

由确定.

4）自旋量子数ms：

1

+-

的取值：m=2

s__1_

~2

意义：代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、逆自旋两个

方向形容这两种不同的运动状态，可用tt表示自旋平行，tI表示

自旋反平行。

这样n、I、m、ms四个量子数确定电子的一个完整的运动状态，以

中(n,i,m,ms)表示。

例：甲(1,0,0,+♦),中(1,0,0,二)，中⑵1,1,+工)，甲(2,1,1,

222

-1)等等。

2

3.原子核外电子分布三原则

(1)泡利不相容原理：一个原子中不可能有四个量子数完全相同的

两个电子.

因为同一个轨道的电子，n、I、m三个量子数已相同，第四个量子

1

H—

数见={2必不相同

~2

由此可得出：一个原子轨道中最多能容纳自旋方向相反的两个电子。

表示为:

根据每层有南个轨道，每个轨道最多能容纳两个电子，由此可得

出每一层电子的最大容量为2n%

(2)最低能量原理：电子总是尽先占据能量最低的轨道。

电子依据轨道近似能级图由低到高依次排布。轨道近似能级图

为:

7s

6s4f5d6p

5s4d5p

4s3d4p

3s3p

2s2p

Is

(3)洪特规则：在n和i值都相同的等价轨道中，电子总是尽可能

分占各个轨道且自旋平行。

如2P3:

AAA

洪特规则特例：当电子的分布处于全充满、半充满或全空时，比较

稳定。

全充满：p6或或F"

半充满：人或小或f7

全空：p°或d°或f°

例如，24CrIS22s22P63s23P63d54sl,半充满比较稳定。

Hl

29CuIS22s22P63s23P63d4S:全充满比较稳定。

(4)核外电子分布式：

原子的核外原子的离子的核外

离子的

电子分布式外层电子分布式电子分布式

外层电子分布式

（价电子构型）

“NoIs22s22P63sl3s'Na=Is'2s22P°

2s22P6

22b222

16Sls2s2p3s3p,3s3p'S:1s22s22P63s23P6

3s23P$

26尸els22s22P63s23P63d64s23d64s2Fe3+:Is22s22P63s23P63d$

3s23P63d5

3

24CrIS22s22P63s23P63d54sl3d54sl24Cr

+:IS22s22P63s23P63d33s23P63d'

C2

29CuIS22s22P63s23P63V4sl3cT4sl29CU

+:IS22s22P63s23P63d93s23P63d，

根据电子的排布，还可判断出轨道中未成对电子的数目。

例：根据Fe原子的价电子构型3dzs2,判断其轨道图中，未配

对的电子数。

TI

3d64s2

可见未成对电子数为4O

（3）原子、离子的电子式及分子结构式

电子式:在元素符号周围用小黑点（或X）来表示原子或离子的最外层

电子的式子。例如：

H.Na..Mg..Ca.:C:

分子结构式：用“一”代表一对共用电子对的分子式。例如:

N三N,0=C=0,C1-C1，H—Cl

3.1.4气体定律

1.理想气体状态方程PV=nRT

式中P:压力,Pa;(1atm=1.01X10'Pa;1atm=760

毫米汞柱)

V:体积,m3;(1m3=103D

T:绝对温度，K；

n:摩尔数，mol;

R:气体常数，R=8.314JKmol1

注意:若压力单位为“kPa”，体积单位对应使用升“L”.

⑴当n一定时，PV、T变则有里1

T、r2

⑵n,T一定时,PM=P2V2

T7V

⑶n,P一定时，才=言

(4)T,P一定时，2=乙

%匕

⑸PV='RT,P=%,

MV

P=2RT,^=mR^=pRT_

MpvP

式中

m:质量，克；

M:摩尔质量，g/mol；

P:气体密度,g/m：，;

实际气体在高温低压下，接近理想气体。

例1：已知在l.OXlOTa,27°C时，0.6克的某气体占0.5升,试求此

气体的分子量.

3

解:m=0.6g,T=273+27=300K,V=0.5升=0.5X10.m,

据理想气体状态方程M=蟠=°.6X8.314X30。=299/板/

PVl.OxlO5x0.5xl0-3

例2.已知10°C例水的蒸汽压为1.227kPa,在10°C>101。3kPa下,

于水面上收集到1.5L某气体,则该气体的物质量为多少mol?

PV_(101.33-1.227)x1.5

解:=6.38x10-2(加。/)

~RT~8.314x(273+10)

2.分压定律

⑴分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体单独占有与混

合气体相同体积时所产生的压力。

⑵道尔顿分压定律:适于各组分互不反应的理想气体。

1）气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的总和。

P.LP,\+PB+……

2）混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘以该组分气体的摩尔

分数。

Pjn'P以=X『总区ngPJP总

"总〃总V&V&

分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定

条件下的体积。

例:有一混合气体例2、82、02）其总压力为101.325kPa,此气体的

组成为：N225%>C0215%>0260%（体积百分比）,试计算混合气体中各

组分的分压。

解：PN2=P总X摩尔分数=P总义体积分数=10L325X25%=25.33kPa；

PC02=101.325X15%=15.20kPa；

P02=101.325X60%=60.80kPa；

3.2.1溶液浓度

1.质量分数（%）=溶质的质量（g）xioo%

溶液的质量（g）

2.物质的量浓度（C）=溶质的物质的量（机。"mol,dmmol.dnT

溶液的体积（dmD

,溶质的物质的量（mol）

3.质量摩尔浓度（m）=一溶剂的质量（kg）一,mol.kg

4.摩尔分数（x）=溶质（或溶剂）的物质的量

溶质的物质的量（加。/）+溶剂的物质的量（加。/）

3.2.2稀溶液的通性

1.溶液的蒸汽压下降

（1）蒸汽压（饱和蒸汽压）P°：在一定温度下，液体和它的蒸汽处

于平衡时，蒸汽所具有的压力。

试验现象：一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水B,静止足够长时

间发现,A杯变成空杯，B杯中水满后溢出。此试验证明：溶液的蒸汽

压总是低于纯溶剂的蒸汽压，其差值称为溶液的蒸汽压下降（AP）°

2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀溶液的蒸汽压

下降（AP）和溶质（B）的摩尔分数成正比。

AP=〃Bp。

（2）溶液的的沸点上升和凝固点下降

1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。

2）凝固点：液向蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度。

3）汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，所吸收的热量

称为汽化热。

试验证明：溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点总是低

于纯溶剂的凝固点。

利用凝固点下降的原理,冬天可在水箱中加入乙二醇作为防冻剂。

4）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液的沸点上升（△£）和凝固

点下降（△（）与溶液的质量摩尔浓度（m）成正比。

ATb=kbm△Tf=kfm

kb:溶剂的摩尔沸点上升常数;k,：溶剂的摩尔凝固点下降常数.

拉乌尔定律可用来计算溶液的沸点、凝固点或溶质的摩尔质量。

例：将18.0g葡萄糖C6Hl溶于100.0g水中，计算此溶液的凝固点和

沸点。

解：葡萄糖的摩尔质量为180.0g,其质量摩尔数浓度为：

J8.0

加=侬@*1000=1.000加0//修；水的摩尔沸点上升常数k=0.52

100.0b

△Tb=kbm=0.52X1.000=0.52°C;因此溶液的沸点

为：100+0.52=100.52°C;

水的凝固点下降常数k「=1.85,

△Tf=kfm=l.85X1.000=1.85°C;因此溶液的凝固点为：0T.85=T.85

（3）渗透压

1）半透膜：动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等只允许溶剂分子透过，而

不允许溶质分子（或离子）透过的膜称半透膜.

2）渗透现象:溶剂透过半透膜而浸入溶液的现象.

若在溶液的液面上施加一定的压力，则可阻止溶剂的渗透.为了使渗

透停止必须向溶液液面施加一定的压力.

3）渗透压（冗）：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透

平衡而需要的额外压力。

4）渗透压的规律：当温度一定时，稀溶液的渗透压和溶液的摩尔浓

度。成正比；当浓度一定时，稀溶液的渗透压R和温度T成正比。

冗v=nRT五=cRT

渗透压的规律可用来计算溶液的渗透压和溶质的摩尔质量。

溶液的蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压这些性质，

与溶质的本性无关，只与溶液中溶质的粒子数有关，称为溶液的依数

性。

（4）说明：电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一

样具有溶液蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等依数性.但

是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不适用于

浓溶液和电解质溶液。对于电解质稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、

凝固点下降和渗透压的数值都比同浓度的非电解质稀溶液的相应数

值要大。

对同浓度的溶液来说，沸点高低或渗透压大小顺序为：

1）A?B或AB2型强电解质溶液〉AB型强电解质溶液＞弱电解质溶液〉

非电解质溶液

对同浓度的溶液来说，蒸汽压或凝固点的顺序正好相反:

2)A2B或AB2型强电解质溶液VAB型强电解质溶液V弱电解质溶液V

非电解质溶液

例1,将质量摩尔浓度均为0.10mol•kg-1的BaCh,HC1,HAc,蔗

糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序

排序：

解：按从大到小次序排序如下：

粒子数：BaC12-HC1->HAc->蔗糖

蒸气压：蔗糖一HAc一HC1-BaC12

沸点：BaC12-HC1->HAc一蔗糖

凝固点：蔗糖fHAcfHC1fBaC12

渗透压：BaC12fHC1-HAc-*蔗糖

例2,下列水溶液蒸气压及凝固点的高低顺序为：

0.Imolkg_l蔗糖>0.Imolkg-lHAc>0.lmolkgTNaCl>0.Imol

kg-lCaC12

3.2.3可溶电解质单相电离平衡

+

1.水的电离平衡：H20(i)=====H(aq)+OH-(aq)

+-,4

(1)水的离子积：Krt=C(H)-C(OH)25°CKwW=1.0X10

例，在0.lOOOmol.dm3HCl溶液中,C(H+)=O.lOOOmol.dm_3,C(H+)*C(OH

")=心

l.OxlQ-14

C(OH­)==l.Ox10mol.dm?

0.1000

(2)pH值:pH=-lg{C(H+)},pOH=-lg{C(OH-)},

pH+pOH=l4

例，0.lOOOmol.dm:iHCl溶液,pH=l,pOH=14-l=13

2.酸碱质子理论

⑴酸：凡能给出H'的物质称为酸。

⑵碱：凡能接受H*的物质称为碱。

一个酸给出质子变为其共枕碱，一个碱给出质子变为其共枕酸.

HA=====H'+A-

共胡酸共飘碱

例如,共辗酸碱对:HAc—NaAc、HF—NH,F、NH4C1—NH3>H2CO3—HCO3">

-2

HC03—C03">

HzPOJ—HPCV一等。

有的物质既可作为酸给出质子，又可作为碱得到质子，因此具有两性。

如，

HC(V、H2POf>HP(V一等。

3.一元弱酸的解离平衡：如,HAc(aq)=====H+(aq)+Ac^(aq)

弱酸的解离常数：K=C^(H+).C^(AC-)

C0%HAc)

若弱酸比较弱,(V10-4则:若时)七疸五;

解离度a=已解离的溶质量x100%,cRH*)=ca；

解离前溶质的总量

HAc(aq)=====H+(aq)+Ac-(aq)

平衡浓度/mol•dm'c-cacaca

若弱酸比较弱，K,产ca2

a%”…….称溶液的稀释定律

C酸

说明:

(1)(越大则酸性越强。(只与温度有关，在一定温度下，(为一常

数不随浓度变化而变。

(2)在一定的温度下，解离度a大小可随浓度。而变，溶液稀释时，

浓度c下降，则解离度a升高；

(3)稀释虽然增加了解离度，但由于体积增大，总浓度却减少,一般,

解离度增大的程度比浓度减少的程度要小的多，因此总的说来,溶液

稀释，H'降低.

例1.求0.lOOmol.dm3HAc溶液的PH值。(%=1.8X10-5)

解：(H)y』K,C检=71.8X10-5X0.100=1.34X10-3mol.dm-3

pH=2.88

例2.某温度时,已知0.lOOmol.dm3HCN的电离度为0.010%,则该

温度时，HCN的解离常数Ka是多少？

解：Ka=ca2=Q.100X(0.010%)2=1.00X10-9

-

4.一元弱碱的解离平衡:如,NH3(aq)+H20(i)=====NH?(aq)+0H

(aq)

弱碱的解离常数：除―

eq

C(NH3)

若弱碱比较弱,KbVIOT则:

T(0H”际

1(H+)=K“

Ceq(OH)

例：求0.lOOmol.dm，氨水溶液的PH值。(&=1.8><10-5)

解：Ceq(OH-)=V0.100xl.8xl0-5=\.Mx\Q-3moLdm^

Ceq(H+)="=QI01.=7.46X10-12/MO//Z

Ceq(OH)1.34x10

PH=n.13

5.多元弱酸解离平衡：

多元弱酸碱二级解离往往比一级解离弱得多，可近似按一级解离处理。

如，

+--8

H2S(aq)=H(aq)+HS(aq),Ka,=9.1X10

HS-(aq)=H+(aq)+S2-(aq),Aa,=l.1X10~12

心|>>心2,忽略二级解离，按一级解离处理：

因4(H)心cRHSl,根据二级解离平衡，故滑£2-)七侬

6.盐类水解平衡及溶液的酸碱性

⑴强碱弱酸盐的水解：强碱弱酸盐水解生成弱酸和强碱,溶液呈碱

性。

-

例如NaAc水解：AC-+H20=HAC+0H

⑵强酸弱碱盐的水解：强酸弱碱盐水解生成弱碱和强酸,溶液呈酸

性。

++

例如NH4cl水解：NH4+H2O=NH3.H20+H

⑶弱酸弱碱盐水解：水解生成弱酸和弱碱,溶液酸碱性视弱酸Ka和

弱碱Kb相对强弱大小。

例如NH4Ac水解溶液呈中性：NH4AC+也0=NH3.H20+HAc

⑷强酸强碱盐水解：溶液呈中性。如NaCl溶液，pH=7。

7.缓冲溶液

(1)同离子效应：在弱电解质溶液中，加入与弱电解质具有相同离

子的强电解质，使弱电解质的解离度降低，这种现象叫做同离子效应。

在弱酸的溶液中，加入该酸的共胡碱，或在弱碱的溶液中加入该碱的

共辗酸，则弱酸或弱碱解离度降低。

例如，在HAc溶液中加入NaAc,使HAc解离平衡向左移动，即

HAc(aq)=====H+(aq)+AC-(aq)

—AC-(加入NaAc),从而使HAc解离

度a降低(解离常数论不变)，H，浓度降低，溶液pH值升高。

同理,在氨水溶液中加入氯化镂,增加NH屋浓度，使氨水解离度降低，

降低，溶液pH值升高。溶液pH值降低。

(2)缓冲溶液：由弱酸及其共辗碱(如，弱酸与弱酸盐)或弱碱及其

共胡酸(如，弱碱与弱碱盐)所组成的溶液，能抵抗外加少量强酸、

强碱或稍加稀释而使本身溶液pH值基本保持不变，这种对酸和碱具

有缓冲作用的溶液称缓冲溶液。

说明：缓冲溶液的缓冲能力是有限的，当加入大量的酸碱时,溶液的

pH值将发生变化.

3)缓冲溶液种类：

a.弱酸一弱酸盐：如HAc-NaAc,过量的弱酸和强碱.如过

量的HAc和NaOH混合，反应后，过剩的HAc和生成的NaAc组成缓冲

溶液。

b.弱碱一弱碱盐：如NH3—NH4CI；过量的弱碱和强酸.如过量的

NH3.H20和HC1混合，反应后,过剩的NH3和生成的NH4cl组成缓冲

溶液。。

C.多元酸一酸式盐，多元酸的两种不同的酸式盐：如H2c。3—NaHC03,

NaHC03—Na2cO3；NaH2PO4—Na2HPC)4.

4）缓冲溶液pH值计算:

c（共规酸）二£,

CS(〃+)=K“

C（共轨碱）-uC„

C（共拢酸）c

pH=Pk「lg=pK—gU

C（共聊碱）

C（共辄碱）

Ce"(OH-)=KJ,

hC（共辄酸）q

C（共辗碱）=pK〃Tg吴

pOH=pK「lg

C（共加酸）

其中，“=Tg{a;，产-迨4

例1.将100ml0.20mol.dm3HAe和50ml0.20mol.dm3NaAc混合,

求混合后溶液pH值.

已知HAc的解离常数Ka=1.76X10f

解：混合后:

100x0.20

CHAc=OA33ntol.dm~3

150

CNaAc=50XS2。=0.067moldm-3

NaAc150

pH=pK,-\g=-lgl.76xl0-5-lg=4.75-0.30=4.45

C.0.067

例2.将100ml0.20mol.dm3HAc和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合,

求混合后溶液pH值.

已知HAc的解离常数Ka=1.76X10T

解：混合后,剩余HAc浓度为:

C「=-(-1-0-0---5-0-)-x-0-.-2-0=0「.1仆67moI.dm-3

HAc150

HAc和NaOH反应后生成的NaAc浓度为:

CN七=——~———=0.061mol.dm'

Na11AAt150

p//=pK,-lg+=-lgl.76xlO-5_lg盥=4.75

CNaAc0967

例3.将100ml0.20mol.dm舒瓦和50ml0.20mol.dm3例4cl混合,

求混合后溶液pH值.

已知Mt的解离常数4=L76X10T

解：混合后：

=100x0.20=0J33加。/.加n

NHi150

3

CNH4CI==0.067mol.dm~

pOH=pK117g舁工=-lg1.76xIO"_1g需=4.45

Jv4a。.。67

pH=14-pOH=14-4.45=9.55

例4.将100ml0.20mol.dm%也和50ml0.20mol.dm3NaOH混合,

求混合后溶液pH值.

已知阳3的解离常数4=1.76Xl(r

解：混合后,剩余NH3浓度为：

「(100-50)x0.20

C=-------------=0.06/moldm_3

喉1VW150

NH：,和NaOH反应后生成的NH4cl浓度为：

50x0.20

c=6.067moidm"

4a150

0.067

=4.75

0.067

pa=14-pOH=14-4.75=9.25

(4)缓冲溶液的配制：当组成缓冲溶液的共辗酸碱对的浓度相当时，

即当火二G时，缓冲溶液缓冲能力最大，此时夕〃引，此即为选择缓冲

溶液的原则。

例如，配制pH=5左右的缓冲溶液,可选HAc—NaAc混合溶液(a=4.74)；

配制pH=9左右的缓冲溶液,可选NH:—NH.C1混合溶液

(才9.26)；

配制pH=7左右的缓冲溶液，可选NaHFOLNazHPOi混合溶液

(<32=7.20)o

一般认为，当缓冲对的浓度比在0.1和10之间才具有缓冲作用，

缓冲溶液的缓冲范围：pH=a土1

3.2.4难溶电解质的多相解离平衡

1.难溶电解质的沉淀溶解平衡

难溶电解质的沉淀溶解平衡：

A„Bra(s)==nA""(aq)+mB"(aq)

Qra+nqnM

(1)溶度积(常数)：Ksp(AnBm)={c(A)}{c(B-)}

溶度积Q在一定温度下为一常数.

如，AgCl(s)=====Ag+(aq)+Cl(aq)

eq+eq7

25℃,KSP(AgCl)={c(Ag)}.{c(Cr)}=1.77X10

Ksp(CaF2)=cICa2+).{/■)『=3.4X10”

2+

Ks.,{Mg(0H)2}=c'(Mg).{J"(or)}Ji.8X10

(2)溶解度s(mol.dm-)与溶度积Ksp的关系:

1)溶解度s:每dn?水溶液中含溶质的摩尔数，mol.dm-%

2)溶解度s与溶度积夕的关系：

对于AB型沉淀：如AgCKAgBr、AgKCaCO3^CaSO1等。

2+2-

CaCO:i(s)=Ca(aq)+CO3(aq)

平衡浓度/mol,dm3ss

Asp(CaCO3)=s,s=y[K^

对于A2B或AB2型沉淀：如Ag2CrO„Mg(OH)乞等。

Ag2CrO4(s)=2Ag+(aq)+CrO/(aq)

平衡浓度/mol,dm32ss

Asp(Ag2Cr0i)=(2s)2s=4s,

对同一种类型的沉淀，溶度积Ksp越大，溶解度S越大;对不同类型

的沉淀,通过计算S比较溶解度的大小。

4-3

例1.25°C时,例酸银(Ag2CrO4)的溶解度为1.31X10mol.dm,求其

溶度积.

+2

解：Ag2CrO4(s)=2Ag(aq)+CrO4(aq)

平衡浓度/mol•dm32ss

4312

Asp(Ag2CrO4)-(2s)2s=4$3=4X(1.31X10)=9.0X10-

例2.25°C时，AgCKAgzCrOi的溶度积分另U为L56X10\9.0X10<2

,问其溶解度何者为大？

解：AgCl溶解度为：S=7^7=31.56x10Ttl=1.25x10-^0/加-3

AgaCrO1的溶解度为：Fj粤=V9.0xW12=1.31xl()Tmoldm3

可见溶解度大小为：Ag2CrO,,>AgCl

(3)溶度积规则：判断沉淀的生成和溶解。

溶液中，离子浓度的乘积：Q={C(Am+)}n{C⑻一)}m

cqncqm

溶度积：X/AnBm)={C(A")}{C(BD}

若Q〈原，不饱和溶液，无沉淀析出或沉淀将溶解；

Q=&.,饱和溶液,沉淀和溶解达到平衡；

Q>&p,过饱和溶液，有沉淀析出

如,在FeS的饱和溶液中，Q=&，加入盐酸后，由于S2-+2f=H2s

(g),降低S2-浓度，使Q<&,以致FeS沉淀溶解。

注意：

1)Q为任意状态溶液离子浓度如起始浓度以计量系数为指数的乘积;

2)若有几种沉淀,先满足Q=1者,先沉淀；

3)沉淀完全(离子浓度〈10-6)不等于离子全部沉淀.

例:将0.lOmoldm3Mgek溶液与0.lOmoldm3氨水，问溶液能否生成

12

Mg(0H)2沉淀？已知Asp[Mg(0H)2]=5.61x10;氨水4=1.77X1(T

解:混合后，

C(Mg2+)=罟=Q.050mo/d姆"

3

C(NH})=竿=0.050,noWm-

c(OH)=J%.=V1.77x10-5x0.050=9.4xmol.dm-3

Q=c(Mg2+).{c(0H-)}-0.050x(9.4X10,}2=4.42x108

QMg(0H)2}=L8X10"

Q>4.,故有沉淀析出.

(4)同离子效应：在难溶电解质溶液中，加入与难溶电解质具有相

同离子的易溶电解质，可使难溶电解质溶解度降低，这种现象叫做同

离子效应。

例如，在AgCl溶液中，加入NaCL使AgCl溶解度下降。

3.3周期

3.3.1原子核外电子分布和元素周期系

元素周期表是元素周期系的体现，元素周期表由周期和族组成。

1.每周期元素的数目=相应能级组所能容纳的最多电子数

周期能级组元素数目

11s22

22s22P68

33s3p8

44s23d'°4p618

55s24d105p618

66s24f"5d106p632

77s25fM6d'°........未完成

2.元素在周期表中的位置和原子结构的关系

(1)周期数=电子层数

主族和IB,HB的族数=最外层电子数

(2)族数0由一丫1旧族的族数="S+(〃-l)d电子数

零族的最外层电子数=2或8

vin族的〃s+(〃一1"电子数=8-io

知道元素在周期表中的位置(哪一周期、哪一族)就可写出原子的

电子分布式和外层电子分布式，反过来也一样。

例1.有一元素在周期表中属于第4周期第VI主族，试写出该元素

原子的电子分布式和外层电子分布式。

解：根据该元素在周期表中的位置可直接写出该元素的外层电子分布

式：

4s24P4（第4周期第6主族）

再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式：

Is22s22P63s23P63dzs24P4

例2.已知得的外层电子分布式4d55s；指出该元素在周期表中所属

的周期数和族数。

解：周期数=5（层数=5）

族数=VHB族（ns电子+（n-1）d电子数=2+5=7）

（3）元素在周期表中的分区

根据原子的外层电子构型可将元素分成5个区：

族数IA,IIAIIIB-VIIB,VIIIIB,IIIIIA-VIIA

B

外层电子ns1-2(n-1)d1-8ns2(n-l)d10ns2np1-6

构型ns1-2

分区S区d区ds区p区

族主族副族+丫111=过渡元素主族

f区=翎系+钢系元素

例3.试分别指出例1中34号元素和例2中铝元素在周期表中所属

的分区。

解：根据34号元素外层电子分布式4s24P）得知该元素属p区。根

据铝元素的外层电子分布式4d55s2,得知该元素属d区。

3.3.2元素性质的周期性递变

1.金属性和非金属性

（1）同一周期：从左一右,原子半径逐渐减少，非金属性增强.

金属性减弱，非金属性增强、

z，增多,原子半径曜示*

（2）同一族：

主族元素：从上一下，原子半径逐渐增大，金属性增强

非

金

电

原

金

子

子

属

变

属

层

半

性

化

性

数

径

增

不

减

增

增

大

强

弱

多

大

》

过渡元素：过渡元素:从下一上金属性增强.

2.元素的电离能、电子亲合能和电负性

（1）元素的第一电离能:基态的气态原子失去一个电子形成+1价气态

离子时所吸收的能量。乂（气）-6=乂+（气）。用于衡量单个原子失去

电子的难易程度。

第一电离能越大,原子越难失去电子；数值越小,原子越易失去电子。

⑵元素的电子亲合能：基态的气态原子获得一个电子形成一1价气

态离子时所放出的能量。X（气）+e=X-（气）。用于衡量单个原子获

得电子的难易程度。

电子亲合能越大,原子越容易获得电子；数值越小,原子越难获得电

子。

(3)元素电负性：用于衡量原子在分子中吸引电子的能力。

电负性越大，吸引电子的能力大，元素的非金属性越强；电负性越小，

元素的金属性越强。

同一周期自左向右，电负性值增大,非金属性增强，金属性减弱；同一

族自上向下电负性逐渐减少.

金属元素的电负性值＜2.0(除粕系和金)，非金属元素的电负性值＞

2.0(除Si为1.8外)。

3.3.3氧化物及其水合物的酸碱性递变规律

1.氧化物及其水合物的酸碱性一般规律

(D同周期元素最高价态的氧化物及其水合物，从左到右酸

性递增，碱性递减。以第四周期为例：

碱性增强一

KQHCa(OH)jSC(OH)

8Ti(OH)4

破性强减性缄性两性

HVOHCrO或HCrO

324xx:HMnO4

酸性弱酸性中盘酸性强

一酸性增强

碱性增强*—

CuOHZn(OH)

tGa(OH),Ge(OH)4H3AsQ4H2SeO4

碱性两性两性两性略偏激性酸性弱酸性强

一酸性增强

(2)同族元素相同价态的氧化物及其水合物，自上而下大致

酸性减弱，碱性增强。例如

MZn(OH兀两性

SCd(OH)e酸性很弱，主要呈碱性

强〜Hg(OH),磁性

(3)对于同元素不同价态的氧化物及其水合物，高价态的酸

性比低价态的要强。例如：

CrOCr2O,CrO,

破性两性酸性

一酸性增强

3.4化学反应方程式，化学反应速率与化学平衡

3.4.1化学反应方程式的写法、配平、计算

1.化学反应方程式的写法与配平：把参加化学反应的反应物的分子

式或离子式写在左边,生成物的分子式或离子式写在右边,根据反应

物和产物原子总数和电荷总数均相等的原则配平反应方程式。

如，NaC03+HCl=NaCl+C02+H20；2Ca(OH)2+2S02+02=2CaS0,

+2H2。

2.化学反应中的有关计算:对于已配平的化学反应，参加反应的各物

质的物质量(n：摩尔数)之比等于其化学计量系数之比。

aA+bB=gG+dD

a：b=nA：nB,nA=£nB

b

3.4.2反应热吸热放热热化学反应方程式的写法

1.反应热：化学反应时所吸收或放出的热叫做反应的热效应，简称

反应热。

以符号q表示。

吸热,q>0；放热q<0。

2.热化学反应方程式的写法

(1)热化学反应方程式：表明化学反应方程式和反应热3)关系的方

程式。

⑵热化学反应方程式的书写：

1）标明温度和压力:T=298.15k,P=101.325kPa可省略。

2）右下角标明物质聚集状态：

气态：g

液态：i

固态：s

溶液：aq

3）配平反应方程式：物质前面的计量系数代表物质的量，可为分数。

4）标明反应热：q〈0:放热,q>0:吸热，单位：kjmol-'

-1

例：C（s）+02（g）=C（）2（g）；q=-393.5kjmol

3.4.3反应方程式与反应热效应的关系及计算、物质标准摩尔生成

焰、反应的焙变与计算

1.热力第一定律

热力第一定律：当封闭体系状态发生变化时，其反应系统内能的变化

量（△u）等于热（q）和功（w）代数和。

△u=q+w

⑴恒容过程：在恒容不作非体积功条件下，△u=q-

即反应中系统内能的变化量（△□在数值上等于等容热效应必。

⑵恒压过程：在恒压，只作体积功的条件下，

即反应的熔变AH在数值上等于其等压热效应。

因此,若反应在等压条件下，可用反应的焰变AH表示反应热效应，

△H<0放热；△H>0吸热。

2.反应热效应的理论计算

(1)盖斯(Hess)定律：在恒容或恒压条件下，化学反应的反应热

只与反应的始态和终态有关，而与变化的途径无关。

推论：热化学方程式相加减，相应的反应热随之相加减

若，反应(3)=反应(1)土反应(2)

则，△%=△小土

-1

例：(1)C(s)+O2(g)=CO2(g);AH1=-393.5kjmol

-1

(2)C0(g)+l/202(g)=C02(g);AH2=-283.0kjmol

则反应(1)—(2)

得反应(3)C(s)+l/202(g)=C0(g)；AH3

故△H3=Z^H1—ZXH2=((—393.5)一(一283.0))

=—110.5kjmol-1

注意：

1)方程式乘以系数,相应反应热也应乘以该系数.如，

1

2C(s)+202(g)=2C02(g);AH=—787kjmol

因此，反应(3)=2(1)±3(2),则△H3=2/\HI±3Z\H2

2)正逆反应的反应热绝对值相等，符号相反。如，

1

C02(g)=C(s)+02(g);AH=393.5kjmol

(2)反应的标准摩尔熔变△rH「的计算

1)标准条件

对于不同状态的物质,其标准的含义不同：

气态物质：指气体混合物中，各气态物质的分压均为标准压力P°oP"

=100kPa

溶液中水合离子或水合分子：指水合离子或水合分子的有效浓度为标

准浓度c\

C，，=lmol.dm3

液体或固体：指纯液体或纯固体。

2)标准状态：反应中的各物质均处于标准条件下称该反应处于标准状

态。以“0”表示。

3)物质的标准摩尔生成焙：在标准状态下由指定单质生成单位物质量

(Imol)的纯物质时反应的焰变称该物质标准摩尔生成焰。以

(298.15K)表示。单位kjmolf

规定：指定单质标准摩尔生成焰为零。△出「(单质，298.15K)=0,

如，△刊「(乂，g,298.15K)=0；△,H/(Zn,s,298.15K)=0

-1

例，已知反应2H2(g)+O2(g)=2H2。(i),△rHm°=—570kjmol,

求液态水的标准摩尔生成熔。

解：△■「(比0,I,298.15K)=^^=』=280AJMO/T

22

4)反应的标准摩尔焙变「的计算

对于反应：aA+bB=gG+dD

0

△rH/(298.15K)={gAfHra(G,298.15K)+dAfH/(D,298.15K)}-

-1

<aA.H/(A,298.15K)+bArHm°(B,298.15K)};kjmol

例，已知在标准压力和298.15K时CO(g)和H20(g)的标准摩尔生成培

分别为T10.4KJmol-l和-241.7KJmol-l,求生产水煤气反应的

C(S)+H20(g)=C0(g)+H2(g)的标准摩尔焙变

n

解：ArHm(298.15K)={AfHm°(CO,g,298.15K)+ArH/(H2,g,

298.15K))-

{AfH/(C,s,298.15K)+A(Hm°(H,0,g,298.15K)}

={(-110.4)+0)-{0+(-241.7)}=+131.3KJmol-1

5)说明：反应的焙变基本不随温度而变。即△H(T)心△H(298.15K)

3.4.4牖物质的标准摩尔牖热力学第三定律物质的牖值大小规律

反应的标准摩尔燧变及计算

1.增

(1)燧：是系统内物质微观粒子的混乱度(或无序度)的量度.符号S.

牖是状态函数。

炳值越大,系统混乱度越大。

(2)热力学第三定律:在绝对零度时,一切纯物质的完美晶体的烯值

为零,即S(OK)=O.

(3)物质的标准摩尔烯：单位物质量的纯物质在标准状态下的规定熠

叫做该物质的标准摩尔烯，以表示。单位J.moir.K：

(4)物质焙值的大小,有如下规律：

1)对同一物质而言,气态时的燧大于液态时,而液态时的燧又大于固

态.即Sg>S,>Ss.

9

如，S1(H2。,g,298.15K)>Sm(H20,i,298.15K)

2)同一物质，聚集状态相同时，增值随温度升高而增大.即S低温

如，S\(Fe,s,500K)>S°m(Fe,s,298.15K)

3)当温度和聚集状态相同时，结构较复杂(内部微观粒子较多)的物

质的嫡值大于结构简单的。即S(复杂分子)>S(简单分子)。

如，S\(C2HC,g,298.15K)>S"„,(CH1,g,298.15K)

⑸反应的标准摩尔焙变△,.8/

对于反应：aA+bB=gG+dD

△,.Sra°(298.15K)={gSra°(G,298.15K)+dSm"(D,298.15K)}-{aS/

(A,298.15K)+bSj(B,298.15K));J.moF1

说明:反应的熠值基本不随温度而变。即AS(T)^AS(298.15k)

3.4.5吉布斯函数吉布斯函数变反应方向(自发性)的判断

1.吉布斯函数：G=H-TS，为一复合状态函数

2.吉布斯函数变：AG=AH-TAS

3.反应方向(自发性)的判断：

对于恒温、恒压不作非体积功的一般反应，其自发性的判断标准为:

△G<0反应正向自发；

△G=0平衡状态；

△G>0反应逆向自发，正向非自发。

考虑AH和AS两个因素的影响,分为以下四种情况：

(1)AH<0,AS>0；AGCO正向自发

(2)AH>0,AS<0；AG>。正向非自发

(3)AH>0,AS>0；升高至某温度时AG由正值变为负值，高温

有利于正向自发

(4)AH<0,AS<0；降低至某温度时AG由正值变为负值，低温

有利于正向自发

4.反应自发进行的临界温度为：丁=也

△s

3.4.6化学反应速率的表示质量作用定律速率方程式反应级数

1.化学反应速率的表示

⑴化学反应速率(反应速率)U为：u=vj立"

dt

其中，VB：物质B的化学计量数，反应物取负值，生成物取正值。

续：反应随时间引起引起的物质B的浓度的变化率。

(2)对于反应:aA+bB=gG+dD

反应速率U=——dc(4)———J.dc(B)—J_dc(G)=+J_dc(D)

adtbdtgdtddt

例反应N+3H2=2NH3

反应速率U=-dc(N,)=-1dc(H2)=^_1dc(NH.)

dt3dt2dt

化学反应速率大小首先取决于反应物本性,对一给定的反应,反

应速率U与反应物浓度(压力)、温度、催化剂等因素有关。

2.浓度的影响和反应级数

浓度对反应速率的影响:增加反应物或减少生成物的浓度,反应速率

加大。

(1)质量作用定律：在一定温度下，对于元反应，反应速率与反应物

浓度(以反应方程式中相应物质的化学计量数为指数)的乘积成正比。

元反应：即一步完成的反应，又称基元反应或简单反应.

2)化学反应速率方程式

对于元反应：aA+bB=gG+dD

ab

速率方程式：U=K{c(A)}{c(B)}

式中

K：速率常数，在一定温度和催化剂下，为一常数，与浓度和压力无

关。

n=a+b

n:称反应级数；

例：C2H5cl=C2H4+HC1；V=KC(C2H5C1)；n=l一级反应

N02+C0=N0+C02;u=K{C(NO2)}{c(CO));n=2二级反应

2

2N0+02=2N02;U=K{C(NO)}.{c(02))；n=3三级反应

非元反应：即两个或两个以上元反应构成.

反应，aA+bB=gG+dD

速率方程式:V