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文檔簡介

1、第1章 化學(xué)反應(yīng)基本規(guī)律本章小結(jié)基本要求(包括重點(diǎn)和難點(diǎn))第一節(jié)系統(tǒng)與環(huán)境、相的概念標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)在一定溫度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,由參考態(tài)元素生成單位物質(zhì)的 量的某物質(zhì)時反應(yīng)的吉布斯函數(shù)變,以符號A/G:表示,SI單位制單位為kJ mo-。標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變指在某一溫度下,各物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時化學(xué)反應(yīng)的摩爾吉 布斯函數(shù)的變化,以符號(?。┍硎尽瘜W(xué)反應(yīng)來說,反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù) 變等于生成物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)的總和減去反應(yīng)物標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成吉布斯函數(shù)的總和。非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)摩爾吉布斯函數(shù)變與標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變的關(guān)系根據(jù)化學(xué)反應(yīng)等溫方程 式有,”生,5()= + RTlnrM )“ , 小 為

2、連乘算符埔判據(jù)在孤立系統(tǒng)中,自發(fā)過程向著燃增大的方向進(jìn)行。即:S為正值的過程(焙 增過程)是自發(fā)過程,而S為負(fù)值的過程(嫡減過程)是非自發(fā)過程。吉布斯函數(shù)判據(jù)在等溫等壓,系統(tǒng)不做非體枳功的條件下:G0,正向過程非自發(fā),逆向過程可自發(fā)進(jìn)行:1G=0,系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。第四節(jié)可逆反應(yīng)若一個化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng),在相同條件下可以由反應(yīng)物之間相互作用生成生成 物(正反應(yīng)),同時生成物之間也可以相互作用生成反應(yīng)物(逆反應(yīng)),這樣的反應(yīng)就叫可逆 反應(yīng)??赡嫘允腔瘜W(xué)反應(yīng)的普遍特征?;瘜W(xué)平衡狀態(tài)當(dāng)可逆反應(yīng)進(jìn)行到最大限度時,系統(tǒng)中反應(yīng)物和生成物的濃度不再隨 時間而改變,反應(yīng)似乎已經(jīng)“停止”,系統(tǒng)的這種表面上靜止的狀態(tài)叫

3、化學(xué)平衡狀態(tài)。即化學(xué) 平衡是動態(tài)平衡,是有條件的、相對的、暫時的。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到動態(tài)平衡時,用各組分在平衡時的相對濃度或相對分壓(氣 相反應(yīng))來定量表達(dá)化學(xué)反應(yīng)的平衡關(guān)系的常數(shù)即標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)。它表達(dá)反應(yīng)進(jìn)行的程度: K值越大,平衡系統(tǒng)中生成物越多而反應(yīng)物越少,反之亦然。標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)是反應(yīng)的特性 常數(shù),是由反應(yīng)的本性決定的,僅與溫度有關(guān),與系統(tǒng)組分的濃度和壓力無關(guān):量綱為1: 其值與反應(yīng)方程式的寫法有關(guān)。對于反應(yīng)aA+bB=cC+dD尸尸(0/P?!保?)如果四種物質(zhì)都是氣體,k JHA叫仍/叫,P =(2)K& b(C)/b0Yb(D)/bffd如果是稀溶液,一麗祈麗西F,b = mo

4、l Kg-1(4) 如果是多相共存的反應(yīng),比如aA(g)+fF(l)=gG(s)+dD(aq),則平衡常數(shù)仇0/一 “K =P(A)/P?!?,純液體和純固體不用考慮。分體積相同溫度下,組分氣體具有混合氣體相同壓強(qiáng)時所占有的體枳。 體積分?jǐn)?shù)該組分氣體的分體積與總體積之比摩爾分?jǐn)?shù) 某組分氣體的物質(zhì)的量與混合氣體的總物質(zhì)的量之比。%)X(B)= 拗分壓力在氣相反應(yīng)中,每一組分氣體的分子都會對容器壁碰撞并產(chǎn)生壓力,這種壓 力稱為組分氣體的分壓力。分壓定律在溫度相同,容器的體枳固定不變的條件下,幾種不同的氣體混合成一種 氣體混合物時,此氣體混合物的總壓力等于各組分氣體的分壓力之和。這就是道爾頓提出的 氣

5、體分壓定律。分壓和總壓之間的關(guān)系可以表示為:P(A)= nP(A)為氣體混合物中A組分的分壓力。多重平衡規(guī)則如果多個化學(xué)反應(yīng)計量方程式經(jīng)過線性組合得到一個總的化學(xué)反應(yīng)計 量方程式,則總反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)等于各反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)之積或商。這一結(jié)論稱為多 重平衡規(guī)則。即,如果反應(yīng)II匚反應(yīng)1+反應(yīng)II則 K: = K: K;如果反應(yīng)H匚反應(yīng)I 反應(yīng)II平衡轉(zhuǎn)化率某指定反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率是指該反應(yīng)物在平衡狀態(tài)時,已消耗的部分 占該反應(yīng)物初始用量的百分?jǐn)?shù)。標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)變與平衡常數(shù)的關(guān)系由化學(xué)反應(yīng)等溫方程式可推導(dǎo)出笛(7) =-RTln K可逆反應(yīng)進(jìn)行的方向PB .九產(chǎn))、Ke ArGm Ke rGm

6、 0 正向反應(yīng)非自發(fā),逆向反應(yīng)自發(fā)進(jìn)行化學(xué)平衡的移動(壓力、溫度對平衡的影響)外界條件改變時一種平衡狀態(tài)向另一種 新的平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化過程叫化學(xué)平衡的移動。對化學(xué)平衡系統(tǒng)而言,外界條件指的是濃度、 壓力和溫度,前兩者引起的化學(xué)平衡移動不改變平衡常數(shù),而溫度的改變導(dǎo)致的平衡移動改 變平衡常數(shù),另外,催化劑同等程度地提高正、逆反應(yīng)的速率從而加快平衡狀態(tài)的到達(dá),不 改變平衡常數(shù)。具體如下:(1)-濃度的影響 增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度時平衡正向移動:反之,平衡逆向移動。(3)壓力的影響壓力對平衡的影響實(shí)質(zhì)是通過濃度的變化起作用由于固液相濃 度幾乎不隨壓力變化,因而改變壓力對無氣相參與的系統(tǒng)影響甚微

7、。另外,壓力變化只對那 些反應(yīng)方程式兩端氣體分子數(shù)不相同的反應(yīng)有影響:增大系統(tǒng)的總壓力,平衡向氣體分子數(shù) 減少的方向移動;減小壓力,平衡向氣體分子數(shù)增加的方向移動。需要指出的是,改變系統(tǒng) 的總壓,各組分的分壓都會發(fā)生改變。(4) 溫度的影響 升高溫度,平衡向吸熱反應(yīng)方向移動:降低溫度,平衡向放熱反 應(yīng)方向移動。可以定量討論溫度對平衡常數(shù)的影響,即與口與X”K6 R7工 或 J K6 2.303/?勒夏特列原理假如改變平衡系統(tǒng)的條件之一,如濃度、壓力或溫度,平衡就向能減弱 這個改變的方向移動。這一定性判斷平衡移動的規(guī)則,1884年由法國科學(xué)家Le Ch臺telier提 出來。?第五節(jié)1化學(xué)反應(yīng)速

8、率表示法瞬時速率:V=心 力 單位:mol-dm-S-1反應(yīng)進(jìn)度對于一個反應(yīng):bA玲Yy反應(yīng)開始時,丫的物質(zhì)的量/mol n0(Y) 反應(yīng)經(jīng)時間t后,丫的物質(zhì)的量/moi n(Y)定義(y)=,My)+My)y,二=()一,%(/)=則 J HT) v(r)。表示反應(yīng)進(jìn)度,其單位是mol.)反應(yīng)級數(shù)在反應(yīng)速率方程式中,各反應(yīng)物濃度指數(shù)之和叫做反應(yīng)級數(shù)?;磻?yīng)的反 應(yīng)級數(shù)與其計量系數(shù)一致,非基元反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)必須通過實(shí)驗來確定,而不能根據(jù)總反應(yīng) 方程式的沖量系數(shù)直接寫出。反應(yīng)的分級數(shù)和總級數(shù)可以是整數(shù)、負(fù)數(shù)以及零,也可以是分 數(shù)?;罨芘鲎怖碚撜J(rèn)為:活化分子具有的最低能量與反應(yīng)系統(tǒng)中分子的平均

9、能量之差 叫做活化能:過渡狀態(tài)理論認(rèn)為:活化配合物所具有的最低勢能和反應(yīng)物分子的平均勢能之 差叫活化能?;罨芘c反應(yīng)熱之間的關(guān)系 H=(正)(逆)當(dāng) H0吸熱反應(yīng)當(dāng) HA rH(298K)/A 5刪(298K)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾吉布斯函數(shù)變00068 rG m =gA fG m (G)+dA fG m (D)-aA fG m (A)+bA fG/n (B)e etip: rG ,w =2bVbA fG m b0 e化學(xué)反應(yīng)等溫式(Van,t Hoff方程)一一G、 rG 、K之間的關(guān)系對于反應(yīng)aA+bB gG+dD在任意狀態(tài)(非平衡態(tài)、非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)):II68 rG m (T)= rG w (T)+R

10、TInnB( P )”當(dāng)反應(yīng)達(dá)平衡時 ,n(T)=O。6:. rG,(T):-RTlnK6 Q或 rG 加(T)=K這是根據(jù)熱力學(xué)理論求算平衡常數(shù)的方法說明:由平衡分壓(濃度)玲K玲式(里盧由任意分壓(濃度) P 玲6加氣相反應(yīng)總壓對化學(xué)平衡的影響計算混合氣體系統(tǒng)各組分的分壓計算方法即:P (B)的計算W(8)P(B)V=n(B)RT=(8)RT (理想氣體狀態(tài)方程)P(B)=X(B)P(總),X(B)代表摩爾分?jǐn)?shù)P(B)=6(B)P(總),(B)代表體枳分?jǐn)?shù) P(B)V(總)=P(總)V(B)溫度對化學(xué)平衡的影響設(shè)某反應(yīng)在溫度為(和4時,其平衡常數(shù)分別為K:和K;k; ,(_L _ _L)

11、lnT=- R T2 TlK; ,丁 &T)或 In *: = R TJK: 冏或 |g K: = 2.303R TT2五個變量知其中四個可求另一個基元反應(yīng)速率方程對任一基元反應(yīng)aA+bBOgG+dDv=kCa(A) Cb(B)溫度對反應(yīng)速率的影響_ Ea 1 _ J)lg7; = -2.3O3/e 7;-7-2 _ Ea (心1)西一 2.303 H 77;式中:仁和網(wǎng)分別表示某反應(yīng)在(和刀時的反應(yīng)速率常數(shù),邑為反應(yīng)的活化能。 五個變量知其中四個可求另一個。R 的常用單位 Pa,nf inoL K 或 J moL - Kx習(xí)題及詳解一.判斷題 TOC o 1-5 h z .狀態(tài)函數(shù)都具有加和

12、性。(X).系統(tǒng)的狀態(tài)發(fā)生改變時,至少有一個狀態(tài)函數(shù)發(fā)生了改變.(V).由于CaCO3固體的分解反應(yīng)是吸熱的,故CaCO3的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成熔是負(fù)值0(x).利用蓋斯定律計算反應(yīng)熱效應(yīng)時,其熱效應(yīng)與過程無關(guān),這表明任何情況下,化學(xué)反應(yīng)的熱 效應(yīng)只與反應(yīng)的起,始狀態(tài)有關(guān),而與反應(yīng)途徑無關(guān)。(x).因為物質(zhì)的絕對端隨溫度的升高而增大,故溫度升高可使各種化學(xué)反應(yīng)的AS大大增加. (x). AH, AS受溫度影響很小,所以AG受溫度的影響不大.(x).凡AG,大于零的過程都不能自發(fā)進(jìn)行。(x).273K,下,水凝結(jié)為冰,其過程的Smor1則 AfHY (CuCLs)應(yīng)為(D )-36C.18.下列方程式中

13、,能正確表示AgBr(s)的AfHm。的是(B )Ag(s)+l/2Br2(g)- AgBr(s)Ag(s)+V2Br2(l)AgBr(s)2Ag(s)+BM” 2AgBr(s)Ag*(aq)+Br(aq)- AgBr(s)4.298K下,對參考態(tài)元素的下列敘述中,正確的是(C A.、s fHm0O AfGm0 = O Sm0 = OAfHm0. AfGmG#0, Sm%0AfHm0 = Ot AfGm = 0 SmN0AfHme=0. AfGme=0, Sme=05.某反應(yīng)在高溫時能自發(fā)進(jìn)行,低溫時不能自發(fā)進(jìn)行,則其(B )A. AH0, AS0,AS0C. H0/ AS0 ;D.AH06.

14、 Imol氣態(tài)化合物AB和Imol氣態(tài)化合物CD按下式反應(yīng):AB(g)+CD(g)玲AD(g)+BC(g),平衡時, 每一種反應(yīng)物AB和CD都有的mol轉(zhuǎn)化為AD和BC,但是體枳沒有變化,則反應(yīng)平衡常數(shù)為 (B).9C9.9C99已知下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs已知下列反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)Gibbs函數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù):AG 巴 KFAGz K20G3K3e7.400C時,反應(yīng) 3H2(g)+N2(g”2NH3(g)的 K673=xl0,同溫同壓下,改H2(g)+V2N2(g)1N&(g) 的 dGm。為(D ).A. B.10.57C.(l)C(s)+02(g)玲 CO2(g)(2)CO2(g)玲 CO(g

15、)+l/2O2(g)(3)C(s)+V2O2(g)玲 CO(g) 則它的AGS產(chǎn)之間的關(guān)系分別是(A)AG30=AGi6+AG26.C AG30=AGi6xAG26K30= Ki0- K26K30= Kxo+ K2g9.若反應(yīng)A+B玲C對A,B來說都是一級反應(yīng),下列說法正確的是(C)A.該反應(yīng)是一級反應(yīng)B.該反應(yīng)速率常數(shù)的單位可以用min-1C.兩種反應(yīng)物中,無論哪一種物質(zhì)的濃度增加1倍,都將使反應(yīng)速率增加一倍D.兩反應(yīng)物的濃度同時減半時,其反應(yīng)速率也相應(yīng)減半.&.對一個化學(xué)反應(yīng)來說,下列敘述正確的是(C)AG。越小,反應(yīng)速率越快AH。越小,反應(yīng)速率越快C.活化能越小,反應(yīng)速率越快D.活化能越

16、大,反應(yīng)速率越快.化學(xué)反應(yīng)中,加入催化劑的作用是(C)A.促使反應(yīng)正向進(jìn)行B.增加反應(yīng)活化能C. 0.改變反應(yīng)途徑E.增加反應(yīng)平衡常數(shù).升高溫度,反應(yīng)速率常數(shù)增加的主要原因是(A )A.活化分子百分?jǐn)?shù)增加B.活化端增加C.活化能增加D.壓力增加.某反應(yīng) 298K 時,ZVGenSOICHmoB&HeESOK/mor1,下列說法錯誤的是(C)A. jb可以求得298K時反應(yīng)的ArSC.可以求得298K時反應(yīng)的平衡常數(shù)D.可以求得反應(yīng)的活化能E.可以近似求得反應(yīng)達(dá)平衡時的溫度.某基元反應(yīng)2A(g)+B(g)玲C(g),其速率常數(shù)為k.當(dāng)2molA與ImolB在1L容器中混合時,反應(yīng) 速率是(A)4

17、k2k.某反應(yīng)在370K時反應(yīng)速率常數(shù)是300K時的4倍,則這個反應(yīng)的活化能近似值是 (A jKJ-mol1A.18.3B.-9.3C.D.數(shù)值不夠,不能計算 三.填空題.對于一封閉系統(tǒng),定溫定容且不做非體積功的條件下,系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化,數(shù)值上等于 恒容反應(yīng)熱;定溫定壓且不做非體積功的條件下,系統(tǒng)的烯變,數(shù)值上等于 恒壓反應(yīng) 愚_0. 一種溶質(zhì)從溶液中結(jié)晶析出,其熠值減小,純碳與氧氣反應(yīng)生成CO,其端值_增.定溫定壓下,AG可以作為過程自發(fā)性的判據(jù)。.當(dāng)AH0,AS0 ;(4)臭氧的生成:3O3(g)2O3(g) ASQ0 0四.計算題.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)E下列物質(zhì)燃燒的熱化學(xué)方程式如下(l)2C2H

18、2(g)+5O2(g) -4CO2(g)+2H2O(l)AH-2602 KJ(2)2C2H6(g)+7O2(g) -4CO2(g)+6H2O(l)AH2=-3123 KJ(3)H2(g)+l/2O2(g)lHzO(l)AH3=-286 KJ根據(jù)以上反應(yīng)熔變,計算乙烘(C2H2)氫化反應(yīng):C2H2(g)+2H2(g)玲C2H6(g)的熔變。(AH= -312 KJ).在100C,時,(g)與(g)反應(yīng)生成(g),反應(yīng)中釋放出熱量。計算生成每moldO(g)時的焰變AH 和熱力學(xué)能的變化AU。(AH=-mor1 U=-mol1).已知下列物質(zhì)的生成熔:NH3(g)NO(g)H2O(g)Hf(KJ/

19、mol)試計算在25c標(biāo)態(tài)時,5moiNHjg)氧化為N0(g)及HzO(g)的反應(yīng)熱效應(yīng)。 (5molNH3(g)的熱效應(yīng)為:AH= (x5) KJ=.計算說明用以下反應(yīng)合成乙醇的條件(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下):4CO2(g) + 6H2O(l) T 2c2H50H(l) + 6O2(g)(如此高的溫度,無實(shí)際意義。)5由錫石(SnOz)冶煉制金屬錫(Sn)有以下三種方法,請從熱力學(xué)原理討論應(yīng)推薦哪一種 方法。實(shí)際上應(yīng)用什么方法更好為什么SnOz (s) - Sn(s)+02(g) Sn。? (s) +C(s) - Sn(s)+COz(g) SnOz (s) +2H2(g) T Sn(s)+2H2O(g

20、). Ag2O 遇熱分解:2Ag2O(s)玲4Ag(s)+02(g),己知在 298K 時,AgzO 的 AfHS=- KJmo尸, =-KJmo巴試求在298K時P(02)的壓力是多少(Pa) Ag?。的最低分解溫度(P(O2)= T K).反應(yīng) CaCCMs) -CaO(s)+CO2(g)在 973K 時 Ke=x 10900Rd, K8=,試由此計算該反應(yīng)的rG43 A夕遍及S,。A A/。(r m = KJ-morArSm= J-mor1-K1ArG973e= KJmo 尸 ZVGti730= KJ-mol-1).金屬鈣極易與空氣中的氧反應(yīng):Ca(s)+l/2O2(g)玲CaO(s)A

21、fG0=-604 KJ-mok1欲使鈣不被氧化,在298K空氣中氧氣的分壓不能超過多少Pa(pCu(s)+H2O(g)在298K時,查表計算反應(yīng)的AG AH。, AS%和K%( G”, = Kj.mo|-iK0=xl017 =K,mo|T Ar=mo ).在300K時,反應(yīng)2NOCI (g)玲2N0+CL的NOCI濃度和反應(yīng)速率的數(shù)據(jù)如下:NOCI的起始濃度NOCI的起始濃度/mo卜dm起始速率/mo卜dm-3.sxlO8xlO8(1)寫出反應(yīng)速率方程式.求出反應(yīng)速率常數(shù).如果NOCI的起始濃度從mo卜dmT增大到mohdm,反應(yīng)速率將增大多少倍 該反應(yīng)的速率方程式為:v = kc“NOCl)

22、卷* = 4.0 x1。-,而尸一速率增大倍.根據(jù)實(shí)驗測定,在一定溫度范圍內(nèi),2N0+C1玲2N0CI為基元反應(yīng)。(1)寫出該反應(yīng)的速率方程式。(2)其它條件不變時,如果將反應(yīng)容器的體枳增大到原來的2倍,反應(yīng)速率將如何變化(3)如果體積不變,將NO的濃度增大到原來的3倍,反應(yīng)速率將如何變化(1)基元反應(yīng)速率方程式為:v = kc1(NO)c(Cl1)(2)反應(yīng)速率是原來的V8倍。(3)反應(yīng)速率是原來的9倍。.將L的NasAsOs和LNa2s。3溶液與過量稀H2so4混合均勻,反應(yīng):2H3AsO3 + 9H2s。3 玲 As2O3(s) + 3SO2 + 9H2。+ 3H2s4。6(黃色)實(shí)驗測

23、得在C時,從溶液混合開始至剛出現(xiàn)黃色沉淀AS2O3所需時間為25分15秒.若將上 述溶液升溫至27C,重復(fù)上述實(shí)驗,測得所需時間為8分20秒.求該反應(yīng)的活化能.= 80.2KJ L第2章 溶液與離子平衡本章小結(jié)基本要求(包括重點(diǎn)和難點(diǎn))第一節(jié)分散系的基本概念、5種常用濃度的表示法及相互間的換算第二節(jié)稀溶液的依數(shù)性(溶液蒸氣壓下降、沸點(diǎn)升高、凝固點(diǎn)下降和滲透壓)第三節(jié)酸堿質(zhì)子理論:酸、堿的定義;酸、堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì):酸、堿的強(qiáng)度1第四節(jié)K:、pH和pOH的定義及其定量關(guān)系弱電解質(zhì)的解離度、解離平衡常數(shù)和弱電解質(zhì)的濃度之間的關(guān)系一稀釋定律一元弱酸(堿)和多元弱酸溶液的pH值及解離平衡中各組分濃度的計算

24、同離子效應(yīng)、同離子效應(yīng)系統(tǒng)中各組分濃度的計算緩沖原理、緩沖溶液pH值的計算第五節(jié)溶度積常數(shù)、溶解度和溶度積之間的換算沉淀-溶解平衡的移動:溶度積規(guī)則、同離子效應(yīng)對沉淀-溶解平衡移動的影響、沉淀轉(zhuǎn) 化、分步沉淀和沉淀分離等及相關(guān)的計算第六節(jié)配合物的基本概念:組成、命名配位平衡、配離子的穩(wěn)定常數(shù)配位平衡移動的計算及酸堿平衡、沉淀溶解平衡對配位平衡的影響(基本概念第一節(jié)分散系一種物質(zhì)的微小粒子分散在另一種物質(zhì)中組成的系統(tǒng)叫做分散系統(tǒng),簡稱分散 系O分散質(zhì)被分散的物質(zhì)叫分散質(zhì)。分散劑起分散作用的物質(zhì),也就是分散質(zhì)周圍的介質(zhì)稱為分散劑。膠體分散系 膠體中分散質(zhì)的粒子較大,由許多分子聚集而成。這些粒子各以

25、一定的界 而和周圍的介質(zhì)分開,成為一個不連續(xù)的相,而分散劑則是一個連續(xù)的相,因此膠體是多相 分散系。溶液分散系在溶液中,溶質(zhì)都是以單分子或離子狀態(tài)存在,整個溶液是單相分散系。濃度一定量溶劑或溶液中所含溶質(zhì)B的量。第二節(jié)溶液的依數(shù)性(通性)與溶質(zhì)的本性無關(guān),僅與溶質(zhì)的相對含量有關(guān)的性質(zhì)。蒸氣壓平衡狀態(tài)時液而上方的蒸氣叫飽和蒸氣,所產(chǎn)生的壓力稱為液體在該溫度下的 飽和蒸氣壓,簡稱蒸氣壓。溶液的蒸氣壓下降在一定溫度下,溶液的蒸氣壓總是低于純?nèi)軇┑恼魵鈮旱默F(xiàn)象。拉烏爾定律在一定溫度下,難揮發(fā)、非電解質(zhì)稀溶液的蒸氣壓下降與溶質(zhì)在溶液中的 摩爾分?jǐn)?shù)成正比,而與溶質(zhì)本性無關(guān)。液體的沸點(diǎn)當(dāng)某一液體的蒸氣壓等于

26、外界壓力(大氣壓)時,液體就會沸騰,此時的 溫度稱為該液體的沸點(diǎn)。凝固點(diǎn)在一定外壓下,當(dāng)物質(zhì)的液相蒸氣壓等于固相蒸氣壓時,液態(tài)純物質(zhì)與其固態(tài) 純物質(zhì)平衡共存時的溫度。稱為該液體凝固點(diǎn)或熔點(diǎn)。.溶液的沸點(diǎn)升高相同溫度下,溶液的蒸氣壓總是比純?nèi)軇┑恼魵鈮旱停谷芤旱恼?氣壓等于外壓,必須升高溫度。這將導(dǎo)致溶液的沸點(diǎn)總是高于純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn),這種現(xiàn)象稱為 溶液的沸點(diǎn)升高。凝固點(diǎn)下降由于溶液的蒸氣壓下降,只有在更低的溫度下才能使溶液與溶劑的蒸氣壓 相等,即溶液的凝固點(diǎn)總是低于溶劑的凝固點(diǎn),這種現(xiàn)象稱為溶液凝固點(diǎn)降低C半透膜膜上的微孔只允許溶劑分子通過,而不允許溶質(zhì)分子通過的膜。滲透由于半透膜的存在而使膜

27、兩側(cè)不同濃度溶液出現(xiàn)液面差的現(xiàn)象。滲透發(fā)生的條件 是:溶液被半透膜隔開,膜兩側(cè)溶液濃度不同。自發(fā)滲透的方向是稀溶液中的溶劑向濃溶液 中移動,直至達(dá)平衡。滲透平衡單位時間內(nèi)從膜兩側(cè)透過的水分子數(shù)相等時,純水的液而不再下降,溶液的 液面不再升高,此時系統(tǒng)達(dá)到滲透平衡。溶液的滲透壓阻止純?nèi)軇┫蛉芤褐袧B透,在溶液液而上所施加的額外壓力稱為此溫度 下該溶液的滲透壓。第三節(jié)I酸堿的定義(酸堿質(zhì)子理論)凡是能給出質(zhì)子的物質(zhì)是酸:凡是能接受質(zhì)子的物質(zhì)是 堿C酸和堿不是孤立的,酸給出質(zhì)子后的物質(zhì)就是堿,稱酸的共胡堿:堿接受質(zhì)子后的物質(zhì) 就是酸,稱堿的共筑酸。共扼關(guān)系酸堿相互依存的關(guān)系。酸二質(zhì)子+堿酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

28、依據(jù)酸堿質(zhì)子理論,酸堿反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是兩對共筑酸堿對之間的質(zhì)子轉(zhuǎn) 移。第四節(jié)質(zhì)子自遞反應(yīng)同種物質(zhì)之間的質(zhì)子傳遞反應(yīng)。如水分子之間的質(zhì)子傳遞:&O + H0 = H+ +質(zhì)子轉(zhuǎn)移平衡常數(shù)(解離平衡常數(shù))弱電解質(zhì)在水溶液中存在著分子與其解離出的離 子之間的解離平衡,相應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式稱為解離平衡常數(shù)。按照酸堿質(zhì)子理論,該常數(shù) 反映了弱電解質(zhì)與水作用給出或獲得質(zhì)子能力的大小。同離子效應(yīng) 在弱電解質(zhì)溶液中,加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),使弱電解 質(zhì)的解離度降低,這種現(xiàn)象叫做同離子效應(yīng)。(鹽效應(yīng) 在弱電解質(zhì)溶液中,加入不含有相同離子的強(qiáng)電解質(zhì),使弱電解質(zhì)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移 平衡將向右移動,使弱電解質(zhì)的解離

29、度增大,這種現(xiàn)象稱為鹽效應(yīng)。緩沖溶液在一定濃度的共軌酸堿對混合溶液中,外加少量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或稍加稀釋時, 混合溶液的pH值不發(fā)生顯著變化這種能抵抗外加少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,而維持pH值基本不 發(fā)生變化的溶液稱為緩沖溶液。緩沖作用緩沖溶液所具有的抵抗外加少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,而維持pH值基本不發(fā)生變化 的作用。緩沖對(緩沖系)指組成緩沖溶液的共匏酸堿對。常見的有:弱酸-弱酸鹽 (HAc-NaAc,H2CO3-NaHCO3 ):弱堿-弱堿鹽(NH3-NH4CI);弱酸的酸式鹽-次級鹽 (NaH2PO4-Na2HPO4)緩沖容量衡量緩沖溶液緩沖能力大小的尺度。第五節(jié)溶度積在一定溫度下,難溶強(qiáng)電解質(zhì)的飽和溶液中,離

30、子的“相對質(zhì)量摩爾濃度”(離 子的質(zhì)量摩爾濃度除以標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度),以其化學(xué)計量數(shù)為塞指數(shù)的乘積為一常數(shù),此常數(shù)稱為溶度積常數(shù),符號為離子積在一定溫度下,難溶強(qiáng)電解質(zhì)溶液中,有關(guān)離子的“相對質(zhì)量摩爾濃度”(質(zhì)量 摩爾濃度除以標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量摩爾濃度)為任意值時,以其化學(xué)計量數(shù)為寤指數(shù)的乘積稱為離子積, 用符號口8(4/)一表示。它表示有關(guān)離子是在任意濃度下的離子積,不是常數(shù)。溶度積規(guī)則在任何給定溶液中,118s8 /)和長:之間可能有三種情況,借此可以 判斷沉淀的生成或溶解:(1)口八與=系統(tǒng)是飽和溶液,此時沉淀和溶解處于平衡狀態(tài);口8(%/):系統(tǒng)是未飽和溶液,不會有沉淀析出。若系統(tǒng)中有沉淀存在,

31、沉淀將溶解,直至溶液飽和:口8(%/)系統(tǒng)為過飽和溶液,將有沉淀析出,直至溶液成為飽和溶液。 上述三條稱為溶度積規(guī)則。多相離子平衡中的同離子效應(yīng)在難溶電解質(zhì)飽和溶液中加入具有相同離子的強(qiáng)電解 質(zhì),則難溶電解質(zhì)的多相離子平衡將向生成沉淀的方向移動,從而降低了難溶電解質(zhì)溶解度 的現(xiàn)象,稱為同離子效應(yīng)。沉淀的轉(zhuǎn)化在含有某種沉淀的溶液中,加入適當(dāng)?shù)某恋韯?,使之與其中某一離子結(jié)合 為更難溶的另一種沉淀,稱為沉淀的轉(zhuǎn)化。分步沉淀如果溶液中同時含有幾種離子,當(dāng)加入某種沉淀劑時,都能與該沉淀劑發(fā)生 沉淀反應(yīng),可先后產(chǎn)生幾種不同的沉淀,這種先后沉淀的現(xiàn)象稱為分步沉淀。分步沉淀的次 序與沉淀的溶解度大小有關(guān),溶解

32、度小的物質(zhì)先沉淀(同類型的凡:小的先沉淀)。沉淀分離利用分步沉淀的原理,可以使多種離子有效分離。而且兩種同類型沉淀的溶 度積相差越大,分離越完全;當(dāng)然,被沉淀離子的初始濃度也有影響第六節(jié)配位化合物由一個簡單正離子和幾個中性分子或負(fù)離子結(jié)合形成的復(fù)雜離子叫配位 離子(或配離子工含有配離子的化合物叫配位化合物。中心離子配合物的組成中,一般情況下,有一個帶正電荷的離子占據(jù)中心位置,叫做 配離子的中心離子或配離子的形成體。配位體中心離子周闈直接配位著一些中性分子或簡單負(fù)離子,稱配位體。t內(nèi)界中心離子與配位體構(gòu)成了配離子,在配合物結(jié)構(gòu)中稱為內(nèi)配位層或內(nèi)界。外界配合物中不在內(nèi)界,距中心離子較遠(yuǎn)的離子稱為外

33、配位層或外界。外界的離子與 配離子以靜電引力相結(jié)合。配位原子在配位體中與中心離子直接健合的原子。配位數(shù)與中心離子結(jié)合的配位原子總數(shù)叫中心離子的配位數(shù)。配位體的分類含有一個配位原子的配位體稱為單齒配位體,含有兩個以上配位原子的 配位體稱為多齒配體。(除該種分類方式外,還可按配位原子的種類分成含氧配體、含氮配 體、含硫配體、含磷配體.。等等)配合物的解離 在含有配合物的水溶液中,其內(nèi)界與外界間的解離與強(qiáng)電解質(zhì)相同。解 離出的配離子在溶液中有一小部分會再解離為它的組成離子和分子,這種解離如同弱電解質(zhì) 在水溶液中的情形一樣,存在解離平衡,稱配位平衡。配離子的穩(wěn)定常數(shù)向配離子解離方向移動的配位平衡所對應(yīng)

34、的平衡常數(shù)稱為該配離 子的不穩(wěn)定常數(shù),以K。(不穩(wěn))表示。K。(不穩(wěn))的倒數(shù)稱為該配離子的穩(wěn)定常數(shù),以K。(穩(wěn))表 Zjx o酸效應(yīng)由于酸的加入導(dǎo)致配位平衡發(fā)生移動,配離子穩(wěn)定性降低的作用稱為酸效應(yīng)。(溶解效應(yīng)由于配位平衡的建立而導(dǎo)致沉淀溶解的作用稱為溶解效應(yīng)。配離子的轉(zhuǎn)化反應(yīng)在有配離子參與的反應(yīng)中,一種配離子可以轉(zhuǎn)化為更穩(wěn)定的另一種 配離子的反應(yīng).計算公式集錦溶液濃度的表示方法叫(1)B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)3B =式中:?為溶液的質(zhì)量;?B溶質(zhì)B的質(zhì)量。砒的量綱為1。b(2) B的體積分?jǐn)?shù)4)B= V式中:V為混合前各純組分氣體的體枳之和:鈍為與氣體混合物相同溫度和壓力下純組分B的體積,即組分B的分體

35、積。巾B的量綱為1。BB的濃度CB= v式中:U為溶液的總體積:為物質(zhì)B的物質(zhì)的量。CB的單位為mo卜m-3,常用其導(dǎo) 出單位為 mo卜dm-3 (或 moH/】)、mmohimT(或 mmoH/,)等。B(4)溶質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度 仇=式中:加人為溶劑A的質(zhì)量而不是溶液的質(zhì)量。仇的單位為mohkg%(5) B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù) xb= n式中:Xb的量綱為1。若溶液是由溶劑A和溶質(zhì)B組成的,則:X(A) +X(B) = 1會烏爾定律 = p* 人n(A) +/i(B) = P*%式中:夕為溶液的蒸汽壓下降值;p*為純?nèi)軇┑恼羝麎海?A)和c(B)分別為溶劑A和溶質(zhì)B的物質(zhì)的量,的為溶質(zhì)B的摩爾分

36、數(shù)。(2)沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低的拉烏爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:ATh=Th-T; =KbbfiMf=Tf-T; = KfbB式中:?。?、7r分別為純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)和凝固點(diǎn):和與分別為溶液的沸點(diǎn)和凝固點(diǎn)。I、Kf分別為純?nèi)軇┑姆悬c(diǎn)升高常數(shù)和凝固點(diǎn)降低常數(shù),單位為K-kg mol-1.?范特霍夫方程式(非電解質(zhì)稀溶液的滲透壓有與理想氣體狀態(tài)方程式相似的關(guān)系式) 即V=nBRT叫 RT nRRT或=M b = v式中:為溶液的滲透壓,Pa: 了為純?nèi)軇┑捏w積,ri?: /?為摩爾氣體常數(shù),R = -m3-K-1-mok1o水的質(zhì)子自遞平衡-水的離子積常數(shù)Kw = b(H3O+)/be b(OH )/beK*

37、簡稱水的離子積。隨溫度升高而增大。pH和pOH當(dāng)酸堿溶液的濃度較低時,溶液的酸度常用pH表示:pH = -lg b(H3O+)/be)堿度常用 pOH 表示:pOH = lgb(OH)/b0dpH + pOH = pKw (298K) =14緩沖溶液pH加弱酸)PH = pK-靜(弱酸鹽)緩沖溶液的緩沖范圍pH = pK(HA)l難溶電解質(zhì)的沉淀一一溶解平衡常數(shù)AmBn(s) U mA叫aq) + 卅刖)&K = b(An+)/bem-b (Bm )/ben習(xí)題及詳解一.是非題 TOC o 1-5 h z .高分子溶液與溶膠都是多相不穩(wěn)定系統(tǒng)?!?.在一定溫度下,液體蒸氣產(chǎn)生的壓力稱為飽和蒸氣

38、壓。(x).溶質(zhì)是強(qiáng)電解質(zhì)或其濃度較大時,溶液的蒸氣壓下降不符合拉烏爾定律的定量關(guān)系。(V)4,液體的凝固點(diǎn)就是液體蒸發(fā)和凝聚速率相等時的溫度。(x).質(zhì)量相等的丁二胺(H2N(CH2)4NH2)和尿素(CO(NH2)2)分別溶于1000g水中,所得兩溶液的凝固點(diǎn)相同。(x).常利用稀溶液的滲透壓來測定溶質(zhì)的相對分子質(zhì)量。(V).在100g水中溶解5.2g某非電解質(zhì),該非電解質(zhì)的摩爾質(zhì)量為60,此溶液在標(biāo)準(zhǔn)壓力下的沸點(diǎn)為。(V).弱酸或弱堿的濃度越小,其解離度也越小,酸性或堿性越弱。(x).在一定溫度下,某兩種酸的濃度相等,其水溶液的pH值也必然相等。(x).當(dāng)弱電解質(zhì)解離達(dá)平衡時,離子濃度越

39、小,解離常數(shù)越小,弱電解質(zhì)的解離越弱。(x).在緩沖溶液中,只是每次加少量強(qiáng)酸或強(qiáng)堿,無論添加多少次,緩沖溶液始終具有緩沖 能力。(x).已知爐(AgzCrCU) =xl0-% Kse(AgCI)=xlO-10,在kgK2CrO4和 (-kgKCI的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,則CrO f先沉淀。13 .用EDTA做重金屬的解毒劑是因為其可以降低金屬離子的濃度。(V ) 14.由于Ka(HAc)Ka(HCN),故相同濃度的NaAc溶液的pH比NaCN溶液的pH大.(x) 二.選擇題.在質(zhì)量摩爾濃度為kgT的NaCI水溶液中,溶質(zhì)的摩爾分?jǐn)?shù) XB和質(zhì)量分?jǐn)?shù) 3B為(C)B. ,%D. B

40、. ,%D. ,%C. ,%. 30%的鹽酸溶液,密度為1.15g-cm-其物質(zhì)的量濃度Cb和質(zhì)量摩爾濃度兒分別為(A)Adm3, ,kgT B. -dm3, -kg-1Cdny3, kgT D. -dm-3, -kg1 TOC o 1-5 h z .下面稀溶液的濃度相同,其蒸氣壓最高的是(C)A. NaCl 溶液 B. H3P0a溶液C. C6Hl2。6溶液D. NHHzO 溶液.下列物質(zhì)水溶液中,凝固點(diǎn)最低的是(C)A.,kg1 C12H22O11B.,kgT HAcC. -kg1 NaClD.-kg1 HAc.相同濃度的下列溶液中沸點(diǎn)最高的是(C)A.葡萄糖 B. NaCl C. CaC

41、l2 D. Cu(NHb)4S04. -kg-1的下列溶液中pH最小的是(B)A. HAc B. H2C2O4 C. NH4Ac D. H2s.下列混合溶液,屬于緩沖溶液的是(A)50gkg】HAc與50gkg】NaOH50g kgTHAc 與 SOg-kgNaOH50g kg1 HAc50g -kg-1 NaOH50g -kgTHCl 與 50g -kgTNH3H2。 TOC o 1-5 h z .若用HAc和NaAc溶液配制pH =的緩沖溶液,則二者濃度之比為(C)3.21.88A. 1.8 B. 36 C. 1 D. 99.配制pH = 7的緩沖溶液,應(yīng)選擇(D )A. K0(HAc)=

42、xlO5B. K0(HCOOH)=xlO4$C. K0(H2CO3)=xlO-7D. K0(H2PO4)=x1O-810. AgCl在下列物質(zhì)中溶解度最大的是(B )A. 純水B. 6mo卜kg.】NH3H2。C. -kg1 NaClD. -kg-1 BaCl2IL在Pb%沉淀中加入過量的KI溶液,使沉淀溶解的原因是(B)A.同離子效應(yīng)B.生成配位化合物C.氧化還原作用D.溶液堿性增強(qiáng)12.下列說法中正確的是(A)A.在HzS的飽和溶液中加入Cu2+,溶液的pH值將變小。B.分步沉淀的結(jié)果總能使兩種溶度積不同的離子通過沉淀反應(yīng)完全分離開。C.所謂沉淀完全是指沉淀劑將溶液中某一離子除凈了。D.若

43、某系統(tǒng)的溶液中離子積等于溶度積,則該系統(tǒng)必然存在固相。13.下列配合物的中心離子的配位數(shù)都是6,相同濃度的水溶液導(dǎo)電能力最強(qiáng)的是(D)A. K2MnF6B. Co(NH3)6CI3C. Cr(NH3)4Cl3D. KdFe(CN)6三.填空題.稀溶液的依數(shù)性是指溶液的 蒸氣壓下降.、沸點(diǎn)升高 、凝固點(diǎn)下降和滲 透壓一它們的數(shù)值只與溶質(zhì)的一粒子數(shù)目(一定量溶劑中溶質(zhì)的物質(zhì)的量)一成正比。.下列水溶液,按凝固點(diǎn)由高到低的順序排列(用字母表示)D CA B .kg1KCI-kg1 Na2SO4C.lmolkg蔗糖D.O.lmohkgT 蔗糖. HAc溶液中滴入2滴甲基橙指示劑,溶液顯JT 色,若再加

44、入少量NaAc(s),溶液由_ 紅色變?yōu)辄S色,其原因是同離子效應(yīng)一 。. AgzCrO4的溶度積常數(shù)表達(dá)式為K: =(A/)/巾,其溶解度s與火:的關(guān)5.填表:化學(xué)式名稱中心 離子配位體原 子配位 數(shù)配離子 電荷Pt(NH3)4(NO2)ClSO4硫酸一氯一 硝基四匐合 粕(N)Pt4+nh3、now、crN、0、Cl6+2Ni(en)3Cl2二氯化三乙二胺合鎮(zhèn)(H)Ni2+enN6+2Fe(EDTA2-乙二胺四乙酸 根合鐵(1【)配*廣Fe2+EDTAaN、06-2NH4Co(NCS)4(NH3)2四異硫虱根 二氨合鉆(HI) 酸錢Co升NCS-、nh3N、N6-1Co(ONO)(NH3)3

45、(H2O)2CI2二氯化一亞硝Co升ONO-、0、N、6+2酸根三氨二 水合鉆(IH)NH3H2O0CofCaOaJs3三草酸根合鉆(川)配離子Co升c2042-06-36.試確定下列反應(yīng)向為_方進(jìn)行:ZnCO3(s) + 4CN-Zn(CN)/+ CO32-.形成配位鍵時,中心原子必須具有空軌道 ,配位體必須具有孤對電子.根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,H2PO4 ; H2PtCl6; HS04 ;3(電0)6產(chǎn)的共挽堿的 化學(xué)式分別是, HPtCI寸,SO; 和 丘(奧0及0川2+.己知NH3的代為Xi。f, NH ;離子的K。值為 xlO- ,.根據(jù)酸堿質(zhì)子理論,下列物質(zhì)中NH;、HgPOg、H 是酸

46、:P0;、CO?、 CN 一2、OH、N0 2 是堿; Fe(H2O)8HF+、HSCP、HS、HPOTHPCH、也0 是兩性物 質(zhì)。四.問答題.溶液的沸點(diǎn)升高和凝固點(diǎn)降低與溶液的組成有何關(guān)系.怎樣衡量緩沖溶液緩沖能力的大小.試討論怎樣才能使難溶沉淀溶解。.試用平衡移動的觀點(diǎn)說明下列事實(shí)將產(chǎn)生什么現(xiàn)象。向含有Ag2c。3沉淀的溶液中加入Na2co3。(2)向含有Ag2c03沉淀的溶液中加入氯水。向含有Ag2c。3沉淀的溶液中加入HNO3.試說明什么叫螯合物。A.酸堿質(zhì)子理論與電離理論有哪些區(qū)別五.計算1.在100cm3水(密度為5-3)中溶解蔗糖(“H22O1J,溶液的密度為5-3, 試計算:

47、(1)溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù);(2)溶液的物質(zhì)的量濃度:(3)溶液的質(zhì)量摩爾濃度。 )(4)蔗糖和水的摩爾分?jǐn)?shù). =xl00% = 14.6%解: 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù): U7.lg(2)已知蔗糖摩爾質(zhì)量為:342g molS則:物質(zhì)的量濃度:cb = -dm-,17.lg/342g7o/ThR =; x 1000g = 0.5mol - kg質(zhì)量摩爾濃度:100c7 xl.Og。,一100c/?3 x 1 .0g cm“ 一, fn = j.jomol摩爾分?jǐn)?shù):比0的物質(zhì)的量18g 陽。廣n = = 0.05 mol蔗糖的物質(zhì)的量 X2g加。廣= 8.91x10-30.05 mol(5.56 + 0.05

48、)/7/6?/= 8.91x10-35.56molxn o = 0.991,i2 (5.56 + 0.05W.將某電解質(zhì)溶于水中,使溶液凝固點(diǎn)降到一。計算該非電解質(zhì)的相對分子質(zhì)量。M = 186g moC.某濃度的蔗糖溶液在一時結(jié)冰。此溶液在20c時的蒸氣壓為多大滲透壓為多大 蔗糖的蒸氣壓為:P(蔗糖)=(蔗糖尸.計算下列溶液中的b(H+)、b(Ac)和(1)、(2)的解離度a:(1)蟠1吠溶液:(2)kgTHAc溶液中加入等質(zhì)量的mo卜kg-】KAc溶液:moHcgTHAc溶液中加入等質(zhì)量的mol-kg HCl溶液;molkg,,HAc溶液中加入等質(zhì)量的mol-kg NaOH溶液。9 4x1

49、0z = -x 100% = 1.88%0.05a=%b(Ac)=xlO5 mol-kg-1b(H+)=xlO5 mol-kg*1 b(AcJ=-kg-1kgr的某一弱酸溶液,在298K時,測定其pH值為,求:(1) 求:(1) 解:該酸的K”和(2)加入1倍水稀釋后溶液的pH值、和 (1)1叫K:=- = 1.0 xl0-8 0.01010-5a =x100% = 0.10% 0.01(2)7.071 x 10 ya6o5-xl00% = 0.14%7.071 x 10 ya6o5-xl00% = 0.14%.計算20時,在moHcg,氫硫酸飽和溶液中:b(H+)、MS)和 pH;(2)如用

50、HCI調(diào)節(jié)溶液的酸度為pH =時,溶液中的S2一濃度是多少計算結(jié)果說明什么問 題解:(1) b(H*) = b(HS-) = xlO-5mobkg-1b(S2.)kK;=xio.i2mo|kgTpH = xlO5 =b(S2j= xlOmol-kg1.在18時,PbS04的溶度積為X10-8,試求在這個溫度PbSCU在kgT)第三節(jié)分解電壓(理論分解電壓、實(shí)際分解電壓、超電壓)電解產(chǎn)物(鹽類水溶液電解產(chǎn)物)第四節(jié)金屬的腐蝕:化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕(析氫腐蝕、吸氧腐蝕)金屬腐蝕的防止基本概念第一節(jié)氧化與還原:對于一個氧化還原反應(yīng),得到電子的物質(zhì)叫做氧化劑,失去電子的物質(zhì)叫 做還原劑。氧化劑從還原劑

51、中獲得電子,使自身氧化數(shù)降低,這個過程叫做還原;還原劑由 于給出電子而使自身氧化數(shù)升高,這個過程叫做氧化。還原劑失去電子后呈現(xiàn)的元素的高價 態(tài)稱為氧化態(tài),氧化劑獲得電子后呈現(xiàn)的元素的低價態(tài)稱為還原態(tài)。氧化數(shù):指化合物分子中某元素的形式荷電數(shù),可假設(shè)把每個鍵中的電子指定給電負(fù)性 較大的原子而求得。氧化數(shù)的計算遵循以下規(guī)律:(I)單質(zhì)氧化數(shù)為0(2 )簡單離子的氧化數(shù)等于該離子所帶的電荷數(shù)(3) 堿金屬和堿上金屬在化合物中的氧化數(shù)分別為+ 1、+2(4),氫在化合物中氧化數(shù)一般為+ 1,在活潑金屬氫化物中的氧化數(shù)為一 1。(6)化合物中氧的氧化數(shù)一般為一2,但在過氧化物中,其氧化數(shù)為- 1,在超氧

52、化物中為一 2 ,在氧的氟化物OF?和O2F2中氧化數(shù)分別為+ 2和+ 1。(7)在所有的氨化物中,敘的氧化數(shù)為一 1(8)在多原子分子中,各元素氧化數(shù)的代數(shù)和為0,多原子離子中,各元素的氧化 數(shù)的代數(shù)和等于離子所帶的電荷數(shù):在配離子中,各元素氧化數(shù)的代數(shù)和等于 該配離子的電荷第二節(jié)原電池(電池符號)利用氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電流,使化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置叫做原 電池。原電池由兩個電極組成,發(fā)生氧化反應(yīng)的部分稱為負(fù)極,發(fā)生還原反應(yīng)的部分稱為正 極。書寫電池符號時,負(fù)極寫在左邊,正極寫在右邊:以單垂線表示兩相界而,同相內(nèi) 不同物質(zhì)之間用,”隔開;參與電極反應(yīng)的氣體、液體分別注明壓力與濃度:以雙虛線 表

53、示鹽橋,鹽橋兩邊是兩個電極所處的溶液。半電池(電極)原電池由氧化和還原兩個半電池(兩個電極)組成,每個半電池(電 極)一般由同一種元素不同氧化數(shù)的兩種物質(zhì)組成,宏觀上表現(xiàn)由電極導(dǎo)體和電極溶液組成, 進(jìn)行氧化態(tài)和還原態(tài)相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)。)半反應(yīng)(電極反應(yīng))半電池中發(fā)生的,由同一種元素形成的氧化態(tài)物質(zhì)與還原態(tài)物質(zhì) 之間相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)。氧化半反應(yīng)是元素由還原態(tài)變?yōu)檠趸瘧B(tài)的過程,而還原半反應(yīng)是元素 由氧化態(tài)變?yōu)檫€原態(tài)的過程。半電池中進(jìn)行的氧化態(tài)和還原態(tài)相互轉(zhuǎn)化的反應(yīng)也稱做電極反 應(yīng)。氧化還原電對構(gòu)成電極相應(yīng)的同一元素的氧化態(tài)物質(zhì)和還原態(tài)物質(zhì)稱做氧化還原電 對。電極類型大致分為四類:金屬一金屬離子電極:非

54、金屬一非金屬離子電極(氣體一陰離子電極); 氧化還原電極:金屬一金屬難溶鹽電極(氧化物一離子電極)。電極類型與電極反應(yīng)電極符號電對示例Zn2+2e- -ZnZn | Zn2+Zn2+/ZnO2+H2O+4e =40HPt I 02 | OH02/0HFe3+e = Fe2+Fe3+,Fe2+ | PtFe37Fe2+Pt I Fe3+zFe2+Hg2cl(s)+2e = 2Hg Hg I Hg2cl2 1cl Hg2CI2/Hg電極電勢是電極的平衡電勢。對于金屬電極而言,即指金屬表面與附近含該金屬離子 溶液形成的類似電容器一樣的雙電層所產(chǎn)生的電勢差,其絕對數(shù)值目前是無法得到的:對某 一電極來說

55、,其電極電勢的相對數(shù)值等于在一定溫度下,與標(biāo)準(zhǔn)氫電極之間的電勢差。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢當(dāng)構(gòu)成電極的各物質(zhì)均處于標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(純凈氣體的分壓為lOOKpa /或溶液 中離子濃度為kg-1/或純固體/或純液體)時,與標(biāo)準(zhǔn)氫電極之間的電勢差稱為標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。標(biāo)準(zhǔn)電極電勢的物理意義國際上規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)氫電極的電極電勢為零,K他標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的待測 電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極一起構(gòu)成原電池,所測得的原電池電動勢就是待測電極的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢。 而標(biāo)準(zhǔn)氫電極是將lOOKpa的純氫氣流通入鍍有蓬松柏黑的粕片,并插入到H+濃度為kg】的酸溶液中,這時,氫氣被伯黑吸附,被氫氣飽和了的粕電極就是標(biāo)準(zhǔn)氫氣電極,其電極符號 是H+ (kg1) |H2 (lO

56、OKpa) |Pt ,能斯特方程式用于表示當(dāng)電極處于非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)時,氧化還原電對的電極電勢與溶液中相 關(guān)離子濃度、氣體壓力、溫度等影響因素的定量關(guān)系式:c匚s RT、以氧化態(tài))zF及還原態(tài))/電極電勢在氧化還原反應(yīng)、原電池中的應(yīng)用(1)判斷原電池的正負(fù)極和計算電動勢。在原電池中,正極發(fā)生還原反應(yīng),負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)。因此電極電勢代數(shù)值大的為 正極,電極電勢代數(shù)值小的為負(fù)極。正極和負(fù)極的電勢差就是原電池的電動勢,即E = EE_0(2)判斷氧化劑、還原劑的相對強(qiáng)弱水溶液中,E6 (氧化態(tài)/還原態(tài))值越大,電對中氧化態(tài)物質(zhì)氧化性越強(qiáng),還原態(tài) 物質(zhì)的還原性越弱;E6 (氧化態(tài)/還原態(tài))值越小,電對中還原態(tài)

57、物質(zhì)還原性越強(qiáng),氧 化態(tài)物質(zhì)的氧化性越弱。(3)判斷氧化還原反應(yīng)的自發(fā)方向電極電勢代數(shù)值大的電對中的氧化態(tài)物質(zhì)與電極電勢代數(shù)值小的電對中的還原態(tài) 物質(zhì)的反應(yīng)是可以自發(fā)進(jìn)行的,即E0,反應(yīng)能正向自發(fā)進(jìn)行;EO,AG Ee(Fe3+/Fe2*) E(Mg2*/Mg) E0(Na7Na), 則下列離子中最強(qiáng)的還原劑是(B ).己知電極反應(yīng)0產(chǎn)+2/fC的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為,則電極反應(yīng)2aL4/-2G產(chǎn)的標(biāo) 準(zhǔn)電極電勢應(yīng)為(C)已知E(Ni27Ni)=,測得鍥電極的E(Ni2+/Ni)=,說明在該系統(tǒng)中必有(A )A在該系統(tǒng)中必有(A )A moI , kgc) = mol kg-B.D.7(M) S,產(chǎn)

58、.某電池的電池符號為(-網(wǎng)間)之;B%B3,|Pt(+),則此電池反應(yīng)的產(chǎn)物應(yīng)為(B )A. A3+, B4+B. A, B3+C. A2+z BD. A2+, B3+.在下列電對中,標(biāo)準(zhǔn)電極電勢最大的是(D)Ag AgC.Ag(NH3)2+/Ag7Ag. A、B、C、D四種金屬,將A、B用導(dǎo)線連接,浸在稀硫酸中,在A表而上有氫氣放 出,B逐漸溶解:將含有A、C兩種金屬的陽離子溶液進(jìn)行電解時,陰極上先析出C:把D 置于B的鹽溶液中有B析出。則這四種金屬的還原性由強(qiáng)到弱的順序是(C )BCD DABBACCDA.已知標(biāo)準(zhǔn)氯電極的電勢為,當(dāng)氯離子濃度減少到血jg,氯氣分壓減少到 0.1X10佻時,

59、該電極的電極電勢應(yīng)為(c)電解NiSO4溶液,陽極用銀,陰極用鐵,則陽極和陰極 的產(chǎn)物分別是(A )+,NiB. Ni2+,H2,NiD. Fe2+, H2.在腐蝕電極中(C)A.陰極必將發(fā)生析氫反應(yīng)B.陰極必將發(fā)生吸氧反應(yīng)C.陰極的實(shí)際析出電勢必高于陽極的實(shí)際析出電勢D.極化作用使得腐蝕作用加快 (三.填空題.在一定條件下,以下反應(yīng)均可向右進(jìn)行,Cr2O72 +6E* +14+ 2C產(chǎn) +6F* +1H2O2Fe + S/產(chǎn) t 2尸/+ + S,產(chǎn)(2)上述物質(zhì)中最強(qiáng)的氧化劑應(yīng)為嶼2.,最強(qiáng)的還原劑應(yīng)為叱。.原電池是由 自發(fā) 的氧化-還原反應(yīng)所組成的.在這種反應(yīng)中,必伴隨著 電子遷移 的過

60、程。.對于氧化-還原反應(yīng),若以電對的電極電勢作為判斷的依據(jù)時,其自發(fā)的條件必為耳匹一 . $.某原電池的一個電極反應(yīng)為2?0-02+4”+4小,則這個反應(yīng)一定發(fā)生在 極 。.若某原電池的一個電極發(fā)生的反應(yīng)是+2。- -2C/-,而另一個電極發(fā)生的反應(yīng)為 4+f Fe已測得E(C,2/。廠) &凡J/分+),則該原電池的電池符號應(yīng) 為 (-)Pt|Fe3+,Fe2+| O ICI。Pt(+)。6,已知反應(yīng)犯g) + HgJW)T2H%q)+2Hg(/)1 = 0.7971則爐(“婷/Hg(/)=_。.在Cu-Zn原電池中,若/C)/),在cu電極和Zn電極中分別注入氨水,則可能分別導(dǎo)致該原電池的

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