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1、第一章化學(xué)反應(yīng)與能量一、焓變反應(yīng)熱1 反應(yīng)熱:肯定條件下,肯定物質(zhì)的量的反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所 放出或吸取的熱量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/mol3. 產(chǎn)生緣由: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 <0吸取熱量的化學(xué)反應(yīng);(吸熱>放熱) h 為“ +”或 h >0 常見(jiàn)的放熱反應(yīng):全部的燃燒反應(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(jiàn)的吸熱反應(yīng):晶體 baoh 2· 8h
2、 2o 與 nh 4cl大多數(shù)的分解反應(yīng)以 h 2、 co 、 c 為仍原劑的氧化仍原反應(yīng) 銨鹽溶解等二、熱化學(xué)方程式書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式留意要點(diǎn):熱化學(xué)方程式必需標(biāo)出能量變化;熱化學(xué)方程式中必需標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的集合狀態(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 轉(zhuǎn)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)固的化合物時(shí)所放出的熱量;燃燒熱的單位用kj/mol 表示;留意以下幾點(diǎn):討論條
3、件: 101 kpa反應(yīng)程度:完全燃燒,產(chǎn)物是穩(wěn)固的氧化物;燃燒物的物質(zhì)的量:1 mol討論內(nèi)容:放出的熱量;( h<0,單位 kj/mol ) 影響因素: 打算因素(內(nèi)因) :反應(yīng)物的性質(zhì)(打算因素) 條件因素(外因) :反應(yīng)所處的條件2. 留意:( 1)、參與反應(yīng)的物質(zhì)為固體和液體,由于壓強(qiáng)的變化對(duì)濃度幾乎無(wú)影響,可以認(rèn)為反應(yīng)速率不變;(2)、惰性氣體對(duì)于速率的影響恒溫恒容時(shí): 充入惰性氣體總壓增大,但是各分壓不 變,各物質(zhì)濃度不變反應(yīng)速率不變恒溫恒體時(shí): 充入惰性氣體體積增大各反應(yīng)物濃度減小反應(yīng)速率減慢二、化學(xué)平穩(wěn)(一) 1. 定義:化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài):肯定條件下,當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)進(jìn)行到正
4、逆反應(yīng)速率相等時(shí),更組成成分濃度不再轉(zhuǎn)變,達(dá)到表面上靜止的一種“平穩(wěn)”,這 就是這個(gè)反應(yīng)所能達(dá)到的限度即化學(xué)平穩(wěn)狀態(tài);2、化學(xué)平穩(wěn)的特點(diǎn)逆(討論前提是可逆反應(yīng))等(同一物質(zhì)的正逆反應(yīng)速率相等) 動(dòng)(動(dòng)態(tài)平穩(wěn))定(各物質(zhì)的濃度與質(zhì)量分?jǐn)?shù)恒定) 變(條件轉(zhuǎn)變,平穩(wěn)發(fā)生變化)3、判定平穩(wěn)的依據(jù)判定可逆反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)的方法和依據(jù)例舉反應(yīng)mag+nbg pcg+qdg各物質(zhì)的物質(zhì)的量或各物質(zhì)的物質(zhì)的量的分?jǐn)?shù)肯定平穩(wěn)各物質(zhì)的質(zhì)量或各物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)肯定平穩(wěn)混合物體系中各氣體的體積或體積分?jǐn)?shù)肯定平穩(wěn)各成分的含量總體積、總壓力、總物質(zhì)的量肯定不 一 定平穩(wěn)在單位時(shí)間內(nèi)消耗了m mola 同時(shí)生成m mola,即
5、四、中和熱1概念:在稀溶液中,酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol h 2o,這時(shí)的反應(yīng)熱叫中和熱;2強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)其實(shí)質(zhì)是h+和 oh-反應(yīng),其熱化學(xué)方程式為: h+aq +oh-aq =h2ol h= 57.3kj/mol 3弱酸或弱堿電離要吸取熱量,所以它們參與中和反應(yīng)時(shí)的中和熱小于57.3kj/mol ;4中和熱的測(cè)定試驗(yàn)五、蓋斯定律1內(nèi)容:化學(xué)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),而與詳細(xì)反應(yīng)進(jìn)行的途徑無(wú)關(guān),假如一個(gè)反應(yīng)可以分幾步進(jìn)行,就各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成的反應(yīng)熱是相同的;v逆平穩(wěn)在單位時(shí)間內(nèi)生成n molb ,同時(shí)消耗了q mold
6、,因不 一 定均指 v 逆平穩(wěn)m+np+q 時(shí),總壓力肯定(其他條件肯定)平穩(wěn)壓強(qiáng)m+n=p+q時(shí),總壓力肯定(其他條件肯定)不 一 定平穩(wěn)混合氣體平均mr 肯定時(shí),只有當(dāng)m+n p+q 時(shí)平穩(wěn)相對(duì)分子質(zhì)量mr 肯定時(shí),但 m+n=p+q時(shí)不 一 定mr平穩(wěn)任何反應(yīng)都相伴著能量變化,當(dāng)體系溫度肯定時(shí)(其他溫度不變)平穩(wěn)體系的密度密度肯定不 一 定正、逆反應(yīng)速率的關(guān)系v正=v 逆在單位時(shí)間內(nèi)消耗了n molb 同時(shí)消耗了 p molc ,就v正=v 逆 va:vb:vc:vd=m:n:p:q, v 正 不肯定等于平穩(wěn)平 衡 不 一 定一、化學(xué)反應(yīng)速率其次章 化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平穩(wěn)1.化學(xué)反應(yīng)速率
7、(v) 定義:用來(lái)衡量化學(xué)反應(yīng)的快慢,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)物或生成物的物質(zhì)的量 的變化 表示方法:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)反應(yīng)濃度的削減或生成物濃度的增加來(lái)表示 運(yùn)算公式: v= c/ t ( :平均速率, c:濃度變化, t :時(shí)間)單位: mol/ (l· s )平穩(wěn)其他如體系顏色不再變化等平穩(wěn)(二)影響化學(xué)平穩(wěn)移動(dòng)的因素1、濃度對(duì)化學(xué)平穩(wěn)移動(dòng)的影響( 1)影響規(guī)律: 在其他條件不變的情形下,增大反應(yīng)物的濃度或削減生成物的濃度,都可以使平穩(wěn)向正方向移動(dòng);增大生成物的濃度或減小反應(yīng)物 的濃度,都可以使平穩(wěn)向逆方向移動(dòng)( 2)增加固體或純液體的量,由于濃度不變,所以平穩(wěn)_不移動(dòng) _( 3)在溶液中進(jìn)行的
8、反應(yīng),假如稀釋溶液, 反應(yīng)物濃度 減小 ,生成物濃度也_減小 _, v 正_減小 ,v 逆也_減小 ,但是減小的程度不同,總的結(jié) 果是化學(xué)平穩(wěn)向反應(yīng)方程式中化學(xué)計(jì)量數(shù)之和大 的方向移動(dòng);2、溫度對(duì)化學(xué)平穩(wěn)移動(dòng)的影響影響規(guī)律: 在其他條件不變的情形下,溫度上升會(huì)使化學(xué)平穩(wěn)向著吸熱反應(yīng) 方向移動(dòng),溫度降低會(huì)使化學(xué)平穩(wěn)向著_放熱反應(yīng) 方向移動(dòng);3、壓強(qiáng)對(duì)化學(xué)平穩(wěn)移動(dòng)的影響影響規(guī)律: 其他條件不變時(shí), 增大壓強(qiáng), 會(huì)使平穩(wěn)向著 體積縮小 方向移動(dòng); 減小壓強(qiáng),會(huì)使平穩(wěn)向著體積增大 方向移動(dòng);留意:( 1)轉(zhuǎn)變壓強(qiáng)不能使無(wú)氣態(tài)物質(zhì)存在的化學(xué)平穩(wěn)發(fā)生移動(dòng)( 2)氣體減壓或增壓與溶液稀釋或濃縮的化學(xué)平穩(wěn)移動(dòng)
9、規(guī)律相像4.催化劑對(duì)化學(xué)平穩(wěn)的影響:由于使用催化劑對(duì)正反應(yīng)速率和逆反應(yīng)速率影響的程度是等同的, 所以平穩(wěn) 不移動(dòng) ;但是使用催化劑可以影響可逆反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)所需的 _時(shí)間 _;5.勒夏特列原理(平穩(wěn)移動(dòng)原理):假如轉(zhuǎn)變影響平穩(wěn)的條件之一(如溫度,壓 強(qiáng),濃度),平穩(wěn)向著能夠減弱這種轉(zhuǎn)變的方向移動(dòng);三、化學(xué)平穩(wěn)常數(shù)(一) 定義: 在肯定溫度下, 當(dāng)一個(gè)反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平穩(wěn)時(shí),生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個(gè)常數(shù) 比值;符號(hào): k (二)使用化學(xué)平穩(wěn)常數(shù)k 應(yīng)留意的問(wèn)題:1、表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是變化的濃度 ,不是起始濃度也不是物質(zhì)的 量;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穩(wěn)
10、; 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(lái)描述體系的紛亂度,符號(hào)為 s.單位: j.mol-1 .k -12體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)序,導(dǎo)致體系的熵增加,這叫做熵增加 原理,也是反應(yīng)方向判定的依據(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sg slss2、反應(yīng)方向判定依據(jù)在溫度、壓強(qiáng)肯定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為: h-t s0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行h-t s=0反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)狀態(tài)h-t s0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行留意:( 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)行第三
11、章水溶液中的離子平穩(wěn)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);混和物2、k 只與 溫度( t ) 有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無(wú)關(guān);物質(zhì)單質(zhì)純潔物化合物電解質(zhì)強(qiáng)電解質(zhì):強(qiáng)酸,強(qiáng)堿,大多數(shù)鹽;弱電解質(zhì):弱酸,弱堿,極少數(shù)鹽,水;3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時(shí),由于其濃度是固定不變的,可以2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)非本電質(zhì)解區(qū)質(zhì)別: :非金屬氧化物,大部分有機(jī)物;看做是 “1”而不代入公式;4、稀溶液中
12、進(jìn)行的反應(yīng),如有水參與,水的濃度不必寫(xiě)在平穩(wěn)關(guān)系式中;(三)化學(xué)平穩(wěn)常數(shù)k 的應(yīng)用 :1、化學(xué)平穩(wěn)常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度 的標(biāo)志; k 值越大,說(shuō)明平穩(wěn)時(shí) _生成物 的濃度越大,它的正向反應(yīng) 進(jìn)行的程度越大,即該 反應(yīng)進(jìn)行得越 完全 ,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越_高 ;反之,就相反;一般地, k>_10 5 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),判定正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平穩(wěn)及不平穩(wěn)時(shí)向何方進(jìn)行建立平穩(wěn); (q:濃度積)q_ k: 反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行; q =_k: 反應(yīng)處于平穩(wěn)狀態(tài);q_ k: 反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行3、利用 k 值可判定反應(yīng)的熱效應(yīng)如溫度上升, k 值增
13、大,就正反應(yīng)為吸 熱 反應(yīng)如溫度上升, k 值減小,就正反應(yīng)為放 熱 反 應(yīng)四、等效平穩(wěn)1、概念:在肯定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情形不同 的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平穩(wěn)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(chēng)為等效平穩(wěn);2、分類(lèi)電解質(zhì)離子化合物或共價(jià)化合物非電解質(zhì)共價(jià)化合物留意:電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物 so2 、nh 3 、co 2 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(wú)關(guān);3、電離平穩(wěn):在肯定的條件下,當(dāng)電解質(zhì)分子電離成離子的速率 和離子結(jié)
14、合成時(shí),電離過(guò)程就達(dá)到了平穩(wěn)狀態(tài), 這叫電離平穩(wěn);4、影響電離平穩(wěn)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(shí),電離平穩(wěn) 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;9、電離方程式的書(shū)寫(xiě):用可逆符號(hào)弱酸的電離要分布寫(xiě)(第一步 為主)10、電離常數(shù):在肯定條件下,弱電解質(zhì)在達(dá)到電離平穩(wěn)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); 叫做電離平穩(wěn)常數(shù), (一般用 ka 表示
15、酸, kb 表示堿;)+-+-( 1)定溫,定容條件下的等效平穩(wěn)第一類(lèi):對(duì)于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)轉(zhuǎn)變的可逆反應(yīng):必需要保證化學(xué)計(jì)量數(shù)之表示方法: aba +bki= a b11、影響因素:/ab比與原先相同;同時(shí)必需保證平穩(wěn)式左右兩邊同一邊的物質(zhì)的量與原先相同; 其次類(lèi):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 比例與原先相同即可視為二者等效;( 2)定溫,定壓的等效平穩(wěn)a、電離常數(shù)的大小主要由物質(zhì)的本性打算;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: hso >h po
16、>hf>ch cooh>hco >hs>hclo實(shí)質(zhì): h +即酸能供應(yīng)的h+和堿能供應(yīng)的oh -物質(zhì)的量相23343232+oh=h 2o二、水的電離和溶液的酸堿性1、水電離平穩(wěn)::水的離子積: kw =ch + ·coh -1425時(shí) , h +=oh - =10 -7 mol/l; k w = h +· oh - =1*10留意: k w 只與溫度有關(guān),溫度肯定,就k w 值肯定k w 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、影響水電離平穩(wěn)的外界因素:-14酸、堿:抑制水的電離
17、k w 1*10溫度:促進(jìn)水的電離(水的電離是吸熱的)k-14易水解的鹽:促進(jìn)水的電離w 1*104、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;等;2、中和滴定的操作過(guò)程:( 1)儀滴定管的刻度,o 刻度在上,往下刻度標(biāo)數(shù)越來(lái)越大, 全部容積大于它的最大刻度值, 由于下端有一部分沒(méi)有刻度;滴定時(shí),所用溶液不得超過(guò)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)預(yù)備過(guò)程:預(yù)備:檢漏、洗滌、潤(rùn)洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面;(洗滌:用洗
18、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(guò)程3、酸堿中和滴定的誤差分析誤差分析:利用n 酸 c 酸 v 酸=n 堿 c 堿 v 堿進(jìn)行分析變色范疇:甲基橙3.14.4(橙色)石蕊5.08.0(紫色)酚酞8.210.0(淺式中: n酸或堿中氫原子或氫氧根離子數(shù);c酸或堿的物質(zhì)的紅色)量濃度;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v酸或堿溶液的體積;當(dāng)用酸去滴定堿確定堿的濃度時(shí),就:n酸可;c 堿=c酸v酸n堿v堿或范疇留意:事先不能用水潮濕ph 試紙;廣泛ph 試紙只能讀取整數(shù)值上述公式在求算濃度時(shí)很便利,而在分
19、析誤差時(shí)起主要作用的是分子上的 v 酸的變化,由于在滴定過(guò)程中c 酸為標(biāo)準(zhǔn)酸,其數(shù)值在理論上三 、混合液的ph 值運(yùn)算方法公式離子物質(zhì)的量相加除以+1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸的混合: (先求 h 混:將兩種酸中的h總體積,再求其它)h + 混 =( h + 1v 1+h +2 v 2) /( v 1+v 2)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 - 1v 1+oh - 2v 2)/( v 1+v 2) 留意 :不能直接運(yùn)算 h+ 混或 oh , h 有+-+-+3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合: (先據(jù) h+ oh =h 2o
20、運(yùn)算余下的h余,就用余下的h +數(shù)除以溶液總體積求h + 混; oh -有余,就用余下的oh -數(shù)除以溶液總體積求oh -混,再求其它)四、稀釋過(guò)程溶液ph 值的變化規(guī)律:101、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)是不變的,如稀釋了雖實(shí)際值變小,但表達(dá)的卻是v 酸的增大,導(dǎo)致c 酸偏高; v 堿同樣也是一個(gè)定值,它是用標(biāo)準(zhǔn)的量器量好后注入錐形 瓶中的,當(dāng)在實(shí)際操作中堿液外濺,其實(shí)際值減小,但引起變化的卻是標(biāo)準(zhǔn)酸用量的削減,即v 酸減小,就c 堿降低了;對(duì)于觀看中顯現(xiàn) 的誤差亦同樣如此;綜上所述,當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸來(lái)測(cè)定堿的濃度時(shí),c 堿的誤差與 v 酸
21、的變化成正比,即當(dāng)v 酸的實(shí)測(cè)值大于理論值時(shí),c 堿偏高,反之偏低;同理,用標(biāo)準(zhǔn)堿來(lái)滴定未知濃度的酸時(shí)亦然;六、鹽類(lèi)的水解(只有可溶于水的鹽才水解)1、鹽類(lèi)水解: 在水溶液中鹽電離出來(lái)的離子跟水電離出來(lái)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(lái)的離子跟水電離出來(lái)的h + 或 oh -2、弱酸溶液:稀釋于 7)n 倍時(shí), ph 稀ph 原+n(但始終不能大于或等結(jié)合 ,破壞水的電離,是平穩(wěn)向右移動(dòng),促進(jìn)水的電離;3、鹽類(lèi)水解規(guī)律: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
22、 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(wú)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 )混和運(yùn)算規(guī)律1、如等體積混合ph1+ph2=14就溶液顯中性ph=7 ph1+ph2 15就溶液顯堿性ph=ph 2-0.3ph1+ph2 13就溶液顯酸性ph=ph 1+0.32、如混合后顯中性ph1+ph2=14v 酸: v 堿 =1: 1有 弱 才水解,無(wú)弱不水解,越弱越水解;誰(shuí)_強(qiáng)_顯誰(shuí)性,兩弱都水解,同強(qiáng)顯中性;多元弱酸
23、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:na 2co 3 nahco 34、鹽類(lèi)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(lèi)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(yáng)離子水解; oh -促進(jìn)陽(yáng)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hso 4-顯酸性電離程度水解程度,顯酸性(如 : hso 3- 、 h 2po4-)ph1+ph2 14v 酸: v 堿 =1: 10五、酸堿中和滴定:14-
24、(ph1+ph2 )水解程度電離程度,顯堿性 (如: hco -37、雙水解反應(yīng):-、hs、hpo 42-)1、中和滴定的原理(1)構(gòu)成鹽的陰陽(yáng)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;使得平穩(wěn)向右移;、al與 alo、co3+3+-( 2)常見(jiàn)的雙水解反應(yīng)完全的為:fe22-2-hco 3 、沉淀更完全;( 2)調(diào) ph 值除某些易水解的金屬陽(yáng)離子:如加mgo 除 去 mgcl 23s hs 3so32-hso-; s2-與 nh 4+; co2- hco 3-與 nh 4+其特點(diǎn)是相互水解成沉淀或氣溶液中 fecl3 ;3體;雙水解完全的離子方程式配平依據(jù)
25、是兩邊電荷平穩(wěn),如:2al 3+ + 3s2- + 6h 2o= 2aloh 3 + 3h 2s8、鹽類(lèi)水解的應(yīng)用:水解的應(yīng)用實(shí)例原理( 3)氧化仍原沉淀法:( 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穩(wěn)正向移動(dòng);常采納的方法有:酸堿;21、凈水明礬凈水a(chǎn)l 3+3h oaloh3 膠體+3h +氧化仍原;沉淀轉(zhuǎn)化;co2- +hohco- +oh-2、去油污用熱堿水冼油污物品3233+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;3、藥品的儲(chǔ)存配制 fecl 3 溶液經(jīng)常加入少量鹽酸配制 na2 co3 溶液經(jīng)常加fe +3h2 ofeoh 3 +3hc
26、o2- +ho = hco- +oh-如: agno 3agcl 白色沉淀 agbr (淡黃色)agi(黃 色)ag 2s(黑色)6、溶度積( k sp)入少量 naoh3231、定義: 在肯定條件下, 難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離4、制備無(wú)水鹽由 mgcl2 · 6h2o 制 無(wú) 水mgcl2 在 hcl 氣流中加熱用 al 2so4 3 與 nahco3 溶如不然,就:mgcl2·6h2 o=加熱= mgoh2 +2hcl+4h2omgoh2 = 加熱 = mgo+h2o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(dá)式: ambnsma n
27、+aq+nb m-aq k sp= ca n+ m .cb m- n3、影響因素:5、泡沫滅火器al 3+3hco- =aloh +3co外因:濃度:加水,平穩(wěn)向溶解方向移動(dòng);6、比較鹽溶液液混合比較 nh332+溫度:升溫,多數(shù)平穩(wěn)向溶解方向移動(dòng);4、溶度積規(guī)章+-中 離 子 濃 度 的4 cl 溶液中離子濃nh4 +h2 o = nh3·h2 o+h度的大小大小ccl>cnh 4 >ch>cohqc(離子積)k sp有沉淀析出qc= k sp平穩(wěn)狀態(tài)9、水解平穩(wěn)常數(shù)( k h)對(duì)于強(qiáng)堿弱酸鹽:kh =kw/kakw為該溫度下水的離子積,ka 為該條件下該弱酸根形
28、成的弱酸的電離平穩(wěn)常數(shù)對(duì)于強(qiáng)酸弱堿鹽:k h =kw/k b(kw 為該溫度下水的離子積,k b 為該條件下該弱堿根形成的弱堿的電離平穩(wěn)常數(shù))電離、水解方程式的書(shū)寫(xiě)原就1、多元弱酸(多元弱酸鹽)的電離(水解)的書(shū)寫(xiě)原就:分步書(shū)寫(xiě)留意:不管是水解仍是電離,都打算于第一步,其次步一般相當(dāng)柔弱;2、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水解)書(shū)寫(xiě)原就:一步書(shū)寫(xiě) 八、溶液中微粒濃度的大小比較基本原就:抓住溶液中微粒濃度必需滿(mǎn)意的三種守恒關(guān)系:電荷守恒::任何溶液均顯電中性,各陽(yáng)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qc ksp未飽和,連續(xù)溶解第四章電化學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié)原電池 原電池
29、:1、概念:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池 2、組成條件:兩個(gè)活潑性不同的電極電解質(zhì)溶液電極用導(dǎo) 線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路3、電子流向:外電路:負(fù)極導(dǎo)線正極內(nèi)電路:鹽橋中陰離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液,鹽 橋中 陽(yáng)離子移向正極的電解質(zhì)溶液;4、電極反應(yīng):以鋅銅原電池為例:負(fù)極:氧化反應(yīng): zn 2ezn 2 (較活潑金屬)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全部微粒的量或濃度 之和質(zhì)子守恒:即水電離出的h+濃度與 oh -濃度相等;正極:仍原反應(yīng):2h 2eh總反應(yīng)式:zn+2h + =zn 2+ +h 25、正、負(fù)極的判定:2 (較不活潑金
30、屬)九、難溶電解質(zhì)的溶解平穩(wěn)1、難溶電解質(zhì)的溶解平穩(wěn)的一些常見(jiàn)學(xué)問(wèn)( 1)溶解度小于0.01g 的電解質(zhì)稱(chēng)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/l<10 -5mol/l ,故為完全反應(yīng),用“=”,常見(jiàn)的難溶物在水中的離 子濃度均遠(yuǎn)低于10-5mol/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穩(wěn);( 4)把握三種微溶物質(zhì):caso4、caoh 2、ag 2so4( 5)溶解平穩(wěn)常為吸熱,但caoh 2 為放熱,升溫其溶解度削減;( 6)溶解平穩(wěn)存在的前提是:必需存在沉淀,否就不存在平
31、穩(wěn);2、溶解平穩(wěn)方程式的書(shū)寫(xiě)留意在沉淀后用s標(biāo)明狀態(tài), 并用“”;如:ag 2ss2ag +aq)+ s2- aq 3、沉淀生成的三種主要方式( 1)加沉淀劑法: k sp 越?。闯恋碓诫y溶) ,沉淀越完全;沉淀劑過(guò)量能使( 1)從電極材料:一般較活潑金屬為負(fù)極;或金屬為負(fù)極,非金屬為正極;( 2)從電子的流淌方向負(fù)極流入正極( 3)從電流方向正極流入負(fù)極( 4)依據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動(dòng)方向陽(yáng)離子流向正極, 陰離子流向負(fù)極( 5)依據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)象溶解的一極為負(fù)極增重或有氣泡一極為 正極其次節(jié)化學(xué)電池1、電池的分類(lèi):化學(xué)電池、太陽(yáng)能電池、原子能電池2、化學(xué)電池:借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置3
32、、化學(xué)電池的分類(lèi):一次電池、二次電池、燃料電池 一、一次電池1、常見(jiàn)一次電池:堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等二、二次電池1、二次電池:放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生,可以多次重復(fù)使用, 又叫充電電池或蓄電池;2、電極反應(yīng):鉛蓄電池4放電:負(fù)極(鉛) : pb so 2- 2e pbso44正極(氧化鉛) : pbo2 4h + so 2- 2e pbso4 2h2o4充電:陰極:pbso4 2h2o 2e pbo2 4h+ so 2-是活性電極時(shí):電極本身溶解放電留意先要看電極材料,是惰性電極仍是活性電極,如陽(yáng)極材料為活性 電極( fe、cu 等金屬,就陽(yáng)極反應(yīng)為電極材料失去電子,變成離
33、子進(jìn)入溶液;如為惰性材料,就依據(jù)陰陽(yáng)離子的放電次序,依據(jù)陽(yáng)氧陰仍 的規(guī)律來(lái)書(shū)寫(xiě)電極反應(yīng)式;電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律4陽(yáng)極:pbso4 2e pb so 2-兩式可以寫(xiě)成一個(gè)可逆反應(yīng):pbo2 pb 2h2so4放電充電 2pbso4 2h2o類(lèi)型電極反應(yīng)特點(diǎn)實(shí)例電解對(duì)象電 解質(zhì) ph電 解 質(zhì)溶濃度液復(fù)原分解電解質(zhì)電解質(zhì)電離出的陰陽(yáng)hcl電解質(zhì)減小增大hcl目前已開(kāi)發(fā)出新型蓄電池:銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、 聚合物鋰離子電池三、燃料電池1、燃料電池:是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池2、電極反應(yīng): 一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同,可依據(jù)燃燒反應(yīng)
34、寫(xiě)出總的電池反應(yīng),但不注明反應(yīng)的條件; ,負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),正極發(fā)生仍原反應(yīng),不過(guò)要留意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng);以氫氧燃料電池為例,鉑為正、負(fù)極,介質(zhì)分為酸性、堿性和中性; 當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時(shí):型離子分別在兩極放電放 h2 生成堿 陰極:水放 h2 生堿 型陽(yáng)極:電解質(zhì)陰離子放電氧生酸型電cuso4電 解 質(zhì) 和 電解質(zhì)減小氧化銅陽(yáng)極:水放o2 生酸水電陰極:4h+ 4e- naoh增大解水型= 2h2 h2so4減小陽(yáng) 極 : 4oh- -4e- = o2 + 2h2ona2so4水增大水不變放陰極:電解質(zhì)陽(yáng)離子放cucl2-cucl2naclhcl電 解 質(zhì) 和 生 成 新 增大水
35、電解質(zhì)生 成 新負(fù)極: 2h24e=4h +正極: 2 4 e 4h +=2h 2o當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時(shí):負(fù)極:2h2 4oh4e 4h2o正極: 2 2h2o 4 e 4oh另一種燃料電池是用金屬鉑片插入koh 溶液作電極,又在兩極上分別通甲烷燃料和氧氣氧化劑;電極反應(yīng)式為: 負(fù)極: ch4 10oh 7h2o ;正極: 4h2o 2o2;電池總反應(yīng)式為:ch4 2o2 2koh k2co3 3h2o3、燃料電池的優(yōu)點(diǎn):能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運(yùn)行噪音低 四、廢棄電池的處理:回收利用第三節(jié)電解池 一、電解原理1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置也叫電解槽2、電解:電流外加直流電 通過(guò)電解質(zhì)溶
36、液而在陰陽(yáng)兩極引起氧化仍原反應(yīng)被動(dòng)的不是自發(fā)的的過(guò)程3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時(shí),失去或獲得電子,發(fā)生氧化仍原反應(yīng)的過(guò)程4、電子流向:(電源)負(fù)極(電解池)陰極(離子定向運(yùn)動(dòng))電解質(zhì)溶液(電解池) 陽(yáng)極(電源)正極5、電極名稱(chēng)及反應(yīng):陽(yáng)極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng) 陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生仍原反應(yīng)6、電解 cucl 2 溶液的電極反應(yīng): 陽(yáng)極:2cl - -2e-=cl 2 氧化 陰極:cu2+2e-=cu 仍原 總反應(yīng)式:cucl 2 =cu+cl 2 7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程,就是電解質(zhì)溶液的電解過(guò)程規(guī)律總結(jié):電解反應(yīng)離子方程式書(shū)寫(xiě): 放電次序:陽(yáng)離子
37、放電次序上述四種類(lèi)型電解質(zhì)分類(lèi):( 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(wú)氧酸,不活潑金屬的無(wú)氧酸鹽(氟化物除外)( 3)放氫生堿型:活潑金屬的無(wú)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)溶液的挑選:陽(yáng)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
38、離子的溶液做電鍍液鍍銅反應(yīng)原理陽(yáng)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(yáng)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(yáng)離子獲得電子,從它們的化合 物中仍原出來(lái)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 2e= 2na通直流電后:陽(yáng)極:2na+ +ag +>hg2+>fe3+>cu2+>h+酸電離陰極: 2cl 2e= cl 2的>pb2+>s
39、n2+>fe2+>zn 2+>al 3+ >mg 2+ >na+>ca2+>k +陰離子的放電次序3是 惰 性 電 極 時(shí) : s2- >i ->br ->cl ->oh ->no ->so42- 等 含 氧 酸 根 離規(guī)律總結(jié):原電池、電解池、電鍍池的判定規(guī)律( 1 )如無(wú)外接電源, 又具備組成原電池的三個(gè)條件;有活潑性不 同的兩個(gè)電極;兩極用導(dǎo)線相互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)生氧化仍原反應(yīng)(有時(shí)是與3子>f-so2- /mno 4->oh - 水電離產(chǎn)生的h+ 作用)
40、,只要同時(shí)具備這三個(gè)條件即為原電池;( 2 )如有外接電源, 兩極插入電解質(zhì)溶液中,就可能是電解池或電鍍池;當(dāng)陰極為金屬,陽(yáng)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),就為電鍍池;( 3 )如多個(gè)單池相互串聯(lián),又有外接電源時(shí), 就與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池;如無(wú)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)原電池電解池電鍍池 類(lèi)別析氫腐蝕腐蝕過(guò)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- = h 2 總式: fe + 2h+ = fe2+ + h 2 吸氧腐蝕反應(yīng)過(guò)程吸取氧氣條件:中性或弱酸性溶液電極反應(yīng):負(fù)極: 2fe 4e- = 2fe2+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)層其他正極 : o2+4e- +2h 2o = 4oh -總式: 2
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