高中化学选择性必修一知识点清单

人教版高中化学选择性必修1知识点第一章化学反应的热效应【重难点】：反应热与键能，热化学方程式的书写和反应热与键能【知识点】一、反应热、焓变1．反应热：当反应物和生成物的温度相同时，化学反应过程中所释放或吸收的热量，叫做化学反应的热效应，化学反应的热效应一般称为反应热。2.焓与焓变的含义=1\*GB3①焓的意义：焓是一个物理量，用来表示物质所具有的能量，符号为H，用焓的变化来描述与反应热有关的能量变化。=2\*GB3②焓变：表示反应产物的总焓与反应物的总焓之差，符号用ΔH表示。a、数学表达式：ΔH=H（反应产物）-H（反应物）b、单位：kJ/mol或(kJ·mol－1)c、意义：在一定条件下，可以通过焓变（ΔH）来确定一个反应是吸热反应还是放热反应。=3\*GB3③影响焓变的因素a、发生变化的物质的焓变，在其他条件一定时与变化物质的物质的量成正比。b、焓变与反应物、生成物之间的温度、压强有关。c、物质在固态、液态、气态之间进行转换时也伴随能量的变化，所以焓变与物质的聚集状态有关。3、反应热与焓变的关系：ΔH是化学反应在恒定压强下且不与外界进行电能、光能等其他能量的转化时的反应热，即恒压条件下进行的反应的反应热Q就是焓变。高中阶段二者通用。二、化学反应过程中的能量变化1．化学反应过程中能量变化的表现形式化学反应过程中，不仅有物质的变化，还有能量的变化。这种能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。2、化学反应中的能量变化=1\*GB2⑴从键能的角度分析化学反应中能量的变化（微观角度）以1molH2与1molCl2反应生成2molHCl时放出kJ的热量为例，从微观角度解释化学反应过程中的能量变化。解答此反应过程的能量变化可表示如下：A、化学键断裂时需要吸收能量,吸收的总能量为679kJ。B、化学键形成时需要释放能量释放的总能量为862kJ。C、反应热的计算：862kJ－679kJ＝183kJ，即放出183kJ的能量。显然，分析结果与实验测得的该反应的反应热kJ·mol－1很接近(一般用实验数据来表示反应热)。【小结】1、化学反应过程中能量变化的微观本质是：化学键的断链和形成时的能量差别是化学反应伴随能量变化的本质原因。由键能求焓变的公式：ΔH=E（反应物的总键能）-E（产物的总键能）2、ΔH的正负和吸放热反应的关系=1\*GB3①放热反应：反应完成时，生成生成物释放的总能量大于反应物吸收的总能量。由于反应后放出热量(释放给环境)而使反应体系的能量降低，故ΔH＜0或ΔH为“－”。=2\*GB3②吸热反应：反应完成时，生成物释放的总能量小于反应物吸收的总能量。由于反应后吸收环境热量而使反应体系的能量升高，故ΔH＞0或ΔH为“＋”。（2）、从物质所具有的能量角度分析化学反应中能量的变化（宏观角度）=1\*GB3①如果反应物所具有的总能量大于生成物所具有的总能量，那么由反应物转化成生成物时能量主要转变成热量形式放出，这是放热反应。反之，如果反应物所具有的总能量小于生成物所具有的总能量，反应物就需要吸收热量才能转化为生成物，这是吸热反应。（如下图）ΔH＞0或ΔH为“+ΔH＞0或ΔH为“+”吸收热量↘ΔH＜0或ΔH为“－”放出↙热量=2\*GB3②由物质的能量求焓变的公式：ΔH=E（产物的总能量）-E（反应物的总能量）（3）放热反应和吸热反应的比较［特别提醒］比较ΔH的大小时，要连同“＋”、“－”包含在内，类似于数学上的正负数比较。如果只比较反应放出热量的多少，则只须比较数值大小，与“＋”、“－”无关。（4）常见的放热反应和吸热反应1．放热反应：燃烧、中和反应、金属的氧化、金属与酸或水的反应、由不稳定物质转变为稳定物质的反应等。2．吸热反应：盐类的水解、C与CO2或H2O的反应、CaCO3的分解、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应、由稳定物质转变成不稳定物质的反应等。［特别提醒］①化学反应总体遵循“分吸合放”规律，即大多数分解反应吸热，大多数化合反应放热，且化学反应中吸热反应占少数，所以务必记住常见的吸热反应。②放热反应或吸热反应必须属于化学变化。如醋酸的电离虽然要吸热，但不能称为吸热反应，只能称为吸热过程；同样，水蒸气转变成液态水，也不能称为放热反应。=3\*GB3③不同化学反应发生的条件不同，有的常温下就可以发生，有的则需要加热。因此往往容易把在加热条件下进行的反应认为是吸热反应，而在常温下进行的反应认为是放热反应。其实两者之间无必然联系，常温下进行的反应可能是放热反应，如中和反应；也可能是吸热反应，如NH4Cl与Ba(OH)2·8H2O的反应。加热条件下进行的反应，可能是吸热反应，如C＋CO2==2CO；也可能是放热反应，如C＋O2==CO2。两者的区别是放热反应撤去热源后仍能进行，吸热反应必须持续加热才能继续进行。由上可见，反应吸热还是放热与反应条件无关，而是由反应物总能量与生成物总能量的高低决定的。三、热化学方程式1．概念：能表示参加反应物质的量和反应热的关系的化学方程式，叫做热化学方程式。2．表示意义：热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化。3、热化学方程式与普通化学方程式的区别化学方程式热化学方程式化学计量数是整数，既可表示粒子个数，又可表示该物质的物质的量既可以是整数，也可以是分数，只表示该物质的物质的量状态不要求注明必须在化学式后注明正负号及单位无必须注明意义表明了化学反应中的物质变化不仅表明了化学反应中的物质变化，也表明了化学反应中的能量变化4、书写热化学方程式的注意事项=1\*GB3①ΔH只能写在标有反应物和生成物状态的化学方程式的右边，并用“空格”隔开。若为放热反应，ΔH为“－”；若为吸热反应，ΔH为“＋”。ΔH的单位一般为kJ·mol－1。=2\*GB3②注意反应物和产物的聚集状态不同，反应热数值不同。物质的气、液、固三态的变化与反应热的关系如下图，因此，必须注明物质的聚集状态(s、l、g)才能完整地体现出热化学方程式的意义。热化学方程式中不用标“↑”或“↓=3\*GB3③ΔH的单位“kJ·mol－1”的含义。并不是指每摩尔具体物质反应时伴随的能量变化是多少千焦，而是指给定形式的具体反应以各物质的化学计量数来计量其物质的量时伴随的能量变化。如2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(g)ΔH＝－kJ·mol－1中的反应热是指每摩尔反应，放出的热量为kJ。因此ΔH与化学方程式的写法有关，如果化学计量数加倍，则ΔH也要加倍。当反应逆向进行时，其反应热与正反应的反应热数值相等，符号相反。例如：已知H2(g)＋O2(g)＝H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1，则2H2(g)＋O2(g)＝2H2O(l)ΔH＝－kJ·mol－1；H2O(l)＝H2(g)＋O2(g)ΔH＝＋kJ·mol－1。中和热的测定与计算1．中和热测定实验的注意事项整个实验过程中应把好两关：①隔热关。如量热计保温层内隔热填充材料要填满；盖板上的两孔只需要正好使温度计和环形玻璃棒通过即可；倒入NaOH溶液要迅速，尽可能减少实验过程中的热量损失。②准确关。如配制溶液的浓度要准确；NaOH溶液要新制；量取溶液体积时读数要准确；对温度计的读数要读到最高点。2．中和热的计算由50mLmol·L－1盐酸与50mLmol·L－1NaOH溶液进行实验，根据所测结果，计算中和反应的中和热为：ΔH＝kJ·mol－1(C为生成溶液的比热容)［特别提醒］①中和热的测量中碱稍过量的原因是保证酸能完全反应，计算时应以不足的酸作为计算标准。②实验中使用的酸和碱不能是浓酸或浓碱，若用浓酸或浓碱，由于稀释过程中放出热量，会使测得的中和热数值偏高。3．导致测定误差的因素求算出的中和热是否接近kJ·mol－1，取决于溶液的浓度、溶液的体积及温度的变化。引起中和热测定有较大误差的因素主要有：①溶液浓度不准确；②溶液量取不准确；③隔热较差；④室温太低；⑤温度未读取到最高点等。第二章化学反应速率与化学平衡一、化学反应速率1.化学反应速率（v）（1）定义：用来衡量化学反应的快慢，单位时间内反应物或生成物的物质的量的变化（2）表示方法：单位时间内反应浓度的减少或生成物浓度的增加来表示（3）计算公式：v=Δc/Δt（υ：平均速率，Δc：浓度变化，Δt：时间）单位：mol/（L·s）（4）影响因素：①决定因素（内因）：反应物的性质（决定因素）②条件因素（外因）：反应所处的条件2.※注意：（1）、参加反应的物质为固体和液体，由于压强的变化对浓度几乎无影响，可以认为反应速率不变（2）、惰性气体对于速率的影响①恒温恒容时：充入惰性气体→总压增大，但是各分压不变，各物质浓度不变→反应速率不变②恒温恒体时：充入惰性气体→体积增大→各反应物浓度减小→反应速率减慢二、化学平衡（一）1.定义：化学平衡状态：一定条件下，当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时，更组成成分浓度不再改变，达到表面上静止的一种“平衡”，这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。2、化学平衡的特征逆（研究前提是可逆反应）等（同一物质的正逆反应速率相等）动（动态平衡）定（各物质的浓度与质量分数恒定）变（条件改变，平衡发生变化）3、判断平衡的依据（二）影响化学平衡移动的因素1、浓度对化学平衡移动的影响（1）影响规律：在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减少生成物的浓度，都可以使平衡向正方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆方向移动（2）增加固体或纯液体的量，由于浓度不变，所以平衡不移动（3）在溶液中进行的反应，如果稀释溶液，反应物浓度减小，生成物浓度也减小，V正减小，V逆也减小，但是减小的程度不同，总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。2、温度对化学平衡移动的影响影响规律：在其他条件不变的情况下，温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动，温度降低会使化学平衡向着放热反应方向移动。3、压强对化学平衡移动的影响影响规律：其他条件不变时，增大压强，会使平衡向着体积缩小方向移动；减小压强，会使平衡向着体积增大方向移动。注意：（1）改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动（2）气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似4.催化剂对化学平衡的影响：由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的，所以平衡不移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。5.勒夏特列原理（平衡移动原理）：如果改变影响平衡的条件之一（如温度，压强，浓度），平衡向着能够减弱这种改变的方向移动。三、化学平衡常数（一）定义：在一定温度下，当一个反应达到化学平衡时，生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数比值。符号：K（二）使用化学平衡常数K应注意的问题：1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度，不是起始浓度也不是物质的量。2、K只与温度（T）有关，与反应物或生成物的浓度无关。3、反应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、稀溶液中进行的反应，如有水参加，水的浓度不必写在平衡关系式中。（三）化学平衡常数K的应用:1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大，说明平衡时生成物的浓度越大，它的正向反应进行的程度越大，即该反应进行得越完全，反应物转化率越高。反之，则相反。一般地，K>105时，该反应就进行得基本完全了。2、可以利用K值做标准，判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。（Q：浓度积）Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态;Q〉K:反应向逆反应方向进行3、利用K值可判断反应的热效应若温度升高，K值增大，则正反应为吸热反应若温度升高，K值减小，则正反应为放热反应＊四、等效平衡1、概念：在一定条件下（定温、定容或定温、定压），只是起始加入情况不同的同一可逆反应达到平衡后，任何相同组分的百分含量均相同，这样的化学平衡互称为等效平衡。2、分类（1）定温，定容条件下的等效平衡第一类：对于反应前后气体分子数改变的可逆反应：必须要保证化学计量数之比与原来相同；同时必须保证平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。第二类：对于反应前后气体分子数不变的可逆反应：只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者等效。（2）定温，定压的等效平衡只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。五、化学反应进行的方向1、反应熵变与反应方向：（1）熵:物质的一个状态函数，用来描述体系的混乱度，符号为S.单位：J•mol-1•K-1(2)体系趋向于有序转变为无序，导致体系的熵增加，这叫做熵增加原理，也是反应方向判断的依据。.（3）同一物质，在气态时熵值最大，液态时次之，固态时最小。即S(g)〉S(l)〉S(s)2、反应方向判断依据在温度、压强一定的条件下，化学反应的判读依据为：ΔH-TΔS〈0反应能自发进行ΔH-TΔS=0反应达到平衡状态ΔH-TΔS〉0反应不能自发进行注意：（1）ΔH为负，ΔS为正时，任何温度反应都能自发进行（2）ΔH为正，ΔS为负时，任何温度反应都不能自发进行第三章水溶液中的离子反应与平衡考点1电离平衡一、弱电解质的电离平衡1．强、弱电解质(1)概念(2)与物质类别的关系①强电解质主要包括强酸、强碱和大多数盐。②弱电解质主要包括弱酸、弱碱、少数盐和水。(3)电离方程式的书写①弱电解质a．多元弱酸分步电离，且第一步电离程度远远大于第二步，如H2CO3电离方程式：H2CO3H＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)。b．多元弱碱电离方程式一步写成，如Fe(OH)3的电离方程式：Fe(OH)3Fe3＋＋3OH－。②酸式盐a．强酸的酸式盐完全电离，如NaHSO4电离方程式：NaHSO4=Na＋＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。b．弱酸的酸式盐中酸式酸根不能完全电离，如NaHCO3电离方程式：NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)H＋＋COeq\o\al(2－,3)。2．电离平衡的建立在一定条件(如温度、浓度等)下，当弱电解质分子电离成离子的速率和离子结合成弱电解质分子的速率相等时，电离过程就达到平衡。平衡建立过程如图所示：3．电离平衡的特征二、影响电离平衡的外界条件1．温度：温度升高，电离平衡向右移动，电离程度增大。2．浓度：稀释溶液，电离平衡向右移动，电离程度增大。3．同离子效应：加入与弱电解质具有相同离子的强电解质，电离平衡向左移动，电离程度减小。4．加入能与电离出的离子反应的物质：电离平衡向右移动，电离程度增大。考点2电离平衡常数1．表达式(1)对于一元弱酸HA：HAH＋＋A－，电离平衡常数K＝eq\f(c（H＋）·c（A－）,c（HA）)。(2)对于一元弱碱BOH：BOHB＋＋OH－，电离平衡常数K＝eq\f(c（B＋）·c（OH－）,c（BOH）)。2．特点(1)电离平衡常数只与温度有关，因电离是吸热过程，所以升温，K值增大。(2)多元弱酸的各级电离平衡常数的大小关系是K1≫K2≫K3≫…，故其酸性取决于第一步。3．意义K值越大，说明弱电解质越易电离，其酸(碱)性越强。4．影响因素考点3强、弱电解质的比较与判断一、强、弱电解质的比较以一元强酸(HA)与一元弱酸(HB)的比较为例。浓度均为0.01mol·L－1的强酸HA与弱酸HBpH均为2的强酸HA与弱酸HBpH或物质的量浓度2＝pHHA<pHHB0.01mol·L－1＝c(HA)<c(HB)开始与金属反应的速率HA>HBHA＝HB体积相同时与过量的碱反应消耗碱的量HA＝HBHA<HB体积相同时与过量活泼金属反应产生H2的量HA＝HBHA<HBc(A－)与c(B－)大小c(A－)>c(B－)c(A－)＝c(B－)分别加入固体NaA、NaB后pH的变化HA：不变HB：变大HA：不变HB：变大加水稀释10倍后3＝pHHA<pHHB3＝pHHA>pHHB>2溶液的导电性HA>HBHA＝HB水的电离程度HA<HBHA＝HB二、强、弱电解质的判断方法(以HA为例)1．从是否完全电离的角度判断方法1测定一定浓度的HA溶液的pH若测得0.1mol/L的HA溶液的pH＝1，则HA为强酸；若pH>1，则HA为弱酸方法2跟同浓度的盐酸比较导电性若导电性和盐酸相同，则为强酸；若比盐酸弱，则为弱酸方法3跟同浓度的盐酸比较和锌反应的快慢若反应速率相同，则为强酸；若比盐酸慢，则为弱酸2.从是否存在电离平衡的角度判断(1)从一定pH的HA溶液稀释前后pH的变化判断如将pH＝3的HA溶液稀释100倍后，再测其pH，若pH＝5，则为强酸，若pH<5，则为弱酸。(2)从升高温度后pH的变化判断若升高温度，溶液的pH明显减小，则是弱酸。因为弱酸存在电离平衡，升高温度时，电离程度增大，c(H＋)增大。而强酸不存在电离平衡，升高温度时，只有水的电离程度增大，pH变化幅度小。3．从酸根离子是否能发生水解的角度判断可直接测定NaA溶液的pH：若pH＝7，则HA是强酸；若pH>7，则HA是弱酸。第二讲水的电离和溶液的酸碱性考点1水的电离1．水的电离水是极弱的电解质，其电离方程式为2H2OH3O＋＋OH－或H2OH＋＋OH－。2．水的离子积常数(1)表达式：Kw＝c(H＋)·c(OH－)。室温下，Kw＝1×10－14。(2)影响因素：只与温度有关，水的电离是吸热过程，升高温度，Kw增大。(3)适用范围：Kw不仅适用于纯水，也适用于稀的电解质水溶液。在任何水溶液中均存在H＋和OH－，只要温度不变，Kw不变。3．影响水的电离平衡的因素(1)升高温度，水的电离程度增大，Kw增大。(2)加入酸或碱，水的电离程度减小，Kw不变。(3)加入可水解的盐(如FeCl3、Na2CO3)，水的电离程度增大，Kw不变。4．外界条件对水的电离平衡的影响体系变化条件平衡移动方向Kw水的电离程度c(OH－)c(H＋)酸逆不变减小减小增大碱逆不变减小增大减小可水解的盐Na2CO3正不变增大增大减小NH4Cl正不变增大减小增大温度升温正增大增大增大增大降温逆减小减小减小减小其它，如加入Na正不变增大增大减小考点2溶液的酸碱性与pH一、溶液的酸碱性溶液的酸碱性取决于溶液中c(H＋)和c(OH－)的相对大小。(用“>”“＝”或“<”填空)酸性溶液中中性溶液中碱性溶液中c(H＋)>c(OH－)c(H＋)＝c(OH－)c(H＋)<c(OH－)二、溶液的pH1．定义式：pH＝－lg_c(H＋)。2．溶液的酸碱性与pH的关系室温下：3．测量(1)pH试纸法：取一小块试纸放在干燥洁净的玻璃片或表面皿上，用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测溶液点在试纸的中央，变色后与标准比色卡对比，即可确定溶液的pH。(2)pH计测量法。三、常见溶液的pH计算1．单一溶液的pH计算强酸溶液，如HnA，设浓度为cmol/L，c(H＋)＝ncmol/L，pH＝－lgc(H＋)＝－lg(nc)。强碱溶液(25℃)，如B(OH)n，设浓度为cmol/L，c(H＋)＝eq\f(10－14,nc)mol/L，pH＝－lgc(H＋)＝14＋lg(nc)。2．混合溶液的pH计算(1)两种强酸混合：直接求出c(H＋)混，再据此求pH。c(H＋)混＝eq\f(c1（H＋）V1＋c2（H＋）V2,V1＋V2)。(2)两种强碱混合：先求出c(OH－)混，再据Kw求出c(H＋)混，最后求pH。c(OH－)混＝eq\f(c1（OH－）V1＋c2（OH－）V2,V1＋V2)。(3)强酸、强碱混合：先判断哪种物质过量，再由下式求出溶液中H＋或OH－的浓度，最后求pH。c(H＋)混或c(OH－)混＝eq\f(|c（H＋）酸V酸－c（OH－）碱V碱|,V酸＋V碱)。考点3酸碱中和滴定一、实验原理利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)的实验方法。二、常用酸碱指示剂及其变色范围指示剂变色范围的pH甲基橙<3.1红色3.1～4.4橙色>4.4黄色酚酞<8.2无色8.2～10.0粉(浅)红色>10.0红色酸碱中和滴定中一般不用石蕊作指示剂，因为其变色范围大，颜色变化不明显。三、实验用品1．仪器：酸式滴定管(如图A)、碱式滴定管(如图B)、滴定管夹、铁架台、锥形瓶。2．试剂：标准液、待测液、指示剂、蒸馏水。3．滴定管的选择试剂性质滴定管原因酸性、强氧化性酸式滴定管酸性和强氧化性物质易腐蚀橡胶碱性碱式滴定管碱性物质易腐蚀玻璃，致使玻璃活塞无法打开四、实验操作(以标准盐酸滴定待测NaOH溶液为例)1．滴定前的准备eq\x(检漏)—检查滴定管活塞是否漏水↓eq\x(洗涤)—先用蒸馏水“洗”，再用待装液“润洗”滴定管↓eq\x(装、排)—滴定管中“装”液至0刻度以上，并“排”气泡↓eq\x(调、读)—调整液面至0或0刻度以下，并读数↓eq\x(注、加)—将一定体积的碱液注入锥形瓶，并加指示剂酸式滴定管的查漏：向滴定管中装入一定体积的水，固定在滴定管夹上直立静置两分钟，观察有无水滴滴下，然后将活塞旋转180°，再静置两分钟，观察有无水滴滴下，若均不漏水，滴定管即可使用。2．滴定3．终点判断当滴入最后半滴标准液，溶液由红色变为无色(酚酞作指示剂)，且在半分钟内不恢复原色，视为滴定终点并记录标准液的体积。滴定终点是指示剂颜色的突变点，不是恰好中和的点，也不是pH等于7的点。4．数据处理按上述操作重复2～3次，求出用去标准盐酸体积的平均值，根据c(NaOH)＝eq\f(c（HCl）·V（HCl）,V（NaOH）)计算。五、误差分析1．原理依据原理c(标准)·V(标准)＝c(待测)·V(待测)，所以c(待测)＝eq\f(c（标准）·V（标准）,V（待测）)，因c(标准)与V(待测)已确定，因此只要分析出不正确的操作引起V(标准)的变化，即分析出结果。V(标准)变大，则c(待测)偏高；V(标准)变小，则c(待测)偏低。2．常见误差以标准酸溶液滴定未知浓度的碱溶液(酚酞作指示剂)为例，常见的因操作不正确而引起的误差有步骤操作V(标准)c(待测)洗涤酸式滴定管未用标准酸溶液润洗变大偏高碱式滴定管未用待测溶液润洗变小偏低锥形瓶用待测溶液润洗变大偏高锥形瓶洗净后还留有蒸馏水不变无影响取液取碱液的滴定管开始有气泡，读数时气泡消失变小偏低滴定酸式滴定管滴定前有气泡，滴定终点时气泡消失变大偏高振荡锥形瓶时部分液体溅出变小偏低部分酸液滴在锥形瓶外变大偏高读数酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后俯视读数(或前仰后俯)变小偏低酸式滴定管滴定前读数正确，滴定后仰视读数(或前俯后仰)变大偏高六、常用量器的读数方法1．平视读数(如图1)：实验室中用量筒、移液管或滴定管量取一定体积的液体，读取液体体积时，视线应与凹液面最低点保持水平，视线与刻度的交点即为读数(即“凹液面定视线，视线定读数”)。2．俯视读数(如图2)：当用量筒测量液体的体积时，由于俯视视线向下倾斜，寻找切点的位置在凹液面的上侧，读数高于正确的刻度线位置，即读数偏大。3．仰视读数(如图3)：读数时，由于视线向上倾斜，寻找切点的位置在液面的下侧，因滴定管刻度标法与量筒不同，这样仰视读数偏大。第三讲盐类的水解考点1盐类的水解及其规律一、实质盐电离→eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(弱酸的阴离子→结合H＋,弱碱的阳离子→结合OH－))→生成弱电解质→破坏了水的电离平衡→水的电离程度增大→c(H＋)≠c(OH－)→溶液呈碱性或酸性。二、特点三、规律有弱才水解，越弱越水解；谁强显谁性，同强显中性。盐的类型强酸强碱盐强酸弱碱盐弱酸强碱盐实例NaCl、KNO3NH4Cl、Cu(NO3)2CH3COONa、Na2CO3是否水解否是是水解的离子NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋CH3COO－、COeq\o\al(2－,3)溶液的酸碱性中性酸性碱性溶液的pH(25℃)pH＝7pH<7pH>7四、水解方程式的书写1．一般要求例如：NH4Cl的水解离子方程式为NHeq\o\al(＋,4)＋H2ONH3·H2O＋H＋。2．三种类型的盐的水解方程式的书写(1)多元弱酸盐的水解：分步进行，以第一步为主，一般只写第一步水解。例如：Na2CO3的水解离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－。(2)多元弱碱盐水解：方程式一步写完。例如：FeCl3的水解离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋。(3)有些阴、阳离子相互促进的水解：水解相互促进进行到底时，书写时要用“=”“↑”“↓”等。例如：NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式为Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑。考点2盐类水解的影响因素1．内因弱酸阴离子、弱碱阳离子对应的酸、碱越弱，就越易发生水解。例如：酸性：CH3COOH>H2CO3eq\o(→,\s\up12(决定),\s\do4())相同条件下相同浓度的NaHCO3、CH3COONa溶液的pH大小关系为NaHCO3>CH3COONa。2．外因影响因素水解平衡水解程度水解产生离子的浓度温度升高右移增大增大浓度增大右移减小增大减小(即稀释)右移增大减小外加酸碱酸弱碱阳离子水解程度减小碱弱酸阴离子水解程度减小考点3盐类水解的应用1．盐类水解的应用应用举例判断溶液的酸碱性FeCl3溶液显酸性，原因是Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋判断酸性强弱NaX、NaY、NaZ三种盐pH分别为8、9、10，则酸性：HX>HY>HZ配制或贮存易水解的盐溶液配制CuSO4溶液时，加入少量H2SO4，防止Cu2＋水解；配制FeCl3溶液，加入少量盐酸；贮存Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液不能用磨口玻璃塞胶体的制取制取Fe(OH)3胶体的离子方程式：Fe3＋＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Fe(OH)3(胶体)＋3H＋物质的提纯除去MgCl2溶液中的Fe3＋，可加入MgO、镁粉、Mg(OH)2或MgCO3泡沫灭火器的原理成分为NaHCO3与Al2(SO4)3，发生反应方程式为Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑作净水剂明矾可作净水剂，原理为Al3＋＋3H2OAl(OH)3(胶体)＋3H＋化肥的使用铵态氮肥与草木灰不得混用除锈剂NH4Cl与ZnCl2溶液可作焊接时的除锈剂2．盐溶液蒸干时所得产物的判断(1)盐溶液水解生成难挥发性酸时，酸根阴离子易水解的强碱盐蒸干后一般得原物质，如CuSO4(aq)蒸干得CuSO4(s)。(2)盐溶液水解生成易挥发性酸时，蒸干灼烧后一般得对应的氧化物，如AlCl3(aq)蒸干得Al(OH)3，灼烧得Al2O3。(3)考虑盐受热时是否分解，如Ca(HCO3)2、NaHCO3、KMnO4、NH4Cl固体受热易分解，因此蒸干灼烧后分别为Ca(HCO3)2→CaCO3(CaO)；NaHCO3→Na2CO3；KMnO4→K2MnO4和MnO2；NH4Cl→NH3↑＋HCl↑。(4)还原性盐在蒸干时会被O2氧化，如Na2SO3(aq)蒸干得Na2SO4(s)。(5)弱酸的铵盐蒸干后无固体，如NH4HCO3、(NH4)2CO3。考点4溶液中粒子浓度的大小比较1．注意两大理论，构建思维模型(1)电离理论①弱电解质的电离是微弱的，电离产生的微粒都非常少，同时还要考虑水的电离，如氨水溶液中：c(NH3·H2O)＞c(OH－)＞c(NHeq\o\al(＋,4))。②多元弱酸的电离是分步进行的，其主要是第一级电离。如在H2S溶液中：c(H2S)＞c(H＋)＞c(HS－)＞c(S2－)。(2)水解理论①弱离子的水解损失是微量的(水解相互促进的除外)，但由于水的电离，故水解后酸性溶液中c(H＋)或碱性溶液中c(OH－)总是大于水解产生的弱电解质的浓度。如NH4Cl溶液中：c(Cl－)>c(NHeq\o\al(＋,4))>c(H＋)>c(NH3·H2O)。②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的，其主要是第一步水解，如在Na2CO3溶液中：c(COeq\o\al(2－,3))>c(HCOeq\o\al(－,3))>c(H2CO3)。2．把握三种守恒，明确等量关系(1)电荷守恒→注重溶液呈电中性溶液中所有阳离子所带的正电荷总浓度等于所有阴离子所带的负电荷总浓度。如NaHCO3溶液中：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋2c(COeq\o\al(2－,3))＋c(OH－)。(2)物料守恒→注重溶液中某元素的原子守恒在电解质溶液中，粒子可能发生变化，但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。如0.1mol·L－1NaHCO3溶液中：c(Na＋)＝c(HCOeq\o\al(－,3))＋c(COeq\o\al(2－,3))＋c(H2CO3)＝0.1mol·L－1。(3)质子守恒→注重分子或离子得失H＋数目不变在电解质溶液中，由于电离、水解等过程的发生，往往存在质子(H＋)的得失，但得到的质子数等于失去的质子数。如Na2S水溶液中的质子转移如图所示：由图可得Na2S水溶液中质子守恒式：c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与物料守恒式推导得到。Na2S水溶液中电荷守恒式为c(Na＋)＋c(H＋)＝c(OH－)＋c(HS－)＋2c(S2－)①，物料守恒式为c(Na＋)＝2[c(HS－)＋c(S2－)＋c(H2S)]②，由①式－②式消去没有参与变化的Na＋，即可得质子守恒式：c(OH－)＝c(H＋)＋2c(H2S)＋c(HS－)。第四讲难溶电解质的溶解平衡考点1沉淀溶解平衡及其应用一、沉淀溶解平衡1．沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。2．沉淀溶解平衡的建立固体溶质eq\o(,\s\up12(溶解),\s\do4(沉淀))溶液中的溶质eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(v溶解>v沉淀，固体溶解,v溶解＝v沉淀，溶解平衡,v溶解<v沉淀，析出晶体))3．沉淀溶解平衡的特点二、影响沉淀溶解平衡的因素1．内因：难溶电解质本身的性质，这是决定因素。2．外因：以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向不变不变不变加入少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变三、沉淀溶解平衡的应用1．沉淀的生成(1)调节pH法如除去CuCl2溶液中的杂质FeCl3，可以向溶液中加入CuO，调节溶液的pH，使Fe3＋形成Fe(OH)3沉淀而除去。离子方程式为Fe3＋＋3H2OFe(OH)3＋3H＋、CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O。(2)沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋=CuS↓＋2H＋。2．沉淀的溶解(1)酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑。(2)盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)=Mg2＋＋2NH3·H2O。(3)配位溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。3．沉淀的转化(1)实质：沉淀溶解平衡的移动。如MgCl2溶液eq\o(→,\s\up12(加入NaOH（少量）),\s\do4())Mg(OH)2eq\o(→,\s\up12(加入FeCl3),\s\do4())Fe(OH)3，则溶解度：Mg(OH)2>Fe(OH)3。(2)规律一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀容易实现，沉淀的溶解度差别越大，越容易转化。(3)应用锅炉除垢：将CaSO4转化为CaCO3，离子方程式为CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)。矿物转化：CuSO4溶液遇ZnS转化为CuS，离子方程式为ZnS＋Cu2＋=CuS＋Zn2＋。考点2溶度积常数及其应用1．溶度积和离子积以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQ表达式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度Q(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意时刻的浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解(1)Q>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出(2)Q＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态(3)Q<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出2.Ksp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。③其他：向平衡体系中加入可与体系中某些离子反应生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。第四章化学反应与电能

知识点总结

1、原电池的工作原理(1)原电池的概念：

把化学能转变为电能的装置称为原电池。

(2)Cu-Zn原电池的工作原理：

(3)氢氧燃料电池

负极反应：2H2+4OH-=4H2O+4e-

正极反应：O2+2H2O+4e-=4OH-

电池总反应：2H2+O2=2H2O2、金属的腐蚀与防护

(1)金属腐蚀

金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀。

(2)金属腐蚀的电化学原理。

生铁中含有碳，遇有雨水可形成原电池，铁为负极，电极反应为：Fe=Fe2++2e-。水膜中溶解的氧气被还原，正极反应为O2+2H2O+4e-=4OH-，该腐蚀为“吸氧腐蚀”，总反应为：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，Fe(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，Fe(OH)3分解转化为铁锈。若水膜在酸度较高的环境下，正极反应为2H++2e-=H2↑，该腐蚀称为“析氢腐蚀”。

(3)金属的防护

金属处于干燥的环境下，或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层，破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护;也可以利用原电池原理，采用牺牲阳极法。也可以利用电解池原理，采用外加电流法。

3、化学能转化为电能的方式：电能(电力)火电（火力发电）化学能→热能→机械能→电能缺点：环境污染、低效原电池将化学能直接转化为电能优点：清洁、高效4、原电池原理（1）概念：把化学能直接转化为电能的装置叫做原电池。（2）原电池的工作原理：通过氧化还原反应（有电子的转移）把化学能转变为电能。（3）构成原电池的条件：（1）电极为导体且活泼性不同；（2）两个电极接触（导线连接或直接接触）；（3）两个相互连接的电极插入电解质溶液构成闭合回路。（4）电极名称及发生的反应：负极：较活泼的金属作负极，负极发生氧化反应，电极反应式：较活泼金属－ne－＝金属阳离子负极现象：负极溶解，负极质量减少。正极：较不活泼的金属或石墨作正极，正极发生还原反应，电极反应式：溶液中阳离子＋ne－＝单质正极的现象：一般有气体放出或正极质量增加。（5）原电池正负极的判断方法：①依据原电池两极的材料：较活泼的金属作负极（K、Ca、Na太活泼，不能作电极）；较不活泼金属或可导电非金属（石墨）、氧化物（MnO2）等作正极。②根据电流方向或电子流向：（外电路）的电流由正极流向负极；电子则由负极经外电路流向原电池的正极。③根据内电路离子的迁移方向：阳离子流向原电池正极，阴离子流向原电池负极。④根据原电池中的反应类型：负极：失电子，发生氧化反应，现象通常是电极本身消耗，质量减小。正极：得电子，发生还原反应，现象是常伴随金属的析出或H2的放出。（6）原电池电极反应的书写方法：（=1\*romani）原电池反应所依托的化学反应原理是氧化还原反应，负极反应是氧化反应，正极反应是还原反应。因此书写电极反应的方法归纳如下：①写出总反应方程式。②把总反应根据电子得失情况，分成氧化反应、还原反应。③氧化反应在负极发生，还原反应在正极发生，反应物和生成物对号入座，注意酸碱介质和水等参与反应。（=2\*romanii）原电池的总反应式一般把正极和负极反应式相加而得。（7）原电池的应用：①加快化学反应速率，如粗锌制氢气速率比纯锌制氢气快。②比较金属活动性强弱。③设计原电池。④金属的腐蚀。5、化学电源基本类型：①干电池：活泼金属作负极，被腐蚀或消耗。如：Cu－Zn原电池、锌锰电池。②充电电池：两极都参加反应的原电池，可充电循环使用。如铅蓄电池、锂电池和银锌电池等。③燃料电池：两电极材料均为惰性电极，电极本身不发生反应，而是由引入到两极上的物质发生反应，如H2、CH4燃料电池，其电解质溶液常为碱性试剂（KOH等）。模块综合测评(时间:90分钟分值:100分)一、选择题(本题包括10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题意)1.如图所示的日常生活装置中,与手机充电时的能量转化形式相同的是()答案A解析手机充电过程为电解过程,电能转化为化学能。电解水为电解过程,与手机充电的能量转化形式相同,A正确;水力发电为机械能转化为电能的过程,B错误;太阳能热水器将太阳能转化为热能,C错误;干电池将化学能转化为电能,D错误。2.(浙江4月选考)高温高压液态水具有接近常温下弱酸的c(H+)或弱碱的c(OH-),油脂在其中能以较快的反应速率水解。与常温常压水相比,下列说法不正确的是()A.高温高压液态水中,体系温度升高,油脂水解反应速率加快B.高温高压液态水中,油脂与水的互溶能力增强,油脂水解反应速率加快C.高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解D.高温高压液态水中的油脂水解,相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解答案D解析对于任何化学反应,体系温度升高,均可加快反应速率,A项正确;由于高温高压液态水中,c(H+)和c(OH-)增大,油脂水解向右移动的倾向变大,因而油脂与水的互溶能力增强,反应速率加快,B项正确;油脂在酸性条件下水解,以H+做催化剂,加快水解速率,因而高温高压液态水中,c(H+)增大,可催化油脂水解反应,且产生的酸进一步催化水解,C项正确;高温高压液态水中的油脂水解,其水环境仍呈中性,因而不能理解成相当于常温下在体系中加入了相同c(H+)的酸或相同c(OH-)的碱的水解,D项不正确。3.下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()A.已知NaOH(aq)+HCl(aq)NaCl(aq)+H2O(l)ΔH=-57.3kJ·mol-1,则含40.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于57.3kJ的热量B.已知2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1,则氢气的燃烧热为241.8kJ·mol-1C.已知2C(s)+2O2(g)2CO2(g)ΔH=a;2C(s)+O2(g)2CO(g)ΔH=b,则a>bD.已知P(白磷,s)P(红磷,s)ΔH<0,则白磷比红磷稳定答案A解析醋酸是弱酸,其电离过程是吸热过程,故含40.0g即1molNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出的热量小于57.3kJ,故A正确;氢气的燃烧热必须是生成液态水所放出的热量,液态水变为气态水是吸热的,故氢气的燃烧热大于241.8kJ·mol-1,B错误;等量的焦炭完全燃烧放出的热量高于不完全燃烧放出的热量,因两反应的ΔH<0,即a<b,故C错误;P(白磷,s)P(红磷,s)ΔH<0,所以红磷的能量低于白磷的能量,所以白磷不如红磷稳定,故D错误。4.(浙江温州“十五校联合体”期中)一定温度下,等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液,下列说法正确的是()A.两溶液中,所含溶质的分子数相等B.与等体积等浓度NaHCO3溶液混合,开始产生CO2速率相等,后来盐酸快C.等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,盐酸产生的H2多D.用同浓度的NaOH溶液分别与两溶液恰好反应完全,根据消耗的NaOH溶液体积的多少可以判断醋酸是弱电解质答案D解析HCl是强电解质,溶液中不存在溶质的分子,A错误;与等体积等浓度NaHCO3溶液混合,开始产生CO2速率相等,随着反应的进行,未电离的醋酸继续电离出H+,反应速率快,B错误;等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液分别与足量的Zn完全反应,由于醋酸的浓度较大,则醋酸产生的H2多,C错误;同浓度的NaOH溶液分别与等体积、pH相等的盐酸和醋酸溶液恰好反应完全,由于醋酸是弱电解质,浓度大于盐酸,则醋酸消耗的NaOH溶液体积多,故D正确。5.(湖南长沙中学月考)已知:反应mX(g)+nY(g)qZ(g)ΔH<0,m+n>q,在密闭容器中反应达到平衡时,下列说法不正确的是()A.恒容时通入稀有气体使压强增大,平衡不移动B.增大压强,反应速率加快且可以提高Z的产率C.恒压时,增加一定量Z(g),平移时,混合气体的平均相对分子质量变大D.恒容时增加X的物质的量,Y的转化率增大答案C解析恒容时通入稀有气体,体系的压强增大,但反应物的浓度不变,则平衡不移动,A正确。由于m+n>q,增大压强,平衡正向移动,则Z的产率提高,B正确。恒压时,增加一定量Z(g),达到的新平衡与原平衡等效,各物质的浓度不变,则混合气体的平均相对分子质量不变,C错误。恒容时增大X(g)的物质的量,平衡正向移动,则Y的转化率增大,D正确。6.H2与ICl的反应分①②两步进行,其能量曲线如图所示,下列有关说法错误的是()A.反应①、反应②均为放热反应B.反应①、反应②均为氧化还原反应C.反应①比反应②的速率慢,与相应正反应的活化能无关D.反应①、反应②的焓变之和为ΔH=-218kJ·mol-1答案C解析根据图像,反应①②中反应物的总能量大于生成物的总能量,均是放热反应,故A说法正确;反应①中H的化合价由0→+1,部分I的化合价降低,属于氧化还原反应,反应②中,I的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故B说法正确;反应①比反应②慢,说明反应①中正反应的活化能较大,反应②中正反应的活化能较小,故C说法错误;根据盖斯定律知,反应的焓变只与始态和终态有关,与反应的途径无关,因此反应①、反应②的焓变之和ΔH=-218kJ·mol-1,故D说法正确。7.常温常压下,微生物燃料电池可净化废水,同时还能获得能源或有价值的化学产品,下图1为一种微生物燃料电池的工作原理,图2为废水中Cr2O72-的浓度与去除率的关系。下列说法正确的是图1图2A.M为电池负极,CH3COOH被还原B.外电路转移4mol电子时,M极产生22.4LCO2C.反应一段时间后,N极附近溶液pH下降D.Cr2O72-答案D解析电子由M极流出,M为电池负极,CH3COOH被氧化为二氧化碳,故A错误;负极的电极反应是CH3COOH-8e-+2H2O2CO2↑+8H+,外电路转移4mol电子时,M极产生1molCO2,非标准状况下CO2的体积不一定是22.4L,故B错误;N极为正极,电极反应为O2+4e-+4H+2H2O、Cr2O72-+6e-+8H+2Cr(OH)3+H2O,根据电子守恒,外电路转移8mol电子时,有8molH+由M移向N,N极消耗H+大于8mol,所以反应一段时间后,N极附近溶液pH升高,故C错误;Cr2O72-能使蛋白质变性,根据图示,Cr2O72-的浓度较大时,Cr2O72-的去除率明显降低,8.常温时,将V1mLc1mol·L-1的氨水滴加到V2mLc2mol·L-1的盐酸中,下列结论正确的是()A.若混合溶液的pH=7,则c1V1>c2V2B.若V1=V2,c1=c2,则混合液中c(NH4+)=c(ClC.若混合溶液的pH=7,则溶液中c(NH4+)>c(ClD.若V1=V2,且混合液的pH<7,则一定有c1=c2答案A解析常温下氨水与盐酸恰好中和(即c1V1=c2V2)生成的氯化铵溶液为强酸弱碱盐溶液,常温下溶液呈酸性,pH<7,若混合溶液的pH=7,则说明氨水相对过量,即c1V1>c2V2,A正确;V1=V2,c1=c2,即c1V1=c2V2,两者恰好中和,溶液呈酸性,c(H+)>c(OH-),则另两离子c(NH4+)<c(Cl-),B错误;若混合溶液的pH=7,则溶液中c(H+)=c(OH-),另两离子c(NH4+)=c(Cl-),C错误;若V1=V2,且混合液的pH<7,则溶液呈酸性,而当酸过量或二者恰好中和时都满足混合液的9.加热N2O5依次发生的分解反应为①N2O5(g)N2O3(g)+O2(g)②N2O3(g)N2O(g)+O2(g)在容积为2L的密闭容器中充入8molN2O5,加热到T℃,达到平衡状态后O2的物质的量为9mol,N2O3的物质的量为3.4mol。则T℃时反应①的平衡常数为()A.8.5 B.9.6C.10.2 D.10.7答案A解析设分解的N2O3物质的量为xmol,反应过程中共生成N2O3(x+3.4)mol,在①反应中N2O5分解了(x+3.4)mol,同时生成O2(x+3.4)mol,在②反应中生成氧气xmol。则(x+3.4)+x=9,求得x=2.8,所以平衡后N2O5、N2O3、O2浓度依次为c(N2O5)=(8-2.8-3.4)mol÷2L=0.9mol·L-1,c(N2O3)=3.4mol÷2L=1.7mol·L-1,c(O2)=9mol÷2L=4.5mol·L-1,反应①的平衡常数K=1.7×410.工业上用电解法处理含镍酸性废水并得到单质Ni的原理如图所示。下列说法不正确的是()已知:①Ni2+在弱酸性溶液中发生水解;②氧化性:Ni2+(高浓度)>H+>Ni2+(低浓度)。A.石墨棒上发生的电极反应:4OH--4e-O2↑+2H2OB.电解过程中,B室中NaCl溶液的物质的量浓度将不断减少C.为了提高Ni的产率,电解过程中需要控制废水的pHD.若将图中阳离子膜去掉,将A、B两室合并,则电解反应总方程式发生改变答案B解析A项,该装置中石墨棒为阳极,电极反应式为4OH--4e-2H2O+O2↑,正确;B项,由于C室中Ni2+、H+不断减少,Cl-通过阴离子膜从C室移向B室,A室中OH-不断减少,Na+通过阳离子膜从A室移向B室,所以B室中NaCl溶液的物质的量浓度不断增大,错误;C项,由于H+的氧化性大于Ni2+(低浓度)的氧化性,所以为了提高Ni的产率,电解过程需要控制废水的pH,正确;D项,若去掉阳离子膜,Cl-在阳极放电生成Cl2,反应总方程式发生改变,正确。二、选择题(本题包括5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意)11.(海南卷)炭黑是雾霾中的重要颗粒物,研究发现它可以活化氧分子,生成活化氧,活化过程的能量变化模拟计算结果如图所示。活化氧可以快速氧化二氧化硫。下列说法正确的是()A.每活化一个氧分子吸收0.29eV的能量B.水可使氧分子活化反应的活化能降低0.42eVC.氧分子的活化是O—O的断裂与C—O的生成过程D.炭黑颗粒是大气中二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂答案CD解析根据图示,活化一个氧分子放出0.29eV的能量,A错误;图中相对能量为0.73eV时对应的状态只是无水的过渡态,相对能量为0.75eV时对应的状态才是无水的中间态,因此水可使氧分子活化反应的活化能降低0.18eV,B错误;氧气中存在O—O,活性氧中存在C—O,由图示知C正确;由题给信息“活化氧可以快速氧化二氧化硫”,结合氧化二氧化硫的总反应可知D正确。12.(辽宁大连高二月考)已知25℃时,二元酸H2X的电离平衡常数Ka1=5.0×10-2,Ka2=5.4×10-3。此温度下用AgNO3溶液分别滴定浓度均为0.01mol·L-1的KY和K2X溶液,所得的沉淀(AgY和Ag2X)溶解平衡图像如图所示。下列叙述正确的是A.25℃时,KHX的溶液pH>7B.反应Ag2X+2Y-2AgY+X2-的平衡常数为103.25C.a点既可以表示AgY的不饱和溶液也可以表示Ag2X的过饱和溶液D.向c(Y-)=c(X2-)=0.01mol·L-1的混合液中滴入AgNO3溶液时,先生成AgY沉淀答案D解析由HX-+H2OH2X+OH-可知,其水解常数Kh=KWKa1=10-145.0×10-2=2×10-13<Ka2,说明HX-的电离程度大于其水解程度,则25℃时,KHX的溶液pH<7,A错误;根据图像,-lgc(Ag+)=4时,可得Ksp(AgY)=c(Ag+)·c(Y-)=10-4×10-5.75=10-9.75,同理,可得Ksp(Ag2X)=10-10.46。反应Ag2X+2Y-2AgY+X2-的平衡常数K=c(X2-)c2(Y-)=c(X2-)·c2(Ag+)c2(Y-)·c2(Ag+)=Ksp(Ag2X)Ksp2(AgY)=10-10.46(10-9.75)2=109.04,B错误;由图可知,a点时的离子积Q(AgY)>Ksp(AgY),则a点表示AgY的过饱和溶液;a点时的离子积Q(Ag2X)<Ksp(Ag2X),则a点表示Ag2X的不饱和溶液,C错误;当c(Y-)=c(X2-)=0.01mol·L-1时,开始生成AgY沉淀时c(Ag+13.(海南六市联考)世界某著名学术刊物近期介绍了一种新型中温全瓷铁—空气电池,其结构如图所示。下列有关该电池放电时的说法正确的是()A.O2-由b极移向a极B.正极的电极反应式为FeOx+2xe-Fe+xO2-C.铁表面发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2D.若有22.4L(标准状况)空气参与反应,则电路中有4mol电子转移答案C解析a极空气中氧气得电子发生还原反应,为正极,氢气在b极失电子发生氧化反应,为负极。在原电池中,阴离子向负极移动,O2-由a极移向b极,A项错误;a极空气中氧气得电子发生还原反应,为正极,电极反应式为O2+4e-2O2-,B项错误;由新型中温全瓷铁—空气电池的装置图可知,铁表面发生的反应为xH2O(g)+FeFeOx+xH2,C项正确;22.4L(标准状况)空气中氧气的物质的量约为0.2mol,电路中约转移0.8mol电子,D项错误。14.X、Y、Z为三种气体,把amolX和bmolY充入一密闭容器中,发生反应X(g)+2Y(g)2Z(g)。达到平衡时,若三者的物质的量满足n(X)+n(Y)=n(Z),则Y的转化率为()A.a+b5×100% B.C.2(a+b)5×100%答案B解析设参加反应的Y的物质的量为nmol,则X(g)+2Y(g)2Z(g)起始/mol a b 0平衡/mol a-n2 b-n 由于平衡时n(X)+n(Y)=n(Z),则有(a-n2)+(b-n)=n,解得n=2(a+b)5,所以Y的转化率为15.某温度下,难溶物FeR的水溶液中存在平衡FeR(s)Fe2+(aq)+R2-(aq),其沉淀溶解平衡曲线如图所示。下列说法正确的是()A.可以通过升温实现由c点变到a点B.d点可能有沉淀生成C.a点对应的Ksp等于b点对应的KspD.该温度下,Ksp=4.0×10-18答案C解析从图像可以看出,从c点到a点,c(R2-)不变,c(Fe2+)变小,而温度变化时,c(R2-)与c(Fe2+)同时变化,A错误;沉淀溶解平衡曲线上方表示过饱和溶液,可析出沉淀,曲线以下表示不饱和溶液,所以d点没有沉淀生成,B错误;温度不变,Ksp不变,C正确;由图知,该温度下,Ksp=2.0×10-18,D错误。三、非选择题(本题共5小题,共60分)16.(12分)毒重石的主要成分为BaCO3(含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质)。实验室利用毒重石制备BaCl2·2H2O的流程如下:(1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是。

(2)加入NH3·H2O调pH=8可除去(填离子符号),滤渣Ⅱ中含(填化学式)。加入H2C2O4时应避免过量,原因是。

已知:Ksp(BaC2O4)=1.6×10-7,Ksp(CaC2O4)=2.3×10-9离子符号Ca2+Mg2+Fe3+开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH13.911.13.2(3)利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrO42-+2H+Cr2O7Ba2++CrO42-BaCrO步骤Ⅰ:移取xmL一定浓度的Na2CrO4溶液置于锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V0mL。步骤Ⅱ:移取ymLBaCl2溶液置于锥形瓶中,加入xmL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用bmol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为V1mL。滴加盐酸标准溶液时应使用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的浓度为mol·L-1。若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将(填“偏大”或“偏小”)。

答案(1)增大反应物接触面积从而使反应速率加快(2)Fe3+Mg(OH)2、Ca(OH)2H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀,使产品产量减少(3)上方b(解析(1)把毒重石充分研磨的目的是增大反应物接触面积使反应速率加快。(2)由表中信息可知pH=8时Fe3+可完全沉淀,Mg2+、Ca2+未开始沉淀,pH=12.5时,Mg2+完全沉淀,Ca2+部分沉淀,由于Ksp(CaC2O4)<Ksp(BaC2O4),则向含有Ca2+和Ba2+的溶液中加入H2C2O4,Ca2+先形成CaC2O4沉淀,但H2C2O4不能过量,否则Ba2+也会被沉淀。(3)滴定管“0”刻度位于滴定管的上方,由步骤Ⅰ可知xmLNa2CrO4溶液中CrO42-的物质的量为V0b×10-3mol,步骤Ⅱ中与Ba2+形成沉淀的CrO42-的物质的量为(V0b-V1b)×10-3mol,则ymLBaCl2溶液中Ba2+的物质的量为(V0b-V1b)×10-3mol,则c(BaCl2)=(V0b-V1b)×10-3moly×10-3L=b(V017.(12分)知识的梳理和感悟是有效学习的方法之一。某学习小组将有关“电解饱和食盐水”的相关内容进行梳理,形成如下问题(显示的电极均为石墨)。(1)图1中,电解一段时间后,气球b中的气体是(填化学式),U形管(填“左”或“右”)边的溶液变红。

(2)利用图2制作一种环保型消毒液发生器,电解可制备“84”消毒液的有效成分,则c为电源的极;该发生器中反应的离子方程式为。

(3)二氧化氯(ClO2)为一种黄绿色气体,是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。下图是目前已开发出用电解法制取ClO2的新工艺。①阳极产生ClO2的电极反应式:。

②当阴极产生标准状况下112mL气体时,通过阳离子交换膜离子的物质的量为。

答案(1)H2右(2)负2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-、Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O(3)①Cl--5e-+2H2OClO2↑+4H+②0.01mol解析(1)图1中,根据电子流向知,左边电极是电解池阳极,右边电极是电解池阴极,阳极上氯离子放电生成氯气,阴极上氢离子放电生成氢气,同时阴极附近产生NaOH。(2)要制取“84”消毒液,应创造氯气和氢氧化钠反应生成NaClO的环境,为了使反应更充分,则下面电极生成氯气,为阳极,上面电极生成氢气,为阴极,阴极附近有NaOH生成,则c为负极,d为正极。(3)①依据题干信息,阳极Cl-被氧化为ClO2,根据电子守恒和电荷守恒,写出电极反应式。②电极上得到或失去一个电子,电解质溶液中必然有一个阳离子通过阳离子交换膜。18.(12分)(北京理综,节选)氢能源是最具有应用前景的能源之一,高纯氢的制备是目前的研究热点。甲烷水蒸气催化重整是制高纯氢的方法之一。①反应器中初始反应的生成物为H2和CO2,其物质的量之比为4∶1,甲烷和水蒸气反应的方程式是。

②已知反应器中还存在如下反应:ⅰ.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)ΔH1ⅱ.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)ΔH2ⅲ.CH4(g)C(s)+2H2(g)ΔH3……ⅲ为积碳反应,利用ΔH1和ΔH2计算ΔH3时,还需要利用反应