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高二化學(xué)教學(xué)資料(第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量)一、焓變 反應(yīng)熱 1反應(yīng)熱:一定條件下,一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所放出或吸收的熱量2焓變(H)的意義:在恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)(1)符號(hào): H (2)單位:kJ/mol 3.產(chǎn)生原因:化學(xué)鍵斷裂吸熱 化學(xué)鍵形成放熱放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱吸熱) H 為“-”或H 放熱)H 為“+”或H 0 常見的放熱反應(yīng):所有的燃燒反應(yīng) 酸堿中和反應(yīng) 大多數(shù)的化合反應(yīng) 金屬與酸的反應(yīng) 生石灰和水反應(yīng) 濃硫酸稀釋、氫氧化鈉固體溶解等 常見的吸熱反應(yīng): 晶體Ba(OH)28H2O與NH4Cl 大多數(shù)的分解反應(yīng) 以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng) 銨鹽溶解等二、熱化學(xué)方程式書寫化學(xué)方程式注意要點(diǎn):熱化學(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。熱化學(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài),液態(tài),氣態(tài),水溶液中溶質(zhì)用aq表示) 熱化學(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時(shí)的溫度和壓強(qiáng)。 熱化學(xué)方程式中的化學(xué)計(jì)量數(shù)可以是整數(shù),也可以是分?jǐn)?shù)各物質(zhì)系數(shù)加倍,H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行,H改變符號(hào),數(shù)值不變?nèi)?、燃燒?概念:25 ,101 kPa時(shí),1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時(shí)所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表示。注意以下幾點(diǎn):研究條件:101 kPa 反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物。燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol 研究?jī)?nèi)容:放出的熱量。(H105時(shí),該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。2、可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時(shí)向何方進(jìn)行建立平衡。(Q:濃度積)Q K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行; Q = K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ; Q K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行3、利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)四、等效平衡1、概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。2、分類(1)定溫,定容條件下的等效平衡第一類:對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng):必須要保證化學(xué)計(jì)量數(shù)之比與原來相同;同時(shí)必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質(zhì)的量與原來相同。第二類:對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng):只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原來相同即可視為二者等效。(2)定溫,定壓的等效平衡只要保證可逆反應(yīng)化學(xué)計(jì)量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。五、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向1、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向:(1)熵:物質(zhì)的一個(gè)狀態(tài)函數(shù),用來描述體系的混亂度,符號(hào)為S. 單位:Jmol-1K-1 (2)體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應(yīng)方向判斷的依據(jù)。.(3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時(shí)熵值最大,液態(tài)時(shí)次之,固態(tài)時(shí)最小。即S(g)S(l)S(s) 2、反應(yīng)方向判斷依據(jù) 在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為: H-TS0,反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行;H-TS=0,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);H-TS0,反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行注意:(1)H為負(fù),S為正時(shí),任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行 (2)H為正,S為負(fù)時(shí),任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行高二化學(xué)教學(xué)資料(第三章 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(qiáng)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)。物質(zhì)單質(zhì)化合物電解質(zhì)非電解質(zhì):非金屬氧化物,大部分有機(jī)物 。如SO3、CO2、C6H12O6、CCl4、CH2=CH2強(qiáng)電解質(zhì):強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,大多數(shù)鹽。如HCl、NaOH、NaCl、BaSO4弱電解質(zhì):弱酸,弱堿,極少數(shù)鹽,水 。如HClO、NH3H2O、Cu(OH)2、H2O混和物純凈物 2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別:電解質(zhì)離子化合物或共價(jià)化合物 非電解質(zhì)共價(jià)化合物注意:電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物 SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì) 強(qiáng)電解質(zhì)不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部電離,故BaSO4為強(qiáng)電解質(zhì))電解質(zhì)的強(qiáng)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(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率和離子結(jié)合成時(shí),電離過程就達(dá)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?。蝗芤合♂寱r(shí),電離平衡向著電離的方向移動(dòng)。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(huì)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(shí),有利于電離。5、電離方程式的書寫:用可逆符號(hào) 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(dá)到電離平衡時(shí),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(gè)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-/AB7、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(qiáng)。如:H2SO3H3PO4HFCH3COOHH2CO3H2SHClO二、水的電離和溶液的酸堿性1、水電離平衡:: 水的離子積:KW =cH+cOH- 25時(shí), H+=OH- =10-7 mol/L ; KW = H+OH- = 1*10-14注意:KW只與溫度有關(guān),溫度一定,則KW值一定KW不僅適用于純水,適用于任何溶液(酸、堿、鹽)2、水電離特點(diǎn):(1)可逆 (2)吸熱 (3)極弱3、影響水電離平衡的外界因素:酸、堿 :抑制水的電離 KW1*10-14 溫度:促進(jìn)水的電離(水的電離是吸熱)易水解的鹽:促進(jìn)水的電離 KW 1*10-144、溶液的酸堿性和pH:(1)pH=-lgcH+ (2)pH的測(cè)定方法:酸堿指示劑: 甲基橙 、 石蕊 、 酚酞 。變色范圍:甲基橙 3.14.4(橙色)石蕊5.08.0(紫色)酚酞8.210.0(淺紅色)PH試紙操作:玻璃棒蘸取未知液體在試紙上,然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)比即可。注意:事先不能用水濕潤(rùn)PH試紙;廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍三 、混合液的pH值計(jì)算方法公式1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸的混合:先求H+混:將兩種酸中的H+離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它 H+混 =(H+1V1+H+2V2)/(V1+V2)2、強(qiáng)堿與強(qiáng)堿的混合:先求OH-混:將兩種酸中的OH離子物質(zhì)的量相加除以總體積,再求其它 OH-混(OH-1V1+OH-2V2)/(V1+V2) (注意 :不能直接計(jì)算H+混)3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合:先據(jù)H+ + OH- =H2O計(jì)算余下的H+或OH-H+有余,則用余下的H+數(shù)除以溶液總體積求H+混;OH-有余,則用余下的OH-數(shù)除以溶液總體積求OH-混,再求其它四、稀釋過程溶液pH值的變化規(guī)律:1、強(qiáng)酸溶液:稀釋10n倍時(shí),pH稀 = pH原+ n (但始終不能大于或等于7)2、弱酸溶液:稀釋10n倍時(shí),pH稀 pH原+n (但始終不能大于或等于7)3、強(qiáng)堿溶液:稀釋10n倍時(shí),pH稀 = pH原n (但始終不能小于或等于7)4、弱堿溶液:稀釋10n倍時(shí),pH稀 pH原n (但始終不能小于或等于7)5、不論任何溶液,稀釋時(shí)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(shí),弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢,強(qiáng)酸、強(qiáng)堿變化得快。五、強(qiáng)酸(pH1)強(qiáng)堿(pH2)混和計(jì)算規(guī)律1、若等體積混合pH1+pH2=14 則溶液顯中性pH=7pH1+pH215 則溶液顯堿性pH=pH2-0.3pH1+pH213 則溶液顯酸性pH=pH1+0.32、若混合后顯中性pH1+pH2=14 V酸:V堿=1:1pH1+pH214 V酸:V堿=1:1014-(pH1+pH2)高二化學(xué)教學(xué)資料(第三章 水溶液中的離子平衡)六、酸堿中和滴定:1、中和滴定的原理實(shí)質(zhì):H+OH=H2O 即酸能提供的H+和堿能提供的OH-物質(zhì)的量相等。2、中和滴定的操作過程:(1)滴定管的刻度,O刻度在 上 ,往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大,全部容積 大于 它的最大刻度值,因?yàn)橄露擞幸徊糠譀]有刻度。滴定時(shí),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。滴定管可以讀到小數(shù)點(diǎn)后 一位 。(2)藥品:標(biāo)準(zhǔn)液;待測(cè)液;指示劑。(3)準(zhǔn)備過程:準(zhǔn)備:檢漏、洗滌、潤(rùn)洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌:用洗液洗檢漏:滴定管是否漏水用水洗用標(biāo)準(zhǔn)液洗(或待測(cè)液洗)裝溶液排氣泡調(diào)液面記數(shù)據(jù)V(始)(4)試驗(yàn)過程3、酸堿中和滴定的誤差分析原理:能引起誤差的一些操作V(HCl)c(NaOH)藥品不純(如NaOH中含Na2O)增大偏高錐形瓶用蒸餾水洗凈后,未把水倒凈錐形瓶用蒸餾水洗凈后,用待測(cè)液潤(rùn)洗增大偏高酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)液潤(rùn)洗增大偏高堿式滴定管未用待測(cè)液潤(rùn)洗減小偏低用移液管量取25mL待測(cè)時(shí)將殘液吹出增大偏高內(nèi)有氣泡,滴定后無氣泡增大偏高尖嘴未充滿標(biāo)準(zhǔn)液就開始滴定增大偏高滴定時(shí)部分標(biāo)準(zhǔn)液附在錐形瓶壁上增大偏高滴定時(shí)搖勻或HCl成股流下減小偏低滴前仰視讀數(shù),滴后俯視讀數(shù)減小偏低用酚酞做指示劑,當(dāng)紅色褪成無色,反滴一滴無顏色變化增大偏高七、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H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。2、水解的實(shí)質(zhì):水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合,破壞水的電離,是平衡向右移動(dòng),促進(jìn)水的電離。3、鹽類水解規(guī)律:有 弱 才水解,無弱不水解,越弱越水解;誰 強(qiáng)顯誰性,兩弱都水解,同強(qiáng)顯中性。多元弱酸根,濃度相同時(shí)正酸根比酸式酸根水解程度大,堿性更強(qiáng)。 (如:Na2CO3 NaHCO3)4、鹽類水解的特點(diǎn):(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:溫度:溫度越 高 水解程度越大 (水解吸熱,越熱越水解)濃度:濃度越小,水解程度越 大 (越稀越水解)酸堿:促進(jìn)或抑制鹽的水解(H+促進(jìn) 陰離子 水解而 抑制 陽離子水解;OH -促進(jìn)陽離子水解而抑制陰離子水解)6、酸式鹽溶液的酸堿性:只電離不水解:如HSO4- 顯酸性 電離程度水解程度,顯酸性 (如: HSO3- 、H2PO4-) 水解程度電離程度,顯堿性 (如:HCO3- 、HS- 、HPO42-)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(jìn),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:Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-與NH4+;CO32-(HCO3-)與NH4+其特點(diǎn)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:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2Al(OH)3+ 3H2S8、水解平衡常數(shù) (Kh)對(duì)于強(qiáng)堿弱酸鹽:Kh =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(duì)于強(qiáng)酸弱堿鹽:Kh =Kw/Kb(Kw為該溫度下水的離子積,Kb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(dāng)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: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)的乘積之和物料守恒: (即原子個(gè)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)之和質(zhì)子守恒:即水電離出的H+濃度與OH-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(shí)(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1*10-5以下的反應(yīng)為完全反應(yīng)。如酸堿中和時(shí)H+降至10-7mol/LHg2+Fe3+Cu2+ H+ (指酸電離的)Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Ca2+K+ 陰離子的放電順序 是惰性電極時(shí):S2-I-Br-Cl-OH-NO3-SO42-(等含氧酸根離子)F-(SO32-/MnO4-OH-)是活性電極時(shí):電極本身溶解放電注意先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,則陽極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。 電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律類型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電解質(zhì)濃度pH電解質(zhì)溶液復(fù)原分解電解質(zhì)型電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電HCl 電解質(zhì)減小 增大 HCl Cu Cl2 Cu Cl2放H2生堿型陰極:水放H2生堿陽極:電解質(zhì)陰離子放電NaCl電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)增大HCl放氧生酸型陰極:電解質(zhì)陽離子放電陽極:水放2生酸CuSO4電解質(zhì)和水生成新電解質(zhì)減小氧化銅電解水型陰極:4H+ + 4e- = 2 H2 陽極:4OH- - 4e- =2+ 2 H2ONaOH 水 增大 增大水H2S O4 減小Na2S O4 不變上述四種類型電解質(zhì)分類:(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽(2)電解電解質(zhì)型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)(3)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽 二、電解原理的應(yīng)用 1、電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣(1)、電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法(2)、電極、電解質(zhì)溶液的選擇:陽極:鍍層金屬,失去電子,成為離子進(jìn)入溶液 M ne = M n+陰極:待鍍金屬(鍍件):溶液中的金屬離子得到電子,成為金屬原子,附著在金屬表面 M n+ + ne = M電解質(zhì)溶液:含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理 陽極(純銅):Cu-2e-= Cu2+,陰極(鍍件):Cu2+2e-=Cu, 電解液:可溶性銅鹽溶液,如CuSO4溶液 (3)、電鍍應(yīng)用之一:銅的精煉 陽極:粗銅;陰極: 純銅電解質(zhì)溶液: 硫酸銅 3、電冶金(1)、電冶金:使礦石中的 金屬陽離子 獲得電子,從它們的化合物中還原出來用于冶煉活潑金屬,如鈉、鎂、鈣、鋁(2)、電解氯化鈉:通電前,氯化鈉高溫下熔融:NaCl = Na + + Cl通直流電后:陽極:2Na+ + 2e = 2Na陰極:2Cl 2e = Cl2高二化學(xué)教學(xué)資料(第四章 電化學(xué)基礎(chǔ))(1)若無外接電源,又具備組成原電池的三個(gè)條件即為原電池 有活潑性不同的兩個(gè)電極; 兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里;較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)(有時(shí)是與水電離產(chǎn)生的H+作用)。 (2)若有外接電源,兩極插入電解質(zhì)溶液中,則可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時(shí),則為電鍍池。 (3)若多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí),則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時(shí),先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極(電子輸出極),有關(guān)裝置為原電池,其余為電鍍池或電解池。 原電池,電解池,電鍍池的比較性質(zhì) 類別 原電池 電解池 電鍍池定義(裝置特點(diǎn))將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬反應(yīng)特征 自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 非自發(fā)反應(yīng) 裝置特征無電源,兩級(jí)材料不同有電源,兩級(jí)材料可同可不同 有電源 形成條件活動(dòng)性不同的兩極電解質(zhì)溶液形成閉合回路兩電極連接直流電源兩電極插入電解質(zhì)溶液形成閉合回路1鍍層金屬接電源正極,待鍍金屬接負(fù)極;2電鍍液必須含有鍍層金屬的離子 電極名稱負(fù)極:較活潑金屬正極:較不活潑金屬(能導(dǎo)電非金屬)陽極:與電源正極相連陰極:與電源負(fù)極相連名稱同電解,但有限制條件陽極:必須是鍍層金屬陰極:鍍件 電極反應(yīng)負(fù)極:氧化反應(yīng),金屬失去電子正極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子的電子或者氧氣得電子(吸氧腐蝕)陽極:氧化反應(yīng),溶液中的陰離子失去電子,或電極金屬失電子陰極:還原反應(yīng),溶液中的陽離子得到電子陽極:金屬電極失去電子陰極:電鍍液中陽離子得到電子電子流向負(fù)極正極 電源負(fù)極陰極電源正極陽極 同電解池溶液中帶電粒子的移動(dòng)陽離子向正極移動(dòng)陰離子向負(fù)極移動(dòng)陽離子向陰極移動(dòng)陰離子向陽極移動(dòng) 同電解池聯(lián)系 在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕和防護(hù) 電化腐蝕 化學(xué)腐蝕條件不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸金屬與非電解質(zhì)直接接觸現(xiàn)象有微弱的電流產(chǎn)生 無電流產(chǎn)生 本質(zhì)較活潑的金屬被氧化的過程 金屬被氧化的過程 關(guān)系 化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時(shí)發(fā)生,但電化腐蝕更加普遍,危害更嚴(yán)重一、金屬的電化學(xué)腐蝕(1)金屬腐蝕內(nèi)容:(2)金屬腐蝕的本質(zhì):都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程(3)、電化學(xué)腐蝕的分類: 析氫腐蝕腐蝕過程中不斷有氫氣放出條件:潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強(qiáng)(水膜中溶解有CO2、SO2、H2S等氣體)電極反應(yīng):負(fù)極: Fe 2e- = Fe2+ 正極: 2H+ + 2e- = H2 總式:Fe + 2H+ = Fe2+ + H2 吸氧腐蝕反應(yīng)過程吸收氧氣條件:中性或弱酸性溶液電極反應(yīng):負(fù)極: 2Fe 4e- = 2Fe2+ 正極: O2+4e- +2H2O = 4OH-總式:2Fe + O2 +2H2O =2 Fe(OH)2 離子方程式:Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)2生成的 Fe(OH)2被空氣中的O2氧化,生成 Fe(OH)3 , Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3Fe(OH)3脫去一部分水就生成Fe2O3x H2O(鐵銹主要成分)規(guī)律總結(jié):金屬腐蝕快慢的規(guī)律:在同一電解質(zhì)溶液中,金屬腐蝕的快慢規(guī)律如下:電解原理引起的腐蝕原電池原理引起的腐蝕化學(xué)腐蝕有防腐措施的腐蝕 防腐措施由好到壞的順序如下:外接電源的陰極保護(hù)法犧牲負(fù)極的正極保護(hù)法有一般防腐條件的腐蝕無防腐條件的腐蝕二、金屬的電化學(xué)防護(hù)1、利用原電池原理進(jìn)行金屬的電化學(xué)防護(hù)(1)、犧牲陽極的陰極保護(hù)法 原理:原電池反應(yīng)中,負(fù)極被腐蝕,正極不變化 應(yīng)用:在被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備上裝上若干鋅塊,腐蝕鋅塊保護(hù)鋼鐵設(shè)備 負(fù)極:鋅塊被腐蝕;正極:鋼鐵設(shè)備被保護(hù)(2)、外加電流的陰極保護(hù)法原理:通電,使鋼鐵設(shè)備上積累大量電子,使金屬原電池反應(yīng)產(chǎn)生的電流不能輸送,從而防止金屬被腐蝕應(yīng)用:把被保護(hù)的鋼鐵設(shè)備作為陰極,惰性電極作為輔助陽極,均存在于電解質(zhì)溶液中,接上外加直流電源。通電后電子大量在鋼鐵設(shè)備上積累,抑制了鋼鐵失去電子的反應(yīng)。(3)金屬腐蝕的分類:化學(xué)腐蝕金屬和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕 電化學(xué)腐蝕不純的金屬跟電解質(zhì)溶液接觸時(shí),會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)。比較活潑的金屬失去電子而被氧化,這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。2、改變金屬結(jié)構(gòu):把金屬制成防腐的合金與電化腐蝕的比較3、把金屬與腐蝕性試劑隔開:電鍍、油漆、涂油脂、表面鈍化等高二化學(xué)教學(xué)資料(第四章 電化學(xué)基礎(chǔ))一、電解質(zhì)溶液中的守恒關(guān)系1、電荷守恒:電解質(zhì)溶液中的陰離子的負(fù)電荷總數(shù)等于陽離子的正電荷總數(shù),電荷守恒的重要應(yīng)用是依據(jù)電荷守恒列出等式,比較或計(jì)算離子的物質(zhì)的量或物質(zhì)的量濃度。如(1)在只含有A、M、H、OH四種離子的溶液中c(A+)+c(H)=c(M-)+c(OH),若c(H)c(OH),則必然有c(A+)c(M-)。例如,在NaHCO3溶液中,有如下關(guān)系:C(Na)+c(H)=c(HCO3)+c(OH)+2c(CO32)書寫電荷守恒式必須準(zhǔn)確的判斷溶液中離子的種類;弄清離子濃度和電荷濃度的關(guān)系。2、物料守恒:就電解質(zhì)溶液而言,物料守恒是指電解質(zhì)發(fā)生變化(反應(yīng)或電離)前某元素的原子(或離子)的物質(zhì)的量等于電解質(zhì)變化后溶液中所有含該元素的原子(或離子)的物質(zhì)的量之和。實(shí)質(zhì)上,物料守恒屬于原子個(gè)數(shù)守恒和質(zhì)量守恒。在Na2S溶液中存在著S2的水解、HS的電離和水解、水的電離,粒子間有如下關(guān)系c(S2)+c(HS)+c(H2S)=1/2c(Na) ( Na,S2守恒)在NaHS溶液中存在著HS的水解和電離及水的電離。HSH2OH2SOHHSHS2H2OHOH從物料守恒的角度分析,有如下等式:c(HS)+C(S2)+c(H2S)=c(Na);從電荷守恒的角度分析,有如下等式:c(HS)+2(S2)+c(OH)=c(Na)+c(H);將以上兩式相加,有:c(S2)+c(OH)=c(H2S)+c(H)得出的式子被稱為質(zhì)子守恒3、質(zhì)子守恒:無論溶液中結(jié)合氫離子還是失去氫離子,但氫原子總數(shù)始終為定值,也就是說結(jié)合的氫離子的量和失去氫離子的量相等。現(xiàn)將此類題的解題方法作如下總結(jié)。二、典型題溶質(zhì)單一型1、弱酸溶液中離子濃度的大小判斷解此類題的關(guān)鍵是緊抓弱酸的電離平衡點(diǎn)擊試題0.1mol/L 的H2S溶液中所存在離子的濃度由大到小的排列順序是_2、弱堿溶液點(diǎn)擊試題室溫下,0.1mol/L的氨水溶液中,下列關(guān)系式中不正確的是A. c(OH-)c(H+) B.c(NH3H2O)+c(NH4+)=0.1mol/LC.c(NH4+)c(NH3H2O)c(OH-)c(H+) D.c(OH-)=c(NH4+)+c(H+)3、能發(fā)生水解的鹽溶液中離子濃度大小比較-弱酸強(qiáng)堿型在CH3COONa 溶液中各離子的濃度由大到小排列順序正確的是( )A、 c(Na)c(CH3COO)c(OH)c(H)B、 c(CH3COO)c(Na)c(OH)c(H)C、 c(Na)c(CH3COO)c(H)c(OH)D、 c(Na)c(OH)c(CH3COO)c(H)點(diǎn)擊試題在Na2CO3溶液中各離子的濃度由小到大的排列順序是_ _隨堂練習(xí)在Na2S溶液中下列關(guān)系不正確的是A. c(Na+) =2c(HS) +2c(S2) +c(H2S) B. c(Na+) +c(H+)=c(OH)+c(HS)+2c(S2)C c(Na+)c(S2)c(OH)c(HS) Dc(OH)=c(HS)+c(H+)+c(H2S)點(diǎn)擊試題判斷0.1mol/L 的NaHCO3溶液中離子濃度的大小關(guān)系_ _隨堂練習(xí)草酸是二元弱酸,草酸氫鉀溶液呈酸性,在0.1mol/LKHC2O4溶液中,下列關(guān)系正確的是( )Ac(K+)+c(H+)=c(HC2O4-)+c(OH-)+ c(C2O42-) Bc(HC2O4-)+ c(C2O42-)=0.1mol/LCc(C2O42-)c(H2C2O4) Dc(K+)= c(H2C2O4)+ c(HC2O4-)+ c(C2O42-)點(diǎn)擊試題在氯化銨溶液中,下列關(guān)系正確的是( )A.c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-) B.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-)C.c(NH4+)c(Cl-)c(H+)c(OH-) D.c(Cl-)c(NH4+)c(H+)c(OH-)三、典型題-兩種電解質(zhì)溶液相混合型的離子濃度的判斷解此類題的關(guān)鍵是抓住兩溶液混合后生成的鹽的水解情況以及混合時(shí)弱電解質(zhì)有無剩余,若有剩余,則應(yīng)討論弱電解質(zhì)的電離。下面以一元酸、一元堿和一元酸的鹽為例進(jìn)行分析。1、強(qiáng)酸與弱堿混合點(diǎn)擊試題PH=13的NH3H2O和PH=1的鹽酸等體積混合后所得溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是_2、強(qiáng)堿與弱酸混合點(diǎn)擊試題PH=X的NaOH溶液與PH=Y的CH3COOH溶液,已知X+Y=14,且YC(CH3COO)C(OH)C(H)B、 C(CH3COO)C(Na)C(H)C(OH)C、 C(CH3COO)C(Na)C(OH)C(H)D、 C(Na)C(CH3COO)C(H)C(OH)歸納:上述兩題的特點(diǎn)是PH1+PH2 = 14,且等體積混合。其溶液中各離子濃度的關(guān)系的特點(diǎn)是C(弱電解質(zhì)的離子)C(強(qiáng)電解質(zhì)的離子)C(顯性離子) C (水電離出的另一離子)3、強(qiáng)堿弱酸鹽與強(qiáng)酸混合和強(qiáng)酸弱堿鹽與強(qiáng)堿混合點(diǎn)擊試題0.2 mol/L的CH3COOK與0.1 mol/L的鹽酸等體積混合后,溶液中下列粒子的物質(zhì)的量關(guān)系正確的是( )A、 C(CH3COO)=C(Cl)=C(H)C(CH3COOH)B、 C(CH3COO)=C(Cl)C(CH3COOH)C(H)C、 C(CH3COO)C(Cl)C(H)C(CH3COOH)D、 C(CH3COO)C(Cl)C(CH3COOH)C(H)4、酸堿中和型(1) 恰好中和型點(diǎn)擊試題在10ml 0.1molL-1NaOH溶液中加入同體積、同濃度HAc 溶液,反應(yīng)后溶液中各微粒的濃度關(guān)系錯(cuò)誤的是( )。Ac(Na+)c(Ac-)c(H+)c(OH-) Bc(Na+)c(Ac-)c(OH-)c(H+)Cc(Na+)c(Ac-)c(HAC) Dc(Na+)c(H+)c(Ac-)c(OH-)(2) pH等于7型點(diǎn)擊試題常溫下,將甲酸和氫氧化鈉溶液混合,所得溶液pH7,則此溶液中( )。Ac(HCOO-)c(Na+) Bc(HCOO-)c(Na+)Cc(HCOO-)c(Na+) D無法確定c(HCOO-)與c(Na+)的關(guān)系(3) 反應(yīng)過量型點(diǎn)擊試題常溫下將稀NaOH溶液與稀CH3COOH溶液混合,不可能出現(xiàn)的結(jié)果是ApH7,且 c(OH) c(Na+) c(H+) c(CH3COO)BpH7,且 c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO) + c(OH)CpH7,且c(CH3COO) c(H+) c(Na+) c(OH)DpH7,且c(CH3COO) c(Na+) c(H+) = c(OH)四、守恒問題在電解質(zhì)溶液中的應(yīng)用解此

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