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文檔簡介
高中化學常用反應(yīng)資料
化學反應(yīng)與能量
I考點1:吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
1、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的區(qū)別
比較
放熱反應(yīng)吸熱反應(yīng)
類型
定義放出熱量的化學反應(yīng)吸收熱量的化學反應(yīng)
反應(yīng)物具體的總能量大于生成物反應(yīng)物具有的總能量小于生成物具有
形成原因
具有的總能量的總能量
生成物分子成鍵時釋放出的總能
與化學鍵強生成物分子成鍵時釋放出的總能量小
量大于反應(yīng)物分子斷裂鍵時吸收
弱的關(guān)系于反應(yīng)物分子斷裂鍵時吸收的總能量
的總能量
表示方法△H<0△H>0
能|
成物反應(yīng)物
ag為“為---
(a
圖示§/:AH>0
質(zhì)應(yīng)物一…凌物.
反應(yīng)過程反應(yīng)過M
H,(g)+Cl:(g)=2HC1(g)C(s)+HaO(g)=CO(g)+H2(g)
實例
△H=-184.6kJ-mor,△H=+131.3kJ?noE,
特別注意:反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)的條件沒有必然的聯(lián)系,而決定
于反應(yīng)物和生成物具有的總能量(或靖)的相對大小。
2、常見的放熱反應(yīng)①一切燃燒反應(yīng);②活潑金屬與酸或水的反應(yīng);③酸
堿中和反應(yīng);④鋁熱反應(yīng);⑤大多數(shù)化合反應(yīng)(但有些化合反應(yīng)是吸熱反
應(yīng),如:N2+02=2N0,C02+C=2C0等均為吸熱反應(yīng))。
3、常見的吸熱反應(yīng)①Ba(0H)2?8H20與NH4C1反應(yīng);②大多數(shù)分解反應(yīng)
是吸熱反應(yīng)③星+9也-Cu+H;O,C+H;O(g)仝CO+H]等也是吸
熱反應(yīng);④水解反應(yīng)
考點2:反應(yīng)熱計算的依據(jù)
1.根據(jù)熱化學方程式計算反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。
2.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算AH=E生成物-E反應(yīng)物。
3.根據(jù)鍵能計算△H=反應(yīng)物的鍵能總和一生成物的鍵能總和。
4.根據(jù)蓋斯定律計算化學反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和
終態(tài)(各生成物)有關(guān),而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分步
進行,則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同
的。
溫馨提示:①蓋斯定律的主要用途是用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來推知相關(guān)反
應(yīng)的反應(yīng)熱。
②熱化學方程式之間的“+”“-”等數(shù)學運算,對應(yīng)AH也進行“+”
“_”等數(shù)學計算。
5.根據(jù)物質(zhì)燃燒宸熱數(shù)值計算:Q(放)=n(可燃物)X|AH|。
化學反應(yīng)速率與化學平衡
|考點1:化學反應(yīng)速率
1、化學反應(yīng)速率的表示方法?
化學反應(yīng)速率通常用單位時面向反應(yīng)物濃度和生成物濃度的變化來表
示。表達式:o其常用的單位是、或
2、影響化學反應(yīng)速率的因素1)內(nèi)因(主要因素)反應(yīng)物本身的性質(zhì)。
2)外因(其他條件不變,只改變一個條件)
增大反應(yīng)物濃度,反應(yīng)速率加怏,反之減慢。
對于市氣體參加的反應(yīng),增大壓強,反應(yīng)
速率加快,反之減慢。
升高溫度,反應(yīng)速率加快,反之減慢。
使用催化劑,能改變化學反應(yīng)速率,且正、
逆反應(yīng)速率的改變程度蛔。
反應(yīng)物間的接觸面積、光輻射、放射線輻射、
超聲波等。
3、理論解釋一一有效碰撞理論(1)活化分子、活化能、有效碰撞①活化
分子:能夠發(fā)生有效碰撞的分子。
②活化能:如圖反應(yīng)過程圖中:E1為正反應(yīng)的活
化能,使用催化劑時的活化能為E3,反應(yīng)熱為E1-E2。(注:E2為逆反
應(yīng)的活化能)
③有效碰撞:活化分子之間能夠引發(fā)化學反應(yīng)的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
|考點2:化學平衡
1、化學平衡狀態(tài):一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應(yīng)里,正
反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等,反應(yīng)混合物(包括反應(yīng)物和生成物)中各組分
的濃度保持不變的狀態(tài)。
到一化學平衡是一種動態(tài)平衡
號)一正反應(yīng)速率=逆反應(yīng)速率
京)一反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量
y或濃度保持不變
制一條件改變,平衡狀態(tài)可能改變,
2、化學平衡狀態(tài)的特征J新條件下建立新的平衡狀態(tài)
3、判斷化學平衡狀態(tài)的依據(jù)
聯(lián)(g)+儂加),---pC(g)+<jD(g)
可能的情況是否達平衡
反應(yīng)混合物①各組分的物質(zhì)的量或各組分的摩爾分數(shù)一定達平衡
中各組分的②各組分的質(zhì)量或各組分的質(zhì)量分數(shù)一定達平衡
含量③各組分的體積或體積分數(shù)一定達平衡
④總體積、總壓強或總物質(zhì)的量一定不一定達平衡
■位時間內(nèi)消耗mmolA,同時生成mmolA,達平衡
②單位時間內(nèi)消耗mmolA(或nmolB),同時消耗
達平衡
Pmo]C(或qmolD),既va=v.
v占、的
③貝⑷:咿):%f):v(D)=m:n:p:q,此時v亞不一
糅不一定達平衡
定等于v.
④單位時間內(nèi)生成了pmolC(或qmp|D)同時消耗
不一定達平衡
了mmolA(或nmolB),此時均指v廄
(DnrErp+q時,總壓強一定達平衡
壓強
②?什n=p+q時,總壓強一定不一定達平衡
混合氣體的①當n+n/p+q時,Mr一定達平衡
平均相對分
②當in+n=p+q時>Mr一定不一定達平衡
子質(zhì)量Mr
混合氣體的
恒溫、恒壓或恒溫、恒容時,密度一定不一定達平衡
密度
反應(yīng)體系內(nèi)有色物質(zhì)的顏色一定,就是有色物質(zhì)的濃度
薇色達平衡
不變
任何化學反應(yīng)都伴隨著能量變化,絕熱條件下反應(yīng)體系
溫度達平衡
的溫度恒定
|考點3:化學平衡的移動
V荷V逆關(guān)0條件改變-V&V&-定時間
?'『‘逆工。
平衡1不平衡平衡2
破壞舊平衡建立新平衡
1、概念
可逆反應(yīng)中舊化學平衡的破壞、新化學平衡的建立,由原平衡狀態(tài)向新
化學平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化過程,稱為化學平衡的移動。
2、化學平衡移動與化學反應(yīng)速率的關(guān)系(1八正8逆:平衡向正反應(yīng)方
包移動。(2)v正=v逆:反應(yīng)達到平衡狀態(tài),不發(fā)生平衡移動。(3)v正
<v逆:平衡向<span》逆反應(yīng)方向移動。
3、影響化學平衡的因素
4、“惰性氣體”對化學平衡的影響
條件影響結(jié)果備注
反應(yīng)物濃度潛
平衡向正反應(yīng)方向移動
大
對于有固體或純液體參與的反
反應(yīng)物濃度減
平衡向逆反應(yīng)方向移動應(yīng),由于固體或純液體的濃度
少
濃度可認為是常數(shù),因此改變固體
生成物濃度增
平衡向逆反應(yīng)方向移動的量平衡不發(fā)生移動,
大
生成物濃度減
平衡向正反應(yīng)方向移動
少
平衡向氣體體積減少方向?qū)τ跓o氣體參加和生成的反
壓強增大
移動應(yīng)),改變壓強.此時固、液體
壓強
平衡向氣體體積增大方向的濃度未改變,平衡不發(fā)生移
壓強減少
移動動.
溫度升高平衡向吸熱方向移動
溫度
溫度降低平衡向放熱方向移動
可以縮短達到平衡的時間,不
催化劑對平衡無影響改變平衡混合物中各組分的百
分比組成
①恒溫、恒容條件原平衡體系無人情性氣體■體系總壓強增大-->體系中
各組分的濃度不變一一平衡不移動。
②恒溫、恒壓條件原平衡體系充人惰性氣體.容器容積增大,各反應(yīng)氣體
的分壓減小一一體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小
(等效于減壓)
氣體體積不變反應(yīng)FATS-
----------------?平衡不移動
氣體體積可變反應(yīng)
士平衡向氣體體積增大的方向移動
5、勒夏特列原理定義:如果改變影響平衡的一個條件(如C、P或T等),
平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。
原理適用的范圍:已達平衡的體系、所有的平衡狀態(tài)(如溶解平衡、化
學平衡、電離平衡、水解平衡等)和只限于改變影響平衡的一個條件。
勒夏特列原理中“減弱這種改變”的解釋:外界條件改變使平衡發(fā)生
移動的結(jié)果,是減弱對這種條件的改變,而不是抵消這種改變,也就
是說:外界因素對平衡體系的影響占主要方面。
水溶液中的離子平衡
一、弱電解質(zhì)的電離
1、定義:電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,叫電解質(zhì)。非
電解質(zhì):在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。強電解質(zhì):在水溶
液里全部電離成離子的電解質(zhì)。弱電解質(zhì):在水溶液里只有一部分分子電離
成離子的電解質(zhì)。
混和物
物質(zhì)f單質(zhì)
[■強電解質(zhì):強酸.強籟.大多數(shù)1:如HG、NaOH>NaCI、BaSO4
純凈物.電解質(zhì),
弱電解質(zhì):弱酸,弱堿,極少數(shù)鹽.水.如HQO、NH3-HjO.CU(OH)2.HQ
化合物
非電解質(zhì):非金屬轂化物.大部分有機物;如SO3、CCh、C6Hl2O6、CCk、CH2=CH2-
2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別:電解質(zhì)一一離子化合物或共價化合物非電
解質(zhì)——共價化合物注意:①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物②SO2、NH3、C02
等屬于非電解質(zhì)③強電解質(zhì)不等于易溶于水的化合物(如BaS(h不溶于水,
但溶于水的BaSO,全部電離,故BaSO,為強電解質(zhì))一一電解質(zhì)的強弱與導(dǎo)
電性、溶解性無關(guān)。
3、電離平衡:在一定的條件下,當電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子
結(jié)合成時,電離過程就達到了平衡狀態(tài),這叫電離平衡。
4、影響電離平衡的因素:
A、溫度:電離一般吸熱,升溫有利于電離。B、濃度:濃度越大,電離程度越
??;溶液稀釋時,電離平衡向著電離的方向移動。C、同離子效應(yīng):在弱電
解質(zhì)溶液里加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì),會減弱電離。D、其他外
加試劑:加入能與弱電解質(zhì)的電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時,有利于電
離。5、電離方程式的書寫:用可逆符號弱酸的電離要分布寫(第一步為主)
6、電離常數(shù):在一定條件下,弱電解質(zhì)在達到電離平衡時,溶液中電離所生
成的各種離子濃度的乘積,跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)。叫
做電離平衡常數(shù),(一般用Ka表示酸,Kb表示堿。)表示方法:
ABA*+B-Ki=[A*]B]/[AB]7、影響因素:a、電離常數(shù)的大小主要由物質(zhì)的
本性決定。b、電離常數(shù)受溫度變化影響,不受濃度變化影響,在室溫下一般
變化不大。C、同一溫度下,不同弱酸,電離常數(shù)越大,其電離程度越大,酸
性越強。如:H2S03>H3P04>HF>CH3C00H>H2C03>H2S>HC10
二、水的電離和溶液的酸堿性
H2o4^H++OH-
1、水電離平衡:
水的離子積:Kw=c[H*]?c[0H]25℃時,[H[=[OH-]=10-7mol/L;K,=
[H+]?[OH]=1*10-
注意:K,只與溫度有關(guān),溫度一定,則K,值一定K,不僅適用于純水,適用于
任何溶液(酸、堿、鹽)
2、水電離特點:(1)可逆(2)吸熱(3)極弱
3、影響水電離平衡的外界因素:①酸、堿:抑制水的電離K?〈1*10-“②溫
度:促進水的電離(水的電離是吸熱的)③易水解的鹽:促進水的電離K,)
1*10“
4、溶液的酸堿性和pH:(1)pH=-lgc[H+](2)pH的測定方法:酸堿指示劑
一一甲基橙、石蕊、酚歆。變色范圍:甲基橙3.r4.4(橙色)石蕊
5.0~8.0(紫色)酚猷8.2~10.0(淺紅色)pH試紙一操作玻璃棒蘸取未知
液體在試紙上,然后與標準比色卡對比即可。注意:①事先不能用水濕潤
PH試紙;②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍
三、混合液的pH值計算方法公式
1、強酸與強酸的混合:(先求[H*]混:將兩種酸中的H*離子物質(zhì)的量相加除
t+
以總體積,再求其它)田*]混=([H]1V1+[H]2V2)/(Vi+V2)
2、強堿與強堿的混合:(先求[0田]混:將兩種酸中的0田離子物質(zhì)的量相加
除以總體積,再求其它)[0于]混=([0仃,+[0甲]12)/(V1+V2)(注意:
不能直接計算[H+]混)
3、強酸與強堿的混合:(先據(jù)H*+OH-==HzO計算余下的M或0F,①H*有余,
則用余下的H*數(shù)除以溶液總體積求[H*]混;0田有余,則用余下的0T數(shù)除以
溶液總體積求[0H」混,再求其它)
四、稀釋過程溶液pH值的變化規(guī)律:
1、強酸溶液:稀釋10"倍時,pH稀=pH原+n(但始終不能大于或等于7)2、
弱酸溶液:稀釋100倍時,pH?。╬H原+n(但始終不能大于或等于7)3、
強堿溶液:稀釋10"倍時,pH稀=pH原一n(但始終不能小于或等于7)4、
弱堿溶液:稀釋100倍時,pH稀〉pH原一n(但始終不能小于或等于7)5、
不論任何溶液,稀釋時pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀
釋后pH均接近76、稀釋時,弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強
酸、強堿變化得快。
五、強酸(pHl)強堿(pH2)混和計算規(guī)律w.w.w.k.s.5.u.c.o.ml、若
等體積混合pHl+pH2=14則溶液顯中性pH=7pHl+pH2215則溶液顯堿性
pH=PH2-0.3pHl+pH2^13則溶液顯酸性pH=pHl+O.32、若混合后顯中性
pHl+pH2=14V酸:V堿=1:lpHl+pH2#14V酸:V堿=1:10<14'<pH,+pH2))
六、酸堿中和滴定:
4
1、中和滴定的原理實質(zhì):H+0H-=H20即酸能提供的T和堿能提供的0萬物質(zhì)
的量相等。2、中和滴定的操作過程:(1)儀②滴定管的刻度,0刻度在上,
往下刻度標數(shù)越來越大,全部容積大于它的最大刻度值,因為下端有一部
分沒有刻度。滴定時,所用溶液不得超過最低刻度,不得一次滴定使用兩滴
定管酸(或堿),也不得中途向滴定管中添加。②滴定管可以讀到小數(shù)點后一
位。(2)藥品:標準液;待測液;指示劑。(3)準備過程:準備:檢漏、
洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗一檢漏:滴定管是
否漏水f用水洗f用標準液洗(或待測液洗)一裝溶液f排氣泡一調(diào)液面一
記數(shù)據(jù)V(始)(4)試驗過程3、酸堿中和滴定的誤差分析誤差分析:利用"
酸c酸I酸=〃堿c■堿1堿進行分析式中:n——酸或堿中氫原子或氫氧根離
子數(shù);c——酸或堿的物質(zhì)的量濃度;-一酸或堿溶液的體積。當用酸去滴
定堿確定堿的濃度時,貝!|:「堿=1上述公式在求算濃度時很方便,而在分
析誤差時起主要作用的是分子上的〃酸的變化,因為在滴定過程中c酸為標
準酸,其數(shù)值在理論上是不變的,若稀釋了雖實際值變小,但體現(xiàn)的卻是V
酸的增大,導(dǎo)致c酸偏高;/堿同樣也是一個定值,它是用標準的量器量好
后注入錐形瓶中的,當在實際操作中堿液外濺,其實際值減小,但引起變化
的卻是標準酸用量的減少,即,酸減小,則c堿降低了;對于觀察中出現(xiàn)的
誤差亦同樣如此。綜上所述,當用標準酸來測定堿的濃度時,c堿的誤差與K
酸的變化成正比,即當/酸的實測值大于理論值時,c堿偏高,反之偏低。
同理,用標準堿來滴定未知濃度的酸時亦然。
七、鹽類的水解(只有可溶于水的鹽才水解)
1、鹽類水解:在水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的T或Off結(jié)合生
成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2、水解的實質(zhì):水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H,或0田結(jié)合,
破壞水的電離,是平衡向右移動,促進水的電離。
3、鹽類水解規(guī)律:①有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰強顯誰
性,兩弱都水解,同強顯中性。②多元弱酸根,濃度相同時正酸根比酸式酸
根水解程度大,堿性更強。(如:Na2c03>NaHC03)
4、鹽類水解的特點:(1)可逆(與中和反應(yīng)互逆)(2)程度小(3)吸熱
5、影響鹽類水解的外界因素:①溫度:溫度越高水解程度越大(水解吸
熱,越熱越水解)②濃度:濃度越小,水解程度越大(越稀越水解)③酸
堿:促進或抑制鹽的水解(H*促進陰離子水解而抑制陽離子水解;0甲
促進陽離子水解而抑制陰離子水解)
6、酸式鹽溶液的酸堿性:①只電離不水解:如HS0J顯酸性②電離程度
>水解程度,顯酸性(如:HS(V、HzPOJ)③水解程度〉電離程度,顯堿
性(如:HCO3\HS\HPO產(chǎn))
7、雙水解反應(yīng):(1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應(yīng)。雙水解反應(yīng)
相互促進,水解程度較大,有的甚至水解完全。使得平衡向右移。(2)常見
的雙水解反應(yīng)完全的為:Fe"、Al"與AlOG'CfVXHCXh-)、S2-(HS)、S0產(chǎn)(HS(V);
S。-與NHZ;COs^HCCV)與NHJ其特點是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全的
離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡,如:2Al3t+3s②-+6H2。==
2A1(OH)3I+3H2st
8、鹽類水解的應(yīng)用:
水解的應(yīng)用實例原理
3+
1、凈水明研凈水Al+3H20-人1(0,3(膠體)+311*
用熱堿水冼油污物品CO2-+HO^HCOS'+OH'
2、去油污32
①配制FeCL溶液時常加
Fe3t+3H0=?Fe(0H)+3H+
入少量鹽酸23
3、藥品的保存②配制Na2cCh溶液時常
C02'+H0^HCO"+OH"
加入少量NaOH323
若不然,則:MgCb?6H0=^=Mg(0
由MgCh?6H2O制無水M2
4、制備無水鹽gCL在HC1氣流中加熱
H)2+2HCl+4H20Mg(OH)2=^=MgO+H2O
用A用(SOD3與NaHCOs溶
5、泡沫滅火器Al3t+3HCO'=A1(OH)3I+3C0f
液混合32
6、比較鹽溶液中比較NH4Cl溶液中離子NH/+H2OWNH3?H2O+H%(Cl)>c(NH<
離子濃度的大小濃度的大小*)>c(H*)>c(OH)-
9、水解平衡常數(shù)(KQ對于強堿弱酸鹽:K產(chǎn)Kw/Ka(Kw為該溫度下水的離子
積,Ka為該條件下該弱酸根形成的弱酸的電離平衡常數(shù))對于強酸弱堿鹽:
K產(chǎn)Kw/K-Kw為該溫度下水的離子積,h為該條件下該弱堿根形成的弱堿的電
離平衡常數(shù),電離、水解方程式的書寫原則1)、多元弱酸(多元弱酸鹽)
的電離(水解)的書寫原則:分步書寫注意:不管是水解還是電離,都決定
于第一步,第二步一般相當微弱。2)、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水
解)書寫原則:一步書寫
八、溶液中微粒濃度的大小比較
☆☆基本原則:抓住溶液中微粒濃度必須滿足的三種守恒關(guān)系:①電荷守恒::
任何溶液均顯電中性,各陽離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和=各陰離
子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和②物料守恒:(即原子個數(shù)守恒或質(zhì)量守恒)
某原子的總量(或總濃度)=其以各種形式存在的所有微粒的量(或濃度)之和
③質(zhì)子守恒:即水電離出的H+濃度與OF濃度相等。
九、難溶電解質(zhì)的溶解平衡
1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡的一些常見知識(1)溶解度小于0.01g的電解
質(zhì)稱難溶電解質(zhì)。(2)反應(yīng)后離子濃度降至l*10T以下的反應(yīng)為完全反應(yīng)。
如酸堿中和時[H]降至10-01/卜10-%014,故為完全反應(yīng),用“=",常見
的難溶物在水中的離子濃度均遠低于KTinol/L,故均用“。(3)難溶并
非不溶,任何難溶物在水中均存在溶解平衡。(4)掌握三種微溶物質(zhì):CaSO,、
Ca(0H)2、AgzSO,(5)溶解平衡常為吸熱,但Ca(0H)2為放熱,升溫其溶解度
減少。(6)溶解平衡存在的前提是:必須存在沉淀,否則不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的書寫
意在沉淀后用(s)標明狀態(tài),并用“W"。如:Ag£(s)W2Agt(aq)+S2-(aq)
3、沉淀生成的三種主要方式
(1)加沉淀劑法:K”越?。闯恋碓诫y溶),沉淀越完全;沉淀劑過量能
使沉淀更完全。(2)調(diào)pH值除某些易水解的金屬陽離子:如加MgO除去MgCb
溶液中FeCL。(3)氧化還原沉淀法:(4)同離子效應(yīng)法
4、沉淀的溶解:
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移動。常采用的方法有:①酸堿;②氧化還
原;③沉淀轉(zhuǎn)化。
5、沉淀的轉(zhuǎn)化:
溶解度大的生成溶解度小的,溶解度小的生成溶解度更小的。如:AgNO3
-AgCl(白色沉淀)-AgBr(淡黃色)fAgl(黃色)-Ag2s(黑色)
6、溶度積(Ksp)
1)、定義:在一定條件下,難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重
新結(jié)合成沉淀的速率,溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。2)、表達式:
AmBn(s)=mA"(aq)+nB-(aq)人片[c(An+)]"?[c(B"-)]n3)、影響因素:外
因:①濃度:加水,平衡向溶解方向移動。②溫度:升溫,多數(shù)平衡向溶解
方向移動。4)、溶度積規(guī)則Qc(離子積)>KSP有沉淀析出QC=KSP平衡狀態(tài)
Qc<ksp例和,繼埃洛解
電化學1.原電池的工作原理及應(yīng)用1.概念和反應(yīng)本質(zhì)原電池是把化學
能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。2.原電池的構(gòu)成
條件⑴一看反應(yīng):看是否有能自發(fā)進行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活
潑性強的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。(2)二看兩電極:一般是活潑性不同
的兩電極。(3)三看是否形成閉合回路,形成閉合回路需三個條件:①
電解質(zhì)溶液;②兩電極直接或間接接觸;③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。
3.工作原理以鋅銅原電池為例
⑴反應(yīng)原理
電極名稱負極正極
電極材料鋅片銅片
電極反應(yīng)Zn-2e===Zn2+Cu2++2e-===Cu
反應(yīng)類型氧化反應(yīng)還原反應(yīng)
電子流向由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片
鹽橋中離子移向鹽橋含飽和KCI溶液,K+移向正極,CI移向負極
(2)鹽橋的組成和作用①鹽橋中裝有飽和的KCKKN(h等溶液和瓊膠制
成的膠凍。②鹽橋的作用:a.連接內(nèi)電路,形成閉合回路;b.平衡電荷,
使原電池不斷產(chǎn)生電流。
2.電解的原理
1.電解和電解池⑴電解:在電流作用下,電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)
生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。(2)電解池:電能轉(zhuǎn)化為化學能的裝置。
⑶電解池的構(gòu)成①有與電遮相連的兩個電極。②電解質(zhì)溶液(或熔融電
解質(zhì))。③形成閉合回路。2.電解池的工作原理⑴電極名稱及電極反
應(yīng)式(電解CuCh溶液為例)
電源
Tp
石鬢
電極名稱:gm「電極名稱:阻板
反應(yīng)類型:氧化反應(yīng)反應(yīng)類型:還-反應(yīng)
電極反應(yīng)式:電極反應(yīng)式:Cu"+2e-=Cu
2Cr-2e-=Cl2t
CuCI的液
CuC1=
總反應(yīng)式:-^Cu+Cl2t管)電子和離子的移動方向
①電子:從電源負極流出后,流向電解池陰極;從電解池的陽極流出后
流向電源的正極。②離子:陽離子移向電解池的陰遙,陰離子移向電解
池的陽極。3.陰陽兩極上放電順序⑴陰極:(與電極材料無關(guān))。氧化
性強的先放電,放電順序:
IC、Ca".Na*..Al\Zn".Fc?'.Sn:\Pb:,卬Cu<FcJAg*
放電由堆到物
⑵陽極:若是活性電
極作陽極,則活性電極首先失電子,發(fā)生氧化反應(yīng)。若是惰性電極作陽
S*-,lBr.CT.OHhNQi.SOj.aX>.F-
故電一—
極,放電順序為
3.化學電源
1.日常生活中的三種電池⑴堿性鋅鎰干電池一一一次電池正極反應(yīng):
---
2MnO2+2H20+2e-===2MnOOH+20H;負極反應(yīng):Zn+20H-2e===Zn(OH)2;
總反應(yīng):Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2o(2)鋅銀電池——一次電
--
池負極反應(yīng):Zn+20H-2e-===Zn(OH)2;正極反應(yīng):Ag20+H20+2e
===2Ag+20H\總反應(yīng):Zn+Ag20+H20===Zn(0H)2+2Ag。⑶二次電池(可
充電電池)鉛蓄電池是最常見的二次電池,負極材料是出,正極材料是
Pb02.①放電時的反應(yīng)a.負極反應(yīng):Pb+S024-2e"===PbS04;b.正極
+_
反應(yīng):Pb02+4H+S04+2e===PbS04+2H20;c.總反應(yīng):Pb+PbO2+
2H2S04===2PbS04+2H20o②充電時的反應(yīng)a.陰極反應(yīng):PbSO4+2e"===Pb
2—2—
+
+S04;b.陽極反應(yīng):PbS04+2H20-2e-===PbO2+4H+SO4;c.總反
應(yīng):2PbSO4+2H2。電解Pb+PbO2+2H2sO,。注可充電電池的充、放電不
能理解為可逆反應(yīng)。
2.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料
電池,可分酸性和堿性兩種。
種類酸性堿性
負極反應(yīng)式2H2-4e'===4H+2H2+40H-4e===4H2O
+
正極反應(yīng)式02+4e-+4H===2H2O02+2H2O+4e===4OH-
電池總反應(yīng)
2H2+O2===2H2O
式
燃料電池的電極不參與反應(yīng),有很強的催化活性,起導(dǎo)電
備注
作用
4.電解原理的應(yīng)用
1.氯堿工業(yè)⑴電極反應(yīng)陽極反應(yīng)式:2C「-2葭===(:1"(氧化反應(yīng))
陰極反應(yīng)式:2H++2e-===Hzt(還原反應(yīng))(2)總反應(yīng)方程式2NaCl+2H2O
電解
=2NaOH+H2f+C12f(3)氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程圖
精制絲處I離子交換膜I顯0(含少量、aOH)
NaC溶流
2.電鍍下圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖,據(jù)此回答下列問題:
⑴鍍件作陽極,鍍層金屬銀作陽極。⑵電解質(zhì)溶液是AgNOs溶液等含
鍍層金屬陽離子的鹽溶液。(3)電極反應(yīng):陽極:Ag-e-===Ag+;陰極:
Ag++e-===Ag。(4)特點:陽極溶解,陽極沉積,電鍍液的濃度丕變。3.電
解精煉銅⑴電極材料:陽極為粗銅陰極為纏翅。(2)電解質(zhì)溶液:含
Cu?+的鹽溶液。(3)電極反應(yīng):陽極:Zn—2e-===Zn2+、Fe—2e-===Fe2+、
Ni—2e-===Ni2+>Cu—2e-===Cu2+;陰極:Cu2++2e-===Cuo4.電冶金
利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。(1)冶煉鈉
電解
2NaCl(熔融)=2Na+Cl2t電極反應(yīng):陽極:2C1--2e"===Cl2t;陰
電解
+
極:2Na+2e"===2Nao(2)冶煉鋁2Al2O3(熔融)=4A1+302t電極反
2--3+-
應(yīng):陽極:60-12e===302t;陰極:4A1+12e===4Alo
S.金屬的腐蝕與防護
1.金屬腐蝕的本質(zhì)金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子,金屬發(fā)生氧化
反應(yīng)。2.金屬腐蝕的類型⑴化學腐蝕與電化學腐蝕
類型化學腐蝕電化學腐蝕
條件金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象無電流產(chǎn)生直微II電流產(chǎn)生
本質(zhì)金屬被置他較活潑金屬被量他
聯(lián)系兩者往往同時發(fā)生,受(縫腐蝕更普遍
⑵析氫腐蝕與吸氧腐蝕以鋼鐵的腐蝕為例進行分析:
類型析氫腐蝕吸氧腐蝕
條件水膜酸性較強(PHW4.3)水膜酸性很弱或呈中性
電極反負Fe-2e-===Fe2+
應(yīng)極
正
2H++2e-===H2__t。2+2H2O+4e===40H
極
2Fe+O2+2H2O===2Fe(OH)
Fe+2H+===Fe2++出
總反應(yīng)式
1_2
聯(lián)系吸氧腐蝕更普遍
3.金屬的防護⑴電化學防護①犧牲陽極的陰極保護法一原電迪原理
a.魚極:比被保護金屬活潑的金屬;b.正極:被保護的金屬設(shè)備。②
外加電流的陰極保護法一電解原理a.陽極:被保護的金屬設(shè)備;b.阻
極:惰性金屬或石墨。(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu),如制成合金、不銹鋼
⑶加防護層,如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化
等方法。
高中化學基本化學反應(yīng)歸納
基本化學反應(yīng)
(一)化合反應(yīng)
1.定義:多變一(2)基本形式:A+B=AB
2C+O2===2CO2
CO+O2===2CO2
CO2+C===2CO
CO2+H2(D==H2c。3
2.鎂在空氣中燃燒:
2Mg+O2點燃2MqO
現(xiàn)象:(1)發(fā)出耀眼的白光(2)放出熱量(3)生成白色粉末
3.鐵在氧氣中燃燒:3Fe+2O2點燃Fe3CU
現(xiàn)象:(1)劇烈燃燒,火星四射(2)放出熱量(3)生成一種黑
色固體
注意:瓶底要放少量水或細沙,防止生成的固體物質(zhì)濺落下來,
炸裂瓶底。
4.銅在空氣中受熱:2Cu+O2N2CuO現(xiàn)象:銅絲變黑。
5.鋁在空氣中燃燒:4AI+302點燃2Al2O3
現(xiàn)象:發(fā)出耀眼的白光,放熱,有白色固體生成。
6.氫氣中空氣中燃燒:2H2+O2點燃2H2。
現(xiàn)象:(1)產(chǎn)生淡藍色火焰(2)放出熱量(3)燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水
霧。
7.紅(白)磷在空氣中燃燒:4P+502點燃2P2。5
現(xiàn)象:(1)發(fā)出白光(2)放出熱量(3)生成大量白煙。
8.硫粉在空氣中燃燒:S+02點燃S02現(xiàn)象:
A.在純的氧氣中
發(fā)出明亮的藍紫火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。
B.在空氣中燃燒
(1)發(fā)出淡藍色火焰(2)放出熱量(3)生成一種有刺激性氣味
的氣體。
9.碳在氧氣中充分燃燒:C+。2點燃C02
現(xiàn)象:(1)發(fā)出白光(2)放出熱量(3)澄清石灰水變渾濁
10.碳在氧氣中不充分燃燒:2c+O2點燃2co
11.二氧化碳通過灼熱碳層:C+CO2高溫2co(是吸熱的反應(yīng))
(二)分解反應(yīng)
1.定義:一變多
基本形式:AB=A+B2HgO===2Hg+O2
2.水在直流電的作用下分解:2H2。通電2H2f+O2T
現(xiàn)象:(1)電極上有氣泡產(chǎn)生。H2:02=2:1
正極產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃。
負極產(chǎn)生的氣體能在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍色火焰
3.加熱堿式碳酸銅:CU2(OH)2CO3^2Cu0+H2O+CO2T
現(xiàn)象:綠色粉末變成黑色,試管內(nèi)壁有水珠生成,澄清石灰水變
渾濁。
4.加熱氯酸鉀(有少量的二氧化錦):2KCIO3^_MnO22KCI
302?
5.加熱高鍋酸鉀:2KMn04■K2MnO4+Mn02+02T
6.實驗室用雙氧水制氧氣:2H2O2Mn022H2O+02T
現(xiàn)象:有氣泡產(chǎn)生,帶火星的木條復(fù)燃。
7.加熱氧化汞:2Hg0幺2Hg+02T
8.鍛燒石灰石:CaC03高溫Ca0+C02T(二氧化碳工業(yè)制法)
9.碳酸不穩(wěn)定而分解:H2CO3===H20+CO2T
現(xiàn)象:石蕊試液由紅色變成紫色。
10.硫酸銅晶體受熱分解:CUSO4?5H2O^CUSO4+5H2O
(三)置換反應(yīng)
1.定義:一換一
基本形式:A+BC=AC+B
酸與金屬反應(yīng):Zn+H2so4==ZnSO4+H2T
Fe+HzSd==FeSC)4+H2T
Mg+2HCI==MgCl2+H2T
鹽與金屬反應(yīng)
2AI+3CuSO4==Al2(SO4)3+3CuCuSO4+Zn==ZnSO4+Cu
2.金屬單質(zhì)+酸---鹽+氫氣(置換反應(yīng))
(1)
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