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高中化学选修四盐类的水解

高中化学选修四盐类的水解
高中化学选修四盐类的水解

盐类的水解

【知识精讲深化思维】

要点一:盐溶液的酸碱性

1、探究盐溶液的酸碱性

(1)用pH试纸(或pH计、指示剂)测定下表中各溶液的酸碱性

(2)盐的类型与溶液的酸碱性

2、盐溶液酸碱性的理论分析

(1)NH Cl溶液

(2)CH3COONa溶液

(3)NaCl溶液

要点二:盐类的水解

1、概念

在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。

2、实质

在水溶液中盐电离出的弱酸的阴离子与H+结合(或弱碱的阳离子与OH-结合)破坏了水的电离平衡,水的电离程度增大,c(H+)≠c(OH-),使溶液呈碱性(或酸性)。

3、条件

可溶性盐中必须有弱酸阴离子或弱碱阳离子。

4、盐类的水解规律

有弱才水解,无弱不水解,谁强显谁性,同强显中性。

5.盐类水解的特点

①可逆:水解反应是可逆反应。

②吸热:水解反应吸收热量。

③微弱:水解反应程度一般很微弱。

6、表示方法

(1)书写形式:盐类水解程度一般很小,水解时通常不生成沉淀和气体,书写水解的离子方程式时,一般用“”连接,产物不标“↑”或“↓”。

(2)书写规律:

①多元弱酸盐的水解分步进行,以第一步为主。

如CO32-水解的离子方程式为:

__________________________________________________________________

②多元弱碱阳离子的水解方程式一步写完。

如Al3+水解的离子方程式常写成:

_____________________________________________________________________

④水解相互促进的盐

a.“完全水解”反应:

一种盐的阳离子与另一种盐的阴离子都能发生水解,两者混合,若两种离子水解趋于完全,此时用“=”连接反应物和生成物,水解生成的难溶物和气体可分别加“↓”“↑”。

如NaHCO3与AlCl3混合溶液反应的离子方程式:

____________________________________________________________________

b.“微弱水解”反应:

水解的阴、阳离子虽然相互促进反应,但水解程度仍然较小,不能趋于完全,其离子方程式书写同一般盐的水解离子方程式。

如NH4Cl和CH3COONa混合的离子方程式:

________________________________________________________________________________

例题1-1、物质的量浓度相同的下列溶液中,符合按pH由小到大的顺序排列的是()

A.Na2CO3NaHCO3NaCl NH4Cl B.Na2CO3NaHCO3NH4Cl NaCl

C.(NH4)2SO4NH4Cl NaNO3Na2S D.NH4Cl(NH4)2SO4Na2S NaNO3

【解答】解:A.Na2CO3、NaHCO3均水解显碱性,碳酸钠水解程度大,碱性强,而NaCl为中性,NH4Cl 水解显酸性,为pH由大到小的顺序排列,故A不选;

B.Na2CO3、NaHCO3均水解显碱性,碳酸钠水解程度大,碱性强,而NaCl为中性,NH4Cl水解显酸性,pH的排列顺序为先小后大,故B不选;

C.(NH4)2SO4、NH4Cl均水解显酸性,硫酸铵中铵根离子浓度大,水解后酸性强,pH最小,而NaNO3为中性,Na2S水解显碱性,为pH由小到大的顺序排列,故C选;

D.(NH4)2SO4、NH4Cl均水解显酸性,硫酸铵中铵根离子浓度大,水解后酸性强,pH最小,而NaNO3为中性,Na2S水解显碱性,pH由大到小再变大后减小,故D不选;

故选:C。

变式训练1-1、等物质的量浓度的下列稀溶液:①CH3COONa溶液;②Na2CO3溶液;③X溶液;④Ba (OH)2溶液.它们的pH依次增大,则X溶液不可能是()

A.氨水B.硅酸钠溶液C.NaOH溶液D.NaHCO3溶液

例题1-2、在一定条件下,Na2CO3溶液中存在水解平衡:CO32﹣+H2O?HCO3﹣+OH﹣.下列说法不正确的是()

A.通入CO2,溶液pH减小

B.加入少量NH4Cl固体,平衡向正反应方向移动

C.慢慢升高温度,逐渐增大

D.加入NaOH 固体,溶液的K W=c(OH﹣)?c(H+)增大

【解答】解:A、碳酸钠溶液中通入CO2会发生反应生成碳酸氢钠,实质是二氧化碳消耗氢氧根离子,促使平衡正向移动,所以碱性减弱,溶液pH减小,故A正确;

B、加入氯化铵固体,根据铵根离子水解显示酸性,消耗氢氧根离子,平衡正向移动,故B正确;

C、水解平衡是吸热的,升高温度,水解平衡正向移动,碳酸氢根离子浓度增加,碳酸根离子浓度减小,比值变大,故C正确;

D、水的离子积是温度的常数,加入NaOH 固体,温度不变,水的离子积K W不变化,故D错误。

故选:D。

变式训练1-2、有①Na2CO3溶液②CH3COONa溶液③NaOH溶液各25mL,物质的量浓度均为0.1mol/L,下列说法正确的是()

A.3种溶液pH的大小顺序是③>②>①

B.若将3种溶液稀释相同倍数,pH变化最大的是②

C.若分别加入25 mL 0.1 mol/L盐酸后,pH最大的是①

D.3种溶液中,由水产生的c(H+)大小顺序是①>③>②

要点三:盐类的水解的影响因素

1、内因

盐本身的性质。组成盐的酸根离子对应的酸越弱或阳离子对应的碱越弱,水解程度就越大(越弱越水解)。

2、外因

①温度:水解是吸热反应,故升高温度,水解程度增大;反之,则减小。

②浓度:增大盐溶液的浓度,水解平衡向右移动,但水解程度减小;

加水稀释可以促进水解,使平衡右移,水解程度增大。

③酸碱性:向盐溶液中加H+,可以促进阴离子的水解,抑制阳离子的水解;

向盐溶液中加OH-,可以促进阳离子的水解,抑制阴离子的水解。

以CH3COONa为例探究外界因素对盐类水解的影响:

例题3-1、如图所示三个烧瓶中分别装入含酚酞的0.01mol?L﹣ CH3COONa溶液,并分别放置在盛有水的烧杯中,然后向烧杯①中加入生石灰,烧杯②中不加任何物质,向烧杯③中加入NH4NO3晶体.(1)含酚酞的0.01mol?L﹣1 CH3COONa溶液显浅红色的原因为(用离子方程式表示).

(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,则下列叙述正确的是.A.水解反应为吸热反应B.水解反应为放热反应

C.NH4NO3溶于水时放出热量D.NH4NO3溶于水时吸收热量

(3)向0.01mol?L﹣1 CH3COONa溶液中分别加入少量NaOH固体、浓盐酸、Na2CO3固体、FeSO4固体,使CH3COO﹣水解平衡移动的方向分别为、、、(填“左”“右”或“不移动”).

解:(1)醋酸根离子水解溶液呈碱性,溶液呈红色,CH3COO﹣+H2O?CH3COOH+OH﹣使溶液显碱性,故答案为:CH3COO﹣+H2O?CH3COOH+OH﹣;

(2)实验过程中发现烧瓶①中溶液红色变深,烧瓶③中溶液红色变浅,向烧杯①中加入生石灰与水反应生成氢氧化钙,放热,溶液红色加深,向烧杯③中加入NH4NO3晶体溶解后,铵根离子水解显酸性,和氢氧根离子反应促进醋酸根离子水解,溶液碱性减弱,颜色变浅;

A、水解反应是吸热反应,故A正确;

B、水解反应是吸热反应,故B错误;

C、NH4NO3溶于水时吸热,故C错误;

D、NH4NO3溶于水时吸收热量,故D正确;

故选AD;

(3)向0.01mol?L﹣1CH3COONa溶液中存在水解平衡,CH3COO﹣+H2O?CH3COOH+OH﹣使溶液显碱

性;加入少量浓盐酸平衡正向进行、加入NaOH固体平衡左移、加入Na2CO3固体溶解后碳酸根离子水解显碱性使水解平衡左移;FeSO4的溶液中,亚铁离子会结合氢氧根离子,平衡正向进行,

故答案为:左;右;左;右.

变式训练3-1、浓度均为0.1mol/L的以下几种溶液:①NH4Cl;②NH3?H2O;③NH4HSO4;④(NH4)

SO4;⑤NH4HCO3;⑥(NH4)2CO3;⑦(NH4)2Fe(SO4)2,NH4+浓度由大到小的顺序是()2

A.④⑥⑦②③①⑤B.②⑤①③⑥④⑦C.⑥④⑦①⑤②③D.⑦④⑥③①⑤②

变式训练3-2、一定温度下,下列溶液的离子浓度关系式正确的是()

A.pH=5的H2S溶液中,c(H+)=c(HS﹣)=1×10﹣5mol?L﹣1

B.pH=a的氨水溶液,稀释10倍后,其pH=b,则a=b+1

C.pH=2的H2C2O4溶液与pH=12的NaOH溶液任意比例混合:c(Na+)+c(H+)=c(OH﹣)+c(HC2O4﹣)

D.pH相同的①CH3COONa②NaHCO3③NaClO三种溶液的c(Na+):①>②>③

要点四:盐类的水解的应用

1、盐类的水解在日常生活中的应用

(1)去污:热的纯碱水溶液去污能力较强,这是因为加热可使CO32-的水解程度增大,因而溶液碱性增强,去污能力增强。

(2)净水:明矾用于净水,这是因为Al3+水解产生的氢氧化铝胶体具有吸附性,水解的离子方程式为:Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,铁盐也具有类似的性质,也可以用于净水。

(3)灭火:泡沫灭火器内装有饱和的Al2(SO4)3溶液和NaHCO3溶液,它们分别在不同的容器中。当两溶液混合后,发生反应Al3++3HCO3-====Al(OH)3↓+3CO2↑,灭火器内压强增大,CO2、H2O、Al(OH)3一起喷出,覆盖在着火的物质上,使火焰熄灭。

2、盐类的水解在农业生产中的应用

长期施用(NH4)2SO4,因NH4+的水解而使土壤的酸性增强:NH4++H2O?NH3.H2O+H+。草木灰不能与铵态氮肥混用,因草木灰的主要成分为K2CO3,属强碱弱酸盐,水解显碱性:CO32-+H2O?HCO3-+OH-,生成的OH与NH4+发生反应:NH4++OH-====NH3↑+H2O,使氮肥肥效损失。

3、盐类水解在工业生产中的应用

制备无机化合物:TiCl4+(x+2)H2O(过量)?4HCl+Ti2O.xH2O经焙烧得TiO2。

4、离子共存的判断

Al3+与AlO2-、CO32-、HCO3-、S2-等因相互促进水解而不能大量共存

例题4-1、FeCl3具有净水作用,但腐蚀设备,而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂,处理污水比FeCl3高效,且腐蚀性小,请回答下列问题:

(1)FeCl3净水的原理是,FeCl3溶液腐蚀钢铁设备,除H+作用外,另一主要原因是(用离子方程式表示);

(2)为节约成本,工业上用NaClO3氧化酸性FeCl2废液得到FeCl3。

①若酸性FeCl2废液中c(Fe2+)=2.0×10﹣2mol?L﹣1,c(Fe3+)=1.0×10﹣3mol?L﹣1,c(Cl﹣)=5.3×10﹣2mol?L

﹣1,则该溶液的pH约为;

②完成NaClO3氧化FeCl2的离子方程式:

ClO3﹣+Fe2++=Cl﹣+Fe3++

(3)FeCl3在溶液中分三步水解:

Fe3++H2O?Fe(OH)2++H+K1

Fe(OH)2++H2O?Fe(OH)2++H+K2

Fe(OH)2++H2O?Fe(OH)3+H+K3

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是。

通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氯化铁,离子方程式为:

xFe3++yH2O?Fe x(OH)y(3x﹣y)++yH+

欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号)。

a.降温b.加水稀释c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3

室温下,使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是;

(4)天津某污水处理厂用聚合氯化铁净化污水的结果如图所示,由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg?L﹣1)表示]的最佳范围约为mg?L﹣1。

【解答】解:(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,可起到净水的作用;钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子,离子方程式是:2Fe3++Fe=3Fe2+,

故答案为:Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质;2Fe3++Fe=3Fe2+;

(2)①根据电荷守恒:c(Cl﹣)=2c(Fe2+)+3c(Fe3+)+c(H+)(酸性溶液中OH﹣浓度很小,在这里可以忽略不计),则c(H+)=c(Cl﹣)﹣2c(Fe2+)﹣3c(Fe3+)=1.0×10﹣2mol?L﹣1,则溶液pH=﹣lg1.0×10﹣2=2,

故答案为:2;

②氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁,则反应物中有氢离子参加,则生成物中有水生成,Cl元素的化合价从+5价降低到﹣1价,得到6个电子,而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价,失去1个电子,根据得失电子守恒,则氯酸根离子的系数为1,Fe2+的系数为6,则铁离子的系数也是6,氯离子的系数是1,根据电荷守恒,则氢离子的系数是6,水的系数是3,配平后离子方程式为:ClO3﹣+6Fe2++6H+=Cl﹣+6Fe3++3H2O,

故答案为:1;6;6H+;1;6;3H2O;

(3)铁离子的水解分为三步,且水解程度逐渐减弱,所以水解平衡常数逐渐减小,则K1>K2>K3;

控制条件使平衡正向移动,使平衡正向移动,因为水解为吸热反应,所以降温,平衡逆向移动;加水稀释,则水解平衡也正向移动;加入氯化铵,氯化铵溶液为酸性,氢离子浓度增大,平衡逆向移动;加入碳酸氢钠,则消耗氢离子,所以氢离子浓度降低,平衡正向移动,故选bd;

从反应的离子方程式中可知,氢离子的浓度影响高浓度聚合氯化铁的生成,所以关键步骤是调节溶液的pH,

故答案为:K1>K2>K3;bd;调节溶液的pH;

(4)由图象可知,聚合氯化铁的浓度在18~20 mg?L﹣1时,去除率达到最大值,污水的浑浊度减小,故答案为:18~20.

变式训练5、下列应用与盐类的水解无关的是()

A.纯碱溶液可去除油污

B.NaCl可用作防腐剂和调味剂

C.TiCl4溶于大量水加热制备TiO2

D.FeCl3饱和溶液滴入沸水中制Fe(OH)3胶体

要点四:溶液中离子浓度大小的比较方法

1、多元弱酸溶液

根据多步电离分析。例如:在HPO溶液中,c(H+)>c(H2PO4-)>c(HPO42-)>c(PO43-)>c(OH-)。

2、多元弱酸的正盐溶液

根据弱酸根的分步水解分析。例如:在NaCO溶液中,c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)。

3、多元弱酸的酸式盐

要考虑酸式盐酸根离子的电离程度与水解程度的相对大小,如HCO以水解为主,NaHCO3溶液中c (Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(H+)>c(CO2-);而HSO以电离为主,NaHSO溶液中c(Na+)>c (HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。中学阶段呈酸性的酸式盐溶液有:NaHSO4、NaHSO3、NaH2PO4(电离大于水解)。其他酸式盐溶液一般呈碱性(水解大于电离)。

4、不同溶液中同一离子浓度大小的比较

要分析溶液中其他离子的影响。例如:在相同的物质的量浓度的下列溶液中:a.NH4Cl b.CH3COONH4

c.NH4HSO4,c(NH4+)由小到大的顺序是c>a>b。

5、混合溶液中各离子浓度的大小比较

根据电离程度、水解程度的相对大小分析。

(1)分子的电离大于相应离子的水解。例如:等物质的量浓度的NHCl与NH.HO的混合溶液中,c (NH4+)>c(Cl-)>c(OH-)>c(H+);等物质的量浓度的CH3COOH与CH3COONa的混合溶液中,c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)。

(2)分子的电离小于相应的离子的水解。例如:等物质的量浓度的NaCN和HCN的混合液中,各离子浓度的大小顺序为c(Na+)>c(CN-)>c(OH-)>c(H+)

(3)两种溶液中混合后若发生化学反应,则优先考虑化学反应,后考虑水解或电离的问题。如将0.2mol/LCH3COONa溶液与0.1nol/LHCl溶液等体积混合时,由于发生化学反应HCl+CH3COONa→CH3COOH+NaCl,所以混合液实际上是CH3COONa、CH3COOH和NaCl的混合溶液且三者浓度相等。由于CH3COOH的电离程度大于CH3COO-水解程度,故离子浓度大小顺序为c (Na+)>c(CH3COO-)>c(Cl-)>c(H+)>c(OH-)。

2、用守恒规律进行比较

(1)电荷守恒

在电解质溶液中,不论存在多少种离子,溶液总是呈现电中性的,即阳离子所带的正电荷的总数等于阴离子所带的负电荷的总数。如:在NaHCO3溶液中存在着Na+、CO32﹣、HCO3﹣、H+ 、OH-,必存在以下关系:;

(2)物料(原子)守恒

电解质溶液中,由于某些离子能够水解,离子种类增多,但原子总数是守恒的,如K2S溶液中S2-、HS-都能水解,故硫元素以S2-、HS-、H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:

(3)质子守恒

任何溶液中,任何水溶液中水电离出的OH-与H+的量总是相等的。若水电离出的H+或OH-被其他离子结合,或者是其他离子电离出H+或OH-,则要考虑这种影响。如NaHCO3溶液中,

HCO3-+H2O HCO3-+OH-,

HCO3-CO32-+H+

溶液中的H+既有由水电离出的,还有HCO3—电离出的,故存在:

C(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)-c(CO32-)

注意:将原子守恒式与电荷守恒式进行适当的数学运算也可得出质子守恒。

总结:理清一条思路,掌握分析方法

【小试牛刀】

判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。

(1)NaHCO3的水解离子方程式:HCO32-+H2O H3O+ + CO32-;()

(2)能水解的盐溶液一定成酸性或碱性。()

(3)PH=5的NH4Cl溶液与PH=5的盐酸中,水电离出的c(H+)都等于1×10-9,mol/L。()(4)盐溶液呈酸性,一定是强酸弱碱盐水解引起的。()

(5)物质的量浓度相等的Na2CO3和CH3COONa溶液中,Na2CO3溶液的PH大。()

答案::(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√

例题5、有4种混合溶液,分别由等体积0.1mol?L﹣1的两种溶液混合而成,①NH4Cl与CH3COONa ②NH4Cl与HCl ③NH4Cl与NaCl ④NH4Cl与NH3?H2O(混合液呈碱性).下列各项排序正确的是()

A.pH:②<①<③<④B.溶液中c(H+):①<③<②<④

C.c(NH4+):①<③<②<④D.c(NH3?H2O):①<③<④<②

解:A、酸性越强,PH越小,四种混合物中,②NH4Cl与HCl 的PH最小,④NH4Cl与NH3?H2O的PH最大,①NH4Cl与CH3COONa 的溶液显示中性,③NH4Cl与NaCl 显示酸性,故正确PH关系应该为:②<③<①<④,故A错误;

B、c(H+)=10﹣PH溶液中c(H+)越大,PH越小,借助上一选项可知,c(H+)正确顺序为:④<①<③<②,故B错误;

C、四种溶液中,④NH4Cl与NH3?H2O的c(NH4+)最大,>0.1mol?L﹣1;其次是②NH4Cl与HCl,接近0.1mol?L﹣1;①NH4Cl与CH3COONa,发生了双水解,铵离子浓度最小,所以正确排序为:①<③<②<④,故C正确;

D、由于④NH4Cl与NH3?H2O中,氨水是弱电解质,部分电离,c(NH3?H2O)最大,其次是①NH4Cl 与CH3COONa,发生了双水解,NH4+的水解程度稍大;氨水浓度最小的是②NH4Cl与HCl,几乎没有氨水存在,所以氨水浓度大小顺序为:②<③<①<④,故D错误;

故选C.

例题6、现有a mol/L NaX和b mol/L NaY两种盐溶液.下列说法不正确的是(若是溶液混合,则忽略混合时的体积变化)()

A.若a=b且pH(NaX)>pH(NaY),则酸性HX>HY

B.若a=b且c(X﹣)=c(Y﹣)+c(HY),则酸性HX>HY

C.若a>b且c(X﹣)=c(Y﹣),则酸性HX<HY

D.若a=0.1mol/L且两溶液等体积混合,则c(X﹣)+c(HX)=0.1mol/L

解:A、根据酸越弱,越水解可知,若a=b,则pH(NaX)>pH(NaY),则酸性:HX<HY,故A 错误;

B、若a=b且c(X﹣)=c(Y﹣)+c(HY),则HX是强酸,HY是弱酸,酸性HX>HY,故B正确;

C、若a>b且c(X﹣)=c(Y﹣),说明NaX水解,NaY不水解或是NaX水解程度大于NaY,酸越弱,越水解,所以酸性HX<HY,故C正确;

D、两种溶液混合以前,c(X﹣)+c(HX)=0.1mol/L,混合后的体积是混合前的两倍,所以c(X﹣)+c(HX)=0.05mol/L,故D错误.

故选AD.

变式训练5、室温下有下列四种溶液:①0.1mol/L氨水;②0.1mol/L NH4Cl溶液;③混合溶液:盐酸和NH4Cl的浓度均为0.1mol/L;④混合溶液:NaOH和氨水的浓度均为0.1mol/L.四种溶液中c(NH4+)由大到小排列正确的是()

A.②③④①B.②①③④C.③②④①D.③②①④

变式训练6、下列有关电解质溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是()

A.在0.1mol?L﹣1NaHCO3溶液中:c(Na+)>c(HCO3﹣)>c(CO32﹣)>c(H2CO3)

B.在0.1mol?L﹣1Na2CO3溶液中:c(OH﹣)﹣c(H+)=c(HCO3﹣)+2c(H2CO3)

C.向0.2 mol?L﹣1NaHCO3溶液中加入等体积0.1mol?L﹣1NaOH溶液:c(CO32﹣)>c(HCO3﹣)>c(OH ﹣)>c(H+)

D.常温下,CH3COONa和CH3COOH混合溶液[pH=7,c(Na+)=0.1mol?L﹣1]:c(Na+)=c(CH3COO ﹣)>c(CH

COOH)>c(H+)=c(OH﹣)

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人教版高中化学选修4第四章电化学基础知识归纳

电化学基础知识归纳(含部分扩展内容)(珍藏版) 特点:电池总反应一般为自发的氧化还原反应,且为放热反应(△H<0);原电池可将化学能转化为电能 电极负极:一般相对活泼的金属溶解(还原剂失电子,发生氧化反应) 正极:电极本身不参加反应,一般是电解质中的离子得电子(也可能是氧气等氧化剂),发生还原反应 原电池原理电子流向:负极经导线到正极 电流方向:外电路中,正极到负极;内电路中,负极到正极 电解质中离子走向:阴离子移向负极,阳离子移向正极 原电池原理的应用:制成化学电源(实用原电池);金属防腐(被保护金属作正极);提高化学反应速率;判断金属活性强弱 一次电池负极:还原剂失电子生成氧化产物(失电子的氧化反应) 正极:氧化剂得电子生成还原产物(得电子的还原反应) 放电:与一次电池相同 二次电池规则:正极接外接电源正极,作阳极;负极接外接电源负极,作阴极(正接正,负接负) 充电阳极:原来的正极反应式反向书写(失电子的氧化反应) 原电池阴极:原来的负极反应式反向书写(得电子的还原反应) 化学电源电极本身不参与反应(一般用多孔电极吸附反应物),总反应相当于燃烧反应 负极:可燃物(如氢气、甲烷、甲醇等)失电子被氧化(注意电解质的酸碱性) 电极反应正极:O得电子被还原,具体按电解质不同通常可分为4种 2 燃料电池碱性介质:O+4e-+2H O==4OH- 22 酸性介质:O+4e-+4H+==2H O 22 电解质不同时氧气参与的正极反应固体或熔融氧化物(传导氧离子):O+4e-==2O2- 2 第1页质子交换膜(传导氢离子):O+4e-+4H+==2H O 22

特殊原电池:镁、铝、氢氧化钠,铝作负极;铜、铝、浓硝酸,铜作负极;铜、铁、浓硝酸,铜作负极,等 特点:电解总反应一般为不能自发的氧化还原反应;可将电能转化为化学能 活性电极:阳极溶解(优先),金属生成金属阳离子 阳极惰性电极一般为阴离子放电,失电子被氧化,发生氧化反应 (接电源正极)(石墨、铂等)常用放电顺序是:Cl->OH->高价态含氧酸根(还原性顺序), 发生氧化反应,相应产生氯气、氧气 电解原理电极反应 阴极电极本身一般不参加反应,阳离子放电,得电子被还原,发生还原反应 (接电源负极)常用放电顺序是:Ag+>Cu2+>H+>活泼金属阳离子(氧化性顺序), 相应产生银、铜、氢气 电流方向:正极到阳极再到阴极最后到负极 电子流向:负极到阴极,阳极到正极(电解质溶液中无电子流动,是阴阳离子在定向移动) 离子流向:阴离子移向阳极(阴离子放电),阳离子移向阴极(阳离子放电) 常见电极反应式阳极:2Cl--2e-==Cl↑,4OH--4e-==O↑+2H O或2H O-4e-==O↑+4H+(OH-来自水时适用) 22222 电解池阴极:Ag++e-==Ag,Cu2++2e-==Cu,2H++2e-==H↑或2H O+2e-==H↑+2OH-(H+来自水时适用) 222 电解水型:强碱、含氧强酸、活泼金属的含氧酸盐,如:NaOH、KOH、H SO、HNO、Na SO溶液等 24324 电解溶质型:无氧酸、不活泼金属的含氧酸盐,如:HCl、CuCl溶液等 2 常见电解类型电解溶质+水(放氢生碱型):活泼金属的无氧酸盐,如:NaCl、KCl、MgCl溶液等 2 电解溶质+水(放氧生酸盐):不活泼金属的含氧酸盐,如:CuSO、AgNO溶液等 43 氯碱工业的基础:电解饱和食盐水制取氯气、氢气和氢氧化钠 第2页

人教版高中化学选修四《盐类的水解》

第一讲盐类的水解 【知识一览】 一、盐类的水解: 1、水解过程: 醋酸钠水解的实质是: 氯化铵与水解的实质是: 水解的结果:生成了酸和碱,因此盐的水解反应是酸碱中和反应的逆反应。 酸+碱盐+水 2、水解离子方程式的书写: ①盐类水解是可逆反应,要写“”符号 ②一般水解程度很小,水解产物很少,通常不生成沉淀和气体,不用“↑”“↓”符号。生 成物(如H2CO3、NH3·H2O等)也不写分解产物。 ③多元弱酸盐分步水解,以第一步为主。 3、规律: 有弱才水解,无弱不水解;谁弱谁水解,谁强显谁性。 4、影响水解的因素: 内因:盐的离子与水中的氢离子或氢氧根离子结合的能力的大小,组成盐的酸或碱的越弱,盐的水解程度越大。“无弱不水解,有弱即水解,越弱越水解,谁强显谁性” 外因: ①温度: ②浓度: 二、盐类水解的应用 1. 比较盐溶液的pH大小 2. 酸式盐溶液酸碱性的判断 3. 判断溶液中离子种类、浓度大小 4. 判断离子是否共存 5. 配制易水解的盐的溶液 6. 金属与盐溶液反应 7. 加热盐溶液 8. 在生产、生活中的应用:如泡沐灭火器的反应原理、焊接时可用氯化锌、氯化铵溶液 除锈、某些肥料不宜混合使用(如:草木灰、碳酸铵、重钙等)、明矾的净水作用。 【知识与基础】 1.在盐类发生水解的过程中正确的说法是() A.盐的电离平衡被破坏B.水的电离程度逐渐增大 C.溶液的pH发生改变D.没有中和反应发生 2.下列说法中正确的

是…………………………………………………………………………………() (A) HCO- 在水溶液中只有电离,不水解(B) 硝酸钠溶液水解之后呈中性 3 (C) 可溶性的铝盐都能发生水解反应(D) 可溶性的钾盐都不发生水解反应3.在水中加入下列物质,可使水的电离平衡向右移动的是……………………………………………() (A) H2SO4(B) KOH(C) NaF(D) Ba(NO3)2 4.下列离子方程式中,属于水解反应的是…………………………………………………………………() (A) H2O+H2O H3O++OH-(B) HCO- +H2O H2CO3+OH- 3 (C) NH+ +H2O NH3·H2O+H+(D) HS-+H2O S2-+H3O+ 4 5.物质的量浓度相同的三种盐NaX、NaY和NaZ的溶液,其pH值依次为8、9、10,则HX、HY、HZ的酸性由强到弱的顺序是………………………………………………………………………………() (A) HX、HZ、HY(B) HZ、HY、HX(C) HX、HY、HZ(D) HY、HZ、HX 6.指出下列溶液的酸碱性,并用离子方程式表示其显酸性或碱性的原因。 ①NaHSO4_______________,原因:________________________________________________________。 ②NaHCO3_______________,原因:________________________________________________________。 ③KAl(SO4)2______________,原因:________________________________________________________。 ④FeCl3__________________,原因:________________________________________________________。 ⑤H2S___________________,原因:________________________________________________________。 7.现有0.01mol/L的下列溶液:① CH3COOH ② NaHCO3 ③ NaHSO4 ④ KOH ⑤H2SO4按pH由小到大的顺序排列的是() A.⑤③①②④B.③⑤①②④C.⑤②③①④D.④②①③⑤8.下列物质能跟镁反应并产生氢气的是() A.醋酸溶液B.氢氧化钠溶液C.氯化铵溶液D.碳酸钠溶液9.(1)明矾水溶液呈酸性的离子方程式是________________________________________,出现浑浊时,消除浑浊的方法是________________________________________________________。 (2)纯碱与水作用的离子方程式__________________________________________________________, 若要增加其洗涤力应__________________________________________________________。 (3)实验室配制硫酸亚铁溶液,溶解时先要加入少量的稀硫酸,其原因是___________________________。

高中化学选修四知识点复习(人教版)教学教材

高中化学选修四知识点复习(人教版)

化学选修化学反应原理复习 第一章 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应(1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热) △H 为“-”或△H <0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H 为“+”或△H >0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl ②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。

②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25 ℃,101 kPa时,1 mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1mol H2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq) +OH-(aq) =H2O(l) ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。 4.中和热的测定实验 五、盖斯定律

人教版高二化学选修四 4.4 金属的电化学腐蚀与防护教案

第四节金属的电化学腐蚀与防护 教学目标: 知识与技能: 1、了解金属腐蚀的危害及金属腐蚀的本质原因; 2、了解金属腐蚀的种类,发生腐蚀的反应式的书写; 3、掌握金属防护的方法。 过程与方法: 1、培养学生依据事实得出结论的科学方法; 2、培养学生的观察能力。 情感态度与价值观: 增强学生的环保意识 教学重点、难点: 金属的电化学腐蚀 课时安排:1课时 教学方法: 教学过程: 引入]在日常生活中,我们经常可以看到一些美丽的金属器皿使用一段时间后会失去表面的光泽。如:铁器会生锈、铜器会长出铜绿。实际上金属的生锈,其主要原因与原电池的形成有关,下面我们就来分析一下金属腐蚀的原因。 板书]第四节金属的电化学腐蚀与防护 阅读]请同学们阅读课本P84内容回答下列问题: 什么是金属腐蚀?金属的腐蚀有哪几种? 学生阅读后回答]金属腐蚀是指金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程。一般可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。 板书]一、金属的电化学腐蚀 1、金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围接触到的气体或液体进行化学反应而腐蚀损耗的过程 提问]生活中你所了解的金属腐蚀有哪些? 回答]铁生锈、铜长出铜绿、铝锅出现白色的斑点等。 提问]金属腐蚀的原因是什么?

回答]金属由单质变成化合物,使电子被氧化。 板书](2)金属腐蚀的本质:M—ne—=M n+ 讲述]金属腐蚀为失电子,是内因。金属越活泼,越易失电子,越易被腐蚀。金属腐蚀还与外因有关,即与金属接触的介质不同,发生的腐蚀情况也不同。 板书](3)金属腐蚀的类型: ①化学腐蚀:金属与接触到的物质直接发生化学反应而引起的腐蚀。例如铁丝在氧气中燃烧、铜在氯气中燃烧等。 讲述]上面的腐蚀没有形成原电池,还有一类是在腐蚀过程中形成了原电池。 板书]②电化学腐蚀:不纯金属与电解质溶液接触时比较活泼的金属失电子而被氧化的腐蚀。 引导]请同学们讲述一下钢铁在潮湿的环境中生锈的过程。 学生]在潮湿的空气中,,钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜,这层水膜是含有少量H+和OH—还溶解了O2等气体,结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液,它与钢铁里的铁和少量的碳恰好形成无数微小的原电池。 投影]钢铁的电化学腐蚀示意图 引导]根据以前所学内容,指出钢铁腐蚀时形成的原电池的正负极,写出电极反应方程式: 指定学生板书] 负极(Fe):2Fe—4e—=2Fe2+ 正极(C):O2+2H2O+4e—=4OH— 总反应:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2 讲解]Fe(OH)2继续被氧气氧化生成Fe(OH)3,Fe(OH)3失去部分水转化为铁锈(Fe2O3.xH2O)。这种腐蚀是由于电解质溶液中溶有O2造成的。所以把这种腐蚀叫做吸氧腐蚀。这种腐蚀普遍存在,在电化学腐蚀中为主。如果电解质溶液中有CO2气体或H+时,会有H2放出(析出),所以这种电化学腐蚀也叫做析氢腐蚀。总之,无论是哪种腐蚀,其结果都是水膜中OH—浓度相对增加。 板书]析氢腐蚀 负极(Fe):Fe—2e—=Fe2+ 正极(C):2H++2e—=H2↑ 引导]请同学们根据以上学习比较化学腐蚀和电化学腐蚀的区别和联系,并填写下表: 投影](表中内容学生讨论后再显示)

人教版高中化学选修四知识点总结

化学选修4化学反应与原理 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热:一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H(2).单位:kJ/mol 3.产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H为“+”或△H>0 ☆常见的放热反应:①所有的燃烧反应②酸碱中和反应③大多数的化合反应④金属与酸的反应⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应:①晶体Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热

1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101kPa②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1mol④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol) 四、中和热 1.概念:在稀溶液中,酸跟碱发生中和反应而生成1molH2O,这时的反应热叫中和热。 2.强酸与强碱的中和反应其实质是H+和OH-反应,其热化学方程式为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)ΔH=-57.3kJ/mol 3.弱酸或弱碱电离要吸收热量,所以它们参加中和反应时的中和热小于57.3kJ/mol。4.中和热的测定实验 五、盖斯定律 1.内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 第二章化学反应速率和化学平衡 一、化学反应速率 1.化学反应速率(v) ⑴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 ⑵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 ⑶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)

高二化学选修4化学反应原理第四章电化学练习题

第四章电化学基础练习题 1.Cu2O是一种半导体材料,基于绿色化学理念设计的制取.Cu2O的电解池示 意图如下,电解总反应:2Cu+H2O==Cu2O+H2O↑。下列说法正确的是: () A.石墨电极上产生氢气B.铜电极发生还原反应 C.铜电极接直流电源的负极 D.当有0.1mol电子转移时,有0.1molCu2O生成。 2.下列叙述不正确的是() A.铁表面镀锌,铁作阳极 B.船底镶嵌锌块,锌作负极,以防船体被腐蚀 C.钢铁吸氧腐蚀的正极反应:O2 +2H2O+4e-=4OH— D.工业上电解饱和食盐水的阳极反应:2Cl一一2e一=C12↑ 3.控制适合的条件,将反应2Fe3++2I-2Fe2++I 2设计成如右图所示 的原电池。下列判断不正确 ...的是() A.反应开始时,乙中石墨电极上发生氧化反应 B.反应开始时,甲中石墨电极上Fe3+被还原 C.电流计读数为零时,反应达到化学平衡状态 D.电流计读数为零后,在甲中溶入FeCl2固定,乙中石墨电极为负极 4.可用于电动汽车的铝-空气燃料电池,通常以NaCl溶液或NaOH溶液为点解液,铝合金为负极,空气电极为正极。下列说法正确的是() A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时,正极反应都为:O2+2H2O+4e-=4OH- B.以NaOH溶液为电解液时,负极反应为:Al+3OH--3e=Al(OH)3↓ C.以NaOH溶液为电解液时,电池在工作过程中电解液的pH保持不变 D.电池工作时,电子通过外电路从正极流向负极 5.钢铁生锈过程发生如下反应:①2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2;②4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;③ 2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O。下列说法正确的是() A.反应①、②中电子转移数目相等B.反应①中氧化剂是氧气和水 C.与铜质水龙头连接处的钢质水管不易发生腐蚀 D.钢铁在潮湿的空气中不能发生电化学腐蚀() 6.化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是 A.明矾水解形成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化 B.在海轮外壳上镶入锌块,可减缓船体的腐蚀速率 C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料 D.电解MgCl2饱和溶液,可制得金属镁 7.右图装置中,U型管内为红墨水,a、b试管内分别盛有食盐水和氯化铵溶液,各加入生铁块,放置一段时间。 下列有关描述错误的是() A.生铁块中的碳是原电池的正极 B.红墨水柱两边的液面变为左低右高 C.两试管中相同的电极反应式是:Fe-2e-Fe2+ D.a试管中发生了吸氧腐蚀,b试管中发生了析氢腐蚀 8.茫茫黑夜中,航标灯为航海员指明了方向。航标灯的电源必须长效、稳定。我国科技工作者研制出以铝合金、 Pt-Fe合金网为电极材料的海水电池。在这种电池中①铝合金是阳极②铝合金是负极③海水是电解液 ④铝合金电极发生还原反应()

化学选修四《盐类的水解知识点和经典习题》原创

盐类的水解知识点和经典习题 基础考点梳理 最新考纲 1. 理解盐类水解的原理,掌握盐类水解的规律和应用。 2. 了解盐溶液的酸碱性,会比较盐溶液中离子浓度的大小。 自主复习 一、盐类水解的定义和实质 1. 盐类水解的定义 在溶液中盐电离出来的离子跟水所电离出来的H1或0H「结合生成弱电解质的反应,叫做盐类的水解。 2. 盐类水解的实质 盐类的水解是盐跟水之间的化学反应,水解(反应)的实质是生成难电离的物质,使水的电离平衡被破坏而建立起了新的平衡。 3. 盐类水解反应离子方程式的书写 盐类水解一般程度很小,水解产物也很少,通常不生成沉淀或气体,书写水解方程式时,一般不用“T”或“ J”。盐类水解是可逆反应,除发生强烈双水解的盐外,一般离子方程式中不写===号,而写号。 4. 盐类的水解与溶液的酸碱性 ① NaCI ② NH4CI ③Na2CO3 ④CH s COONa ⑤AICI 3 五种溶液中呈酸性的有:②⑤。 呈碱性的有:③④。 呈中性的有:①。 二、盐类水解的影响因素及应用 1. 内因:盐本身的性质 (1) 弱碱越弱,其阳离子的水解程度就越大,容液酸性越强。— (2) 弱酸越弱,其阴离子的水解程度就越大,容液碱性越强。_ 2. 外因 (1) 温度:升高温度,水解平衡正向移动,水解程度增大。 ⑵浓度 ①增大盐溶液的浓度,水解平衡正向移动,水解程度减小,但水解产生的离子浓度增大,加水稀释,水解平衡正向移动,水解程度增大,但水解产生的离子浓度减小。 ②增大c(H +),促进强碱弱酸盐的水解,抑制强酸弱碱盐的水解:增大c(OH -),促进强酸弱碱盐的水解,抑制强碱弱酸盐的水解。 3. 盐类水解的应用(写离子方程式) (1) 明矶净水:Al3 + + 3H2O AI(OH) 3 + 3H +0 (2) 制备Fe(OH)3 胶体:Fe3* + 3H2O=====Fe(OH)3(胶体)+ 3H 十。 (3) 制泡沫灭火剂:AI3+ + 3HCO3===AI(OH)3 J + 3CO2 T。 ⑷草木灰与铵态氮肥混施:NH;+ CO i「+ H2O NH3 H2O+ HCO3 网络构建

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(人教版)高中化学选修四(全册)最全考点汇总(打印版) 考点1 用盖斯定律进行有关反应热的计算 【考点定位】本考点考查用盖斯定律进行有关反应热的计算, 巩固对盖斯定律的理解, 提升应用盖斯定律解决问题的能力, 重点是灵活应用盖斯定律. 【精确解读】 1.内容:化学反应不管是一步完成还是分几步完成, 其反应热是相同的;即化学反应热只与其反应的始态和终态有关, 而与具体反应进行的途径无关; 2.应用: a.利用总反应和一个反应确定另一个反应的热效应; b.热化学方程式之间可以进行代数变换等数学处理; 3.反应热与键能关系 ①键能:气态的基态原子形成1mol化学键释放的最低能量.键能既是形成1mol化学键所释 放的能量, 也是断裂1mol化学键所需要吸收的能量. ②由键能求反应热:反应热等于断裂反应物中的化学键所吸收的能量(为“+”)和形成生成 物中的化学键所放出的能量(为“-”)的代数和.即△H=反应物键能总和-生成物键能总和=∑E反-∑E生 ③常见物质结构中所含化学键类别和数目:1mol P4中含有6mol P-P键;1mol晶体硅中含 有2mol Si-Si键;1mol金刚石中含有2molC-C键;1mol二氧化硅晶体中含有4mol Si-O 键. 【精细剖析】 1.盖斯定律的使用方法:

①写出目标方程式; ②确定“过渡物质”(要消去的物质); ③用消元法逐一消去“过渡物质”. 例如: ①Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2 △H1 ②3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H2 ③Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g)△H3 求反应FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)△H4的焓变 三个反应中, FeO、CO、Fe、CO2是要保留的, 而与这四种物质无关的Fe2O3、Fe3O4要通过方程式的叠加处理予以消去, 先②+③×2-①×3先消除Fe3O4, 再消除Fe2O3, 得到④6Fe(s)+6CO2(g)=6FeO(s)+6CO(g)△H5, ④逆过来得到 ⑤6FeO(s)+6CO(g)=6Fe(s)+6CO2(g)-△H5, 再进行⑤÷6, 得到△H4=-; 2.计算过程中的注意事项: ①热化学方程式可以进行方向改变, 方向改变时, 反应热数值不变, 符号相 反; ②热化学方程式中物质的化学计量数和反应热可以同时改变倍数; ③热化学方程式可以叠加, 叠加时, 物质和反应热同时叠加; ④当对反应进行逆向时, 反应热数值不变, 符号相反. 【典例剖析】己知:Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H l S(s)+O2(g)═SO2(g)△H2 Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H3 则下列表述正确的是( ) A.△H2>0 B.△H3>△H1 C.Mn+SO2═MnO2+S△H=△H2-△H1 D.MnO2(s)+SO2(g)═MnSO4(s)△H═△H3-△H2-△H1 【答案】D

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新人教版《化学反应原理》全册知识点归纳 第一章化学反应与能量 一、焓变反应热 1.反应热(Q):一定条件下,一定物质的量的反应物之间完全反应所放出或吸收的热量 2.焓变(ΔH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应 (1).符号:△H(2).单位:kJ/mol(3)△H=H(生成物)-H(反应物) 3.微观角度解释产生原因:化学键断裂——吸热化学键形成——放热 放出热量的化学反应。(放热>吸热)△H为“-”或△H<0 吸收热量的化学反应。(吸热>放热)△H为“+”或△H>0 注:(高中阶段Q与△H二者通用) (4)影响晗变的主要因素:①发生变化的物质的物质的量,在其他条件一定时与变化物质的物质的量程正比。②物质的温度和压强 ☆常见的放热反应: ①所有的燃烧反应②酸碱中和反应 ③大多数的化合反应④金属与酸或水的反应 ⑤生石灰和水反应⑥浓硫酸稀释、氢氧化钠固体溶解等 ☆常见的吸热反应: ①晶体Ba(OH)2?8H2O与NH4Cl②大多数的分解反应 ③以H2、CO、C为还原剂的氧化还原反应④铵盐溶解等 二、热化学方程式 书写化学方程式注意要点: ①热化学方程式必须标出能量变化。 ②热化学方程式中必须标明反应物和生成物的聚集状态(g,l,s分别表示固态,液态,气态,水溶液中溶质用aq表示) ③热化学反应方程式要指明反应时的温度和压强。 ④热化学方程式中的化学计量数可以是整数,也可以是分数 ⑤各物质系数加倍,△H加倍;反应逆向进行,△H改变符号,数值不变 三、燃烧热 1.概念:25℃,101kPa时,1mol纯物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101kPa ②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1mol ④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)

人教版高中化学选修四《电化学》测试题

湖北黄石二中《电化学》测试题 满分:110分 时限:90分钟 高存勇 2011.11 选择题每小题只有一个正确答案 1. 如图所示的装置,通电一段时间后,测得甲池中某电极 质量增加2.16 g ,乙池中某电极上析出0.24 g 某金属,下 列说法正确的是 A.甲池是b 极上析出金属银,乙池是c 极上析出某金属 B.甲池是a 极上析出金属银,乙池是d 极上析出某金属 C.某盐溶液可能是CuSO 4溶液 D.某盐溶液可能是Mg(NO 3)2溶液 2.(2011山东)以KCl 和ZnCl 2混合液为电镀液在铁制品上镀锌,下列说法正确的是 A.未通电前上述镀锌装置可构成原电池,电镀过程是该原电池的充电过程 B.因部分电能转化为热能,电镀时通过的电量与锌的析出量无确定关系 C.电镀时保持电流恒定,升高温度不改变电解反应速率 D.镀锌层破损后对铁制品失去保护作用 3.(2011新课标全国)铁镍蓄电池又称爱迪生电池,放电时的总反应为:Fe+Ni 2O 3+3H 2O= Fe(OH)2+2Ni(OH)2 。下列有关该电池的说法不正确... 的是 A. 电池的电解液为碱性溶液,正极为Ni 2O 3、负极为Fe B. 电池放电时,负极反应为Fe+2OH --2e -=Fe (OH )2 C. 电池充电过程中,阴极附近溶液的pH 降低 D. 电池充电时,阳极反应为2Ni (OH )2+2OH --2e -=Ni 2O 3+3H 2O 4.(2011全国II 卷)用石墨做电极电解CuSO 4溶液。通电一段时间后,欲使用电解液恢复到起始状态,应向溶液中加入适量的 A .CuSO 4 B .H 2O C .CuO D .CuSO 4·5H 2O 5.(2011上海)用电解法提取氯化铜废液中的铜,方案正确的是 A .用铜片连接电源正极,另一电极用铂片 B .用碳棒连接电源正极,另一电极用铜片 C .用氢氧化钠溶液吸收阴极产物 D .用带火星的木条检验阳极产物 6. (2011海南)一种充电电池放电时的电极反应为:H 2+2OH --2e -=2H 2O ;NiO(OH) +H 2O+e - =Ni(OH)2+OH - 。当为电池充电时,与外电源正极连接的电极上发生的反应是 A. H 2O 的还原 B. NiO(OH)的还原 C. H 2的氧化 D. Ni(OH) 2的氧化 7.(2011海南)根据下图,下列判断中正确的是 A.烧杯a 中的溶液pH 升高 B.烧杯b 中发生还原反应 C.烧杯a 中发生的反应为2H ++2e -=H 2 D.烧杯b 中发生的反应为2Cl --2e -=Cl 2 8.(2010浙江卷)Li-Al/FeS 电池是一种正在开发的车载电池,该电 池中正极的电极反应式为: 2Li ++FeS+2e -=Li 2S+Fe 有关该电 池的下列中,正确的是 A. Li-Al 在电池中作为负极材料,该材料中Li 的化合价为+1价 B. 该电池的电池反应式为:2Li+FeS =Li 2S+Fe C. 负极的电极反应式为Al-3e -=Al 3+ D. 充电时,阴极发生的电极反应式为:2Li s+Fe-22e Li FeS -+=+ 9.(2011安徽高考)研究人员最近发现了一种“水”电池,这种电池能利用淡水与海水之间 含盐量差别进行发电,在海水中电池总反应可表示为:5MnO 2+2Ag +2NaCl=Na 2Mn 5O 10+2AgCl ,下列“水” 电池在海水中放电时的有关说法正确的是: A. 正极反应式:Ag +Cl --e -=AgCl B. 每生成1 mol Na 2Mn 5O 10转移2 mol 电子 C. Na +不断向“水”电池的负极移动 D. AgCl 是还原产物

高中化学选修4电化学知识点总结(最新整理)

第四章电化学基础 一、原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池。 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线—— 正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应: Zn-2e=Zn2+(较活泼金属) 正极:还原反应: 2H++2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 (2)从电子的流动方向:负极流入正极 (3)从电流方向:正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 (5)根据实验现象:①溶解的一极为负极②增重或有气泡一极为正极 二、化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 (一)一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 (二)二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅): Pb-2e- =PbSO4↓ 正极(氧化铅): PbO2+4H++2e- =PbSO4↓+2H2O 充电:阴极: PbSO4+2H2O-2e- =PbO2+4H+ 阳极: PbSO4+2e- =Pb 两式可以写成一个可逆反应: PbO2+Pb+2H2SO4 ? 2PbSO4↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 (三)燃料电池 1、燃料电池:是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池 2、电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性。 ①当电解质溶液呈酸性时: 负极:2H2-4e- =4H+ 正极:O2+4e- +4H+ =2H2O

高中化学选修4课后习题参考答案-人教版

人教版高中化学选修四——《化学反应原理》课本习题参考答案 第一单元第一节化学反应与能量的变化 1.化学反应过程中所释放或吸收的能量,叫做反应热,在恒压条件下,它等于反应前后物质的 焓变,符号是ΔH,单位是kJ/mol。例如1mol H 2(g)燃烧,生成1mol H 2 O(g),其反应热ΔH=-241.8 kJ/mol。 2.化学反应的实质就是反应物分子中化学键断裂,形成新的化学键,重新组合成生成物的 分子。旧键断裂需要吸收能量,新键形成需要放出能量。当反应完成时,若生成物释放的能量比反应物吸收的能量大,则此反应为放热反应;若生成物释放的能量比反应物吸收的能量小,反应物需要吸收能量才能转化为生成物,则此反应为吸热反应。 第一节燃烧热能源 1.在生产和生活中,可以根据燃烧热的数据选择燃料。如甲烷、乙烷、丙烷、甲醇、乙醇、氢气的燃烧热值均很高,它们都是良好的燃料。 2.化石燃料蕴藏量有限,不能再生,最终将会枯竭,因此现在就应该寻求应对措施。措施之一就是用甲醇、乙醇代替汽油,农牧业废料、高产作物(如甘蔗、高粱、甘薯、玉米等)、速生树木(如赤杨、刺槐、桉树等),经过发酵或高温热分解就可以制造甲醇或乙醇。由于上述制造甲醇、乙醇的原料是生物质,可以再生,因此用甲醇、乙醇代替汽油是应对能源危机的一种有效措施。 3.氢气是最轻的燃料,而且单位质量的燃烧热值最高,因此它是优异的火箭燃料,再加上无污染,氢气自然也是别的运输工具的优秀燃料。在当前,用氢气作燃料尚有困难,一是氢气易燃、易爆,极易泄漏,不便于贮存、运输;二是制造氢气尚需电力或别的化石燃料,成本高。如果用太阳能和水廉价地制取氢气的技术能够突破,则氢气能源将具有广阔的发展前景。 4.甲烷是一种优质的燃料,它存在于天然气之中。但探明的天然气矿藏有限,这是人们所担心的。现已发现海底存在大量水合甲烷,其储量约是已探明的化石燃料的2倍。如果找到了适用的开采技术,将大大缓解能源危机。 5.柱状图略。关于如何合理利用资源、能源,学生可以自由设想。在上述工业原材料中,能源单耗最大的是铝;产量大,因而总耗能量大的是水泥和钢铁。在生产中节约使用原材料,加强废旧钢铁、铝、铜、锌、铅、塑料器件的回收利用,均是合理利用资源和能源的措施。

【重点推荐】人教版高中化学选修四第一章重要知识点总结

高中化学学习材料 (精心收集**整理制作) 第一章重要知识点总结 一、放热与吸热反应的几种类型: 下列反应中生成物总能量高于反应物总能量的是() A.碳酸钙受热分解B.乙醇燃烧C.铝粉与氧化铁粉末反应D.氧化钙溶于水 二、△H的计算方法=反应物的总键能-生成物的总键能=生成物的总能量-反应物的总能量 (15分)化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。如:H(g)+I(g)→H-I(g)+297KJ 即H-I键的键能为297kJ/mol,也可以理解为破坏1mol H-I键需要吸收297KJ的热量。化学反应的发生可以看成旧化学键的破坏和新化学键的形成。下表是一些键能数据。(单位:kJ/mol) 键能键能键能 H-H 436 Cl-Cl 243 H-Cl 432 S=S 255 H-S 339 C-F 427 C-Cl 330 C-I 218 H-F 565 C-O 347 H-O 464 Si—Si 176 Si—O 460 O=O 497 (1)根据表中数据判断CCl4的稳定性(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。 (2)结合表中数据和热化学方程式H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) ΔH=-QKJ/ mol;通过计算确定热化学方程式中Q 的值为②请写出晶体硅与氧气反应生成二氧化硅的热化学方程式: 三、物质稳定性的比较:能量越低越稳定键能越高越稳定 已知25℃、101KPa下,4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s)ΔH=-2834.9KJ/mol 4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s)ΔH=-3119.1KJ/mol,由此得出的结论正确的是() A.O2比O3能量低,由O2转变为O3为放热反B.O2比O3能量高,由O2转变为O3为吸热反应 C.O3比O2稳定,由O2转变为O3为放热反D.O2比O3稳定,由O2转变为O3为吸热反应 四、热化学方程式的书写判断: 下列热化学方程式书写正确的是 A、C(s)+O2(g)==CO2(g);△H=+393.5kJ/mol B、2SO2+O2==2SO3;△H= —196.6kJ/mol C、H2(g)+1/2O2(g)==H2O(l);△H=—285.8kJ/mol D、2H2(g)+O2(g)==2H2O(l);△H= —571.6KJ 五、反应热△H大小的比较: 根据以下3个热化学方程式:

新人教版高中化学选修4知识点总结:第四章电化学基础

电化学基础 一、原电池 课标要求 1、掌握原电池的工作原理 2、熟练书写电极反应式和电池反应方程式 要点精讲 1、原电池的工作原理 (1)原电池概念:化学能转化为电能的装置,叫做原电池。 若化学反应的过程中有电子转移,我们就可以把这个过程中的电子转移设计成定向的移动,即形成电流。只有氧化还原反应中的能量变化才能被转化成电能;非氧化还原反应的能量变化不能设计成电池的形式被人类利用,但可以以光能、热能等其他形式的能量被人类应用。 (2)原电池装置的构成 ①有两种活动性不同的金属(或一种是非金属导体)作电极。 ②电极材料均插入电解质溶液中。 ③两极相连形成闭合电路。 (3)原电池的工作原理 原电池是将一个能自发进行的氧化还原反应的氧化反应和还原反应分别在原电池的负极和正极上发生,从而在外电路中产生电流。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,简易记法:负失氧,正得还。 2、原电池原理的应用 (1)依据原电池原理比较金属活动性强弱 ①电子由负极流向正极,由活泼金属流向不活泼金属,而电流方向是由正极流向负极,二者是相反的。

②在原电池中,活泼金属作负极,发生氧化反应;不活泼金属作正极,发生还原反应。 ③原电池的正极通常有气体生成,或质量增加;负极通常不断溶解,质量减少。 (2)原电池中离子移动的方向 ①构成原电池后,原电池溶液中的阳离子向原电池的正极移动,溶液中的阴离子向原电池的负极移动; ②原电池的外电路电子从负极流向正极,电流从正极流向负极。 注:外电路:电子由负极流向正极,电流由正极流向负极; 内电路:阳离子移向正极,阴离子移向负极。 3、原电池正、负极的判断方法: (1)由组成原电池的两极材料判断 一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。 (2)根据电流方向或电子流动方向判断。 电流由正极流向负极;电子由负极流向正极。 (3)根据原电池里电解质溶液内离子的流动方向判断 在原电池的电解质溶液内,阳离子移向正极,阴离子移向负极。 (4)根据原电池两极发生的变化来判断 原电池的负极失电子发生氧化反应,其正极得电子发生还原反应。 (5)根据电极质量增重或减少来判断。 工作后,电极质量增加,说明溶液中的阳离子在电极(正极)放电,电极活动性弱;反之,电极质量减小,说明电极金属溶解,电极为负极,活动性强。 (6)根据有无气泡冒出判断 电极上有气泡冒出,是因为发生了析出H2的电极反应,说明电极为正极,活动性弱。 本节知识树

人教版高中化学选修四化学试卷

灌南高级中学2007—2008学年第二学期高二期中考试 化学试卷 考试时间:100分钟 第Ⅰ卷(选择题 共48分) 可能用到的数据:H —1 O —16 Na —23 Fe —56 S —32 Ag —108 一、选择题(本小题包括8小题,每小题3分,共24分,每题只有一个正确选项) 1.下列物质按纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质顺序排列的是( ) A .纯盐酸、水煤气、硫酸、醋酸、干冰 B .冰醋酸、玻璃、硫酸钡、氢氟酸、乙醇 C .单甘油酯、冰水混合物、苛性钠、氢硫酸、三氧化硫 D .绿矾、漂白粉、次氯酸、氯化钾、氯气 2.下列描述中,不符合生产实际的是 ( ) A.电解熔融的氧化铝制取金属铝,用铁作阳极 B.电解法精炼粗铜,用纯铜作阴极 C.电解饱和食盐水制烧碱,用涂镍碳钢网作阴极 D.在镀件上电镀铜,用铜作阳极 3. 在pH 都等于9的NaOH 和CH 3COONa 两种溶液中,设由水电离产生的OH -离子浓度分别为 Amol/L 与Bmol/L ,则A 和B 的关系为 ( ) A .A > B B .A =10-4B C .B =10-4A D .A =B 4. 在一定条件下发生下列反应,其中属于盐类水解反应的是 ( ) A .NH 4+ +2H 2O NH 3·H 2O + H 3O + B .HCO 3- + H 2O H 3O + + CO 32- C .HS -+H +═ H 2S D .Cl 2+H 2O H ++Cl -+HClO 5. 25℃时,由水电离出c(H +)=1×10-9 mol/L 的溶液中,一定能大量共存的离子组是 ( ) A .Al 3+、NH 4+、SO 42-、Cl - B .Mg 2+、K +、SO 42-、HCO 3- C .K +、Na +、Cl -、SO 42_ D .Ba 2+、Cl -、Na +、SO 42- 6. 已知一种[H +]=1×10-3mol/L 的酸和一种[OH -]=1×10-3mol/L 的碱溶液等体积混合后溶液呈酸 性,其原因可能是: ( ) A .浓的强酸和稀的强碱溶液反应 B .浓的弱酸和稀的强碱溶液反应 C .等浓度的强酸和弱碱溶液反应 D .生成了一种强酸弱碱盐 7、银锌电池广泛用作各种电子仪器的电源,它的充电和放电过程可表示为 Ag 2O + Zn + H 2O 2Ag + Zn(OH)2,此电池放电时负极上发生反应的物质是 A 、Ag B 、Zn(OH)2 C 、Ag 2O D 、Zn 8. 对于难溶盐MX ,其饱和溶液中M +和X -的物质的量浓度之间的关系类似于c(H + )× c(OH -) = K w , 存在等式c(M +)×c(X -) = K sp 。现将足量AgCl 的分别放入下列物质中,AgCl 的溶解度大小的排列顺序是 放电 充电

高中化学选修4第四章知识点分类总结

第四章电化学基础 第一节原电池 原电池: 1、概念:化学能转化为电能的装置叫做原电池_______ 2、组成条件:①两个活泼性不同的电极②电解质溶液③电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路 3、电子流向:外电路:负极——导线——正极 内电路:盐桥中阴离子移向负极的电解质溶液,盐桥中阳离子移向正极的电解质溶液。 4、电极反应:以锌铜原电池为例: 负极:氧化反应:Zn-2e=Zn2 +(较活泼金属) 正极:还原反应:2H++2e=H 2↑(较不活泼金属) 总反应式:Zn+2H+=Zn2++H2↑ 5、正、负极的判断: (1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属 为正极。 (2)从电子的流动方向负极流入正极 (3)从电流方向正极流入负极 (4)根据电解质溶液内离子的移动方向阳离子流向正极,阴离子流向负极

(5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__②增重或有气泡一极为正极 第二节化学电池 1、电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 2、化学电池:借助于化学能直接转变为电能的装置 3、化学电池的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 一、一次电池 1、常见一次电池:碱性锌锰电池、锌银电池、锂电池等 二、二次电池 1、二次电池:放电后可以再充电使活性物质获得再生,可以多次 重复使用,又叫充电电池或蓄电池。 2、电极反应:铅蓄电池 放电:负极(铅):Pb+SO 2 - -2e = PbSO4↓ 4 ++SO 正极(氧化铅):PbO2+4H 2 - +2e =PbSO4↓+ 2H2O 4 ++SO 充电:阴极:PbSO4+2H2O-2e =PbO2+4H 2 - 4 阳极:PbSO4+2e =Pb+SO2 - 4 放电 两式可以写成一个可逆反应:PbO2+Pb+2H2SO4 2PbSO4 充电 ↓+2H2O 3、目前已开发出新型蓄电池:银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂 离子电池、聚合物锂离子电池 三、燃料电池

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