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文档简介
1、考点卡片1元素周期律和元素周期表的综合应用【考点归纳】一、原子结构1、核电荷数、核内质子数及核外电子数的关系:核电荷数核内质子数原子核外电子数注意:(1)阴离子:核外电子数质子数+所带的电荷数;阳离子:核外电子数质子数所带的电荷数(2)“核电荷数”与“电荷数”是不同的,如Cl的核电荷数为17,电荷数为12、质量数:用符号A表示将某元素原子核内的所有质子和中子的相对质量取近似整数值相加所得的整数值,叫做该原子的质量数说明:(1)质量数(A)、质子数(Z)、中子数(N)的关系:AZ+N (2)符号X的意义:表示元素符号为X,质量数为A,核电荷数(质子数)为Z的一个原子例如,Na中,Na原子的质量数
2、为23、质子数为11、中子数为123、原子核外电子运动的特征(1)当电子在原子核外很小的空间内作高速运动时,没有确定的轨道,不能同时准确地测定电子在某一时刻所处的位置和运动的速度,也不能描绘出它的运动轨迹在描述核外电子的运动时,只能指出它在原子核外空间某处出现机会的多少(2)描述电子在原子核外空间某处出现几率多少的图象,叫做电子云电子云图中的小黑点不表示电子数,只表示电子在核外空间出现的几率电子云密度的大小,表明了电子在核外空间单位体积内出现几率的多少(3)在通常状况下,氢原子的电子云呈球形对称在离核越近的地方电子云密度越大,离核越远的地方电子云密度越小4、原子核外电子的排布规律(1)在多电子
3、原子里,电子是分层排布的电子层数(n)1234567表示符号KLMNOPQ离核远近能量高低n值越大,电子离原子核越远,电子具有的能量越高(2)能量最低原理:电子总是尽先排布在能量最低的电子层里,而只有当能量最低的电子层排满后,才依次进入能量较高的电子层中因此,电子在排布时的次序为:KLM(3)各电子层容纳电子数规律:每个电子层最多容纳2n2个电子(n1、2);最外层容纳的电子数8个(K层为最外层时2个),次外层容纳的电子数18个,倒数第三层容纳的电子数32个例如:当M层不是最外层时,最多排布的电子数为2×3218个;而当它是最外层时,则最多只能排布8个电子(4)原子最外层中有8个电子
4、(最外层为K层时有2个电子)的结构是稳定的,这个规律叫“八隅律”但如PCl5中的P原子、BeCl2中的Be原子、XeF4中的Xe原子,等等,均不满足“八隅律”,但这些分子也是稳定的二、元素周期律1、原子序数:按核电荷数由小到大的顺序给元素编的序号,叫做该元素的原子序数原子序数核电荷数质子数原子的核外电子数2、元素原子的最外层电子排布、原子半径和元素化合价的变化规律:对于电子层数相同(同周期)的元素,随着原子序数的递增:(1)最外层电子数从1个递增至8个(K层为最外层时,从1个递增至2个)而呈现周期性变化(2)元素原子半径从大至小而呈现周期性变化(注:稀有气体元素的原子半径因测定的依据不同,而在
5、该周期中是最大的)(3)元素的化合价正价从+1价递增至+5价(或+7价),负价从4价递增至1价再至0价而呈周期性变化3、元素金属性、非金属性强弱的判断依据:(1)元素金属性强弱的判断依据:金属单质跟水(或酸)反应置换出氢的难易程度金属单质跟水(或酸)反应置换出氢越容易,则元素的金属性越强,反之越弱;最高价氧化物对应的水化物氢氧化物的碱性强弱氢氧化物的碱性越强,对应金属元素的金属性越强,反之越弱;还原性越强的金属元素原子,对应的金属元素的金属性越强,反之越弱(金属的相互置换);(2)元素非金属性强弱的判断依据:非金属单质跟氢气化合的难易程度(或生成的氢化物的稳定性),非金属单质跟氢气化合越容易(
6、或生成的氢化物越稳定),元素的非金属性越强,反之越弱;最高价氧化物对应的水化物(即最高价含氧酸)的酸性强弱最高价含氧酸的酸性越强,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱;氧化性越强的非金属元素单质,对应的非金属元素的非金属性越强,反之越弱(非金属相互置换)4、原子序数为1117号主族元素的金属性、非金属性的递变规律: NaMgAlSiPSCl原子序数11121314151617单质与水(或酸)的反应情况与冷水剧烈反应与冷水反应缓慢,与沸水剧烈反应与沸水反应很缓慢,与冷水不反应, 部分溶于水,部分与水反应非金属单质与氢气化合情况反应条件 高温磷蒸汽与氢气能反应加热光照或点燃氢化物稳定性 SiH
7、4极不稳定PH3高温分解H2S受热分解HCl很稳定最高价氧化物对应水化物的碱(酸)性强弱NaOH强碱Mg(OH)2中强碱Al(OH)3或H3AlO3两性氢氧化物H4SiO4极弱酸H3PO4中强酸H2SO4强酸HClO4强酸金属性、非金属性递变规律金属性逐渐减弱、非金属性逐渐增强5、元素周期律:元素的性质随着原子序数的递增而呈周期性变化,这个规律叫做元素周期律三、元素周期表1、元素周期表:把电子层数相同的各种元素,按原子序数递增的顺序从左到右排成横行,再把不同横行中最外层电子数相同的元素,按电子层数递增的顺序由上至下排成纵行,这样得到的一个表叫做元素周期表2、周期:具有相同的电子层数的元素按原子
8、序数递增的顺序排列而成的一个横行,叫做一个周期(1)元素周期表中共有7个周期,其分类如下:短周期(3个):包括第一、二、三周期,分别含有2、8、8种元素周期(7个)长周期(3个):包括第四、五、六周期,分别含有18、18、32种元素不完全周期:第七周期,共26种元素(1999年又发现了114、116、118号三种元素)(2)某主族元素的电子层数该元素所在的周期数(3)第六周期中的57号元素镧(La)到71号元素镥(Lu)共15种元素,因其原子的电子层结构和性质十分相似,总称镧系元素(4)第七周期中的89号元素锕(Ac)到103号元素铹(Lr)共15种元素,因其原子的电子层结构和性质十分相似,总
9、称锕系元素在锕系元素中,92号元素铀(U)以后的各种元素,大多是人工进行核反应制得的,这些元素又叫做超铀元素3、族:在周期表中,将最外层电子数相同的元素按原子序数递增的顺序排成的纵行叫做一个族(1)周期表中共有18个纵行、16个族分类如下:既含有短周期元素同时又含有长周期元素的族,叫做主族用符号“A”表示主族有7个,分别为I A、A、A、A、VA、A、A族(分别位于周期表中从左往右的第1、2、13、14、15、16、17纵行)只含有长周期元素的族,叫做副族用符号“B”表示副族有7个,分别为I B、B、B、B、VB、B、B族(分别位于周期表中从左往右的第11、12、3、4、5、6、7纵行)在周期
10、表中,第8、9、10纵行共12种元素,叫做族稀有气体元素的化学性质很稳定,在通常情况下以单质的形式存在,化合价为0,称为0族(位于周期表中从左往右的第18纵行)(2)在元素周期表的中部,从B到B共10个纵列,包括第族和全部副族元素,统称为过渡元素因为这些元素都是金属,故又叫做过渡金属(3)某主族元素所在的族序数:该元素的最外层电子数该元素的最高正价数【命题方向】题型一:元素周期表的结构典例1:短周期元素A、B、C的位置如图所示,已知B、C两元素所在族序数之和是A元素所在族序数的二倍,B、C两元素的原子序数之和是A元素的4倍,则A、B、C依次是() ABCABe、Na、Al BB、Mg、Si C
11、O、P、Cl DC、Al、P分析:设A的原子序数为x,根据三种元素在周期表中的位置,则B的原子序数为x+7,C的原子序数为x+9,根据B、C的原子序数之和是A的4倍,可推断元素的种类,本题也可利用排除法解答解答:已知B、C两元素的族序数之和是A元素族序数的2倍,则三种元素应为相邻主族元素,设A的原子序数为x,根据三种元素在周期表中的位置,则B的原子序数为x+7,C的原子序数为x+9,则有x+7+x+94x,解得x8,所以A的原子序数为8,即为O元素,则B的原子序数为15,为P元素,C的原子序数为17,为Cl元素点评:本题考查元素种类的推断,题目难度不大,注意短周期元素在周期表的位置的相对关系题
12、型二:元素周期律的考察典例2:(2011福建)依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是()AH3BO3的酸性比H2CO3的强 BMg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强CHCl、HBr、HI的热稳定性依次增强 D若M+和R2的核外电子层结构相同,则原子序数:RM分析:A、同周期从左向右元素的非金属性增强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性增强;B、同主族从上到下元素的金属性增强,则最高价氧化物对应的水化物的碱性增强;C、同主族从上到下元素的非金属性减弱,则气态氢化物的稳定性减弱;D、M+和R2的核外电子层结构相同,则阳离子在下一周期的前方,阴离子在上一周期的后方解答:A、非金属性BC,则最高
13、价氧化物对应的水化物的酸性为H3BO3H2CO3,故A错误;B、金属性MgBe,则最高价氧化物对应的水化物的碱性为Mg(OH)2Be(OH)2,故B正确;C、非金属性ClBrI,则HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱,故C错误;D、M+和R2的核外电子层结构相同,则M+在下一周期的前方,R2在上一周期的后方,原子序数MR,故D错误;故选B点评:本题考查元素周期律,学生熟悉元素的金属性与非金属性的递变规律是解答本题的关键,难度不大题型三:“位构性”的综合考查 典例3:(2009广东)下表是元素周期表的一部分,有关说法正确的是() 族周期AAAAAAA2cd3abefAe的氢化物比d的氢化物稳定
14、 Ba、b、e三种元素的原子半径ebaC六种元素中,e元素单质的化学性质最活泼 Dc、e、f的最高价氧化物对应的水化物的酸性依次增强 分析:元素周期律和元素周期表的综合运用,重在熟练掌握短周期元素,以及同一主族和同一周期元素性质的递变规律解答:A、d和e属于同一主族,由上到下,元素非金属性逐渐减弱,对应氢化物的稳定性逐渐减弱,即H2OH2S,故A错;B、a、b、e属于同一周期,从左到右核电荷数依次增多,原子半径逐渐减小,因此a、b、e三种元素的原子半径大小为abe,故B错;C、此题表达不明确,是金属性最强,还是非金属性最强,故C错;D、同一周期中,从左到右核电荷数依次增多,原子得电子能力逐渐增
15、强,同一主族,由上到下,原子得电子能力逐渐减弱,因此c、e、f的最高价氧化物对应的水化物酸性增强,故D对故选:D点评:本题考查了元素周期律和元素周期表的综合运用,设点全面,突出主干知识和核心内容,具有很好的区分度,不偏不怪,侧重基础【解题思路点拨】掌握元素周期表和元素周期律的问题需要掌握短所有元素的结构特点,它们在元素周期表中的位置、性质以及它们的化合物的性质,要有足够的知识储备2原电池和电解池的工作原理【知识点的知识】一、原电池1、定义:把化学能转化为电能的装置2、装置构成:自发的氧化还原反应;两个活泼性不同的金属(或一种是非金属导体);闭合回路;电解质溶液3、正负极的定义及判断:1)定义:
16、负极:电子流出的一极;正极:电子流入的一极2)正负极判断方法:1°由组成原电池的两极材料判断:一般来说,较活泼的或能和电解质溶液反应的金属为负极,较不活泼的金属或能导电的非金属为正极但具体情况还要看电解质溶液,如镁、铝电极在稀硫酸中构成原电池,镁为负极,铝为正极;但镁、铝电极在氢氧化钠溶液中形成原电池时,由于是铝和氢氧化钠溶液发生反应,失去电子,因此铝为负极,镁为正极1°根据外电路电流的方向或电子的流向判断:在原电池的外电路,电流由正极流向负极,电子由负极流向正极2°根据内电路离子的移动方向判断:在原电池电解质溶液中,阳离子移向正极,阴离子移向负极3°根
17、据原电池两极发生的化学反应判断:原电池中,负极总是发生氧化反应,正极总是发生还原反应因此可以根据总化学方程式中化合价的升降来判断4°根据电极质量的变化判断:原电池工作后,若某一极质量增加,说明溶液中的阳离子在该电极得电子,该电极为正极,活泼性较弱;如果某一电极质量减轻,说明该电极溶解,电极为负极,活泼性较强5°根据电极上产生的气体判断:原电池工作后,如果一电极上产生气体,通常是因为该电极发生了析出氢的反应,说明该电极为正极,活动性较弱6°根据某电极附近pH的变化判断:电极附近近的pH增大了,说明该电极为正极,金属活动性较弱4、电流及电子移动方向判断:外电路:电子移
18、动方向,负极正极;电流方向,正极负极;内电路:离子迁移方向,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动;电流方向:负极正极二、原电池和电解池比较:装置原电池电解池 实例 原理使氧化还原反应中电子作定向移动,从而形成电流这种把化学能转变为电能的装置叫做原电池使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程叫做电解这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池形成条件自发的氧化还原反应;两个活泼性不同的电极;闭合回路;电解质溶液电源;两个电极(惰性或非惰性);电解质(水溶液或熔化态);闭合回路反应类型自发的氧化还原反应非自发的氧化还原反应电极名称由电极本身性质决定:正极:材料性质较不活泼的电极;负极:材料
19、性质较活泼的电极由外电源决定:阳极:连电源的正极;阴极:连电源的负极;电极反应负极:Zn2eZn2+(氧化反应)正极:2H+2eH2(还原反应)阴极:Cu2+2eCu (还原反应)阳极:2Cl2eCl2 (氧化反应)电子流向负极正极电源负极阴极;阳极电源正极电流方向正极负极电源正极阳极;阴极电源负极能量转化化学能电能电能化学能应用抗金属的电化腐蚀;实用电池电解食盐水(氯碱工业);电镀(镀铜);电冶(冶炼Na、Mg、Al);精炼(精铜)【命题方向】题型一:原电池的装置和工作原理典例1:http:/wwwjyeoocom/chemistry2/ques/detail/b96e2c503ec9448
20、eb2c8eb4361a161ec(2014龙湖区二模)如图为一原电池的结构示意图,下列说法不正确的是()A原电池工作时的总反应为Zn+Cu2+Zn2+Cu B原电池工作时,Zn电极流出电子,发生氧化反应C若将Cu电极改为Fe电极,CuSO4溶液改为FeSO4溶液,Zn电极仍作负极D盐桥中装有琼脂饱和氯化钾溶液,则盐桥中的K+移向ZnSO4溶液分析:锌比铜活泼,锌为负极,发生氧化反应,电极方程式为Zn2eZn2+,铜为正极,发生还原反应,电极方程式为Cu2+2eCu,原电池工作时,电子由负极经外电路流向正极,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,以此解答解答:A该原电池中,负极上锌失电子生成锌离
21、子,正极上铜离子得到生成铜,电池反应式为:Zn+Cu2+Zn2+Cu,故A正确;B该原电池中,易失电子的锌作负极,负极上锌失电子生成锌离子,发生氧化反应,故B正确;C如果将Cu电极改为Fe电极,锌的活泼性大于铁,所以Zn电极依然作负极,故C正确;D原电池工作时,阳离子向正极移动,即盐桥中的K+移向CuSO4溶液,故D错误故选D点评:本题考查原电池知识,侧重于学生的分析能力的考查,注意把握原电池的工作原理和电极方程式的书写,难度不大题型二:原电池的构成条件典例2:http:/wwwjyeoocom/chemistry2/ques/detail/1a0477a3119a4db18a6ca1f5f5
22、a9051f下列关于原电池的叙述正确的是()A构成原电池的正极和负极必须是两种不同的金属 B原电池的电极不一定参与电极反应C在原电池中,电子流出的一极是负极,该电极被还原 D原电池放电时,电流的方向是从负极到正极分析:A、原电池的正极和负极可能是两种不同的金属;B、燃料电池是气体参加反应,电极本身不参与反应;C、原电池是把化学能转变为电能的装置,原电池放电时,负极上失去电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应,电子从负极沿导线流下正极,D、原电池中电子流出的一端电极为负极,电流方向和电子流向相反解答:A、电极材料可由金属构成,也可由能导电的非金属和金属材料构成,故A错误;B、原电池电极可以参
23、加反应,也可以不参加反应,如燃料电池,故B正确;C、原电池在在工作时其负极不断产生电子并经外电路流向正极,电子流出的一极为负极,失电子发生氧化反应,故C错误;D、原电池放电,电流从正极流向负极,故D错误;故选B点评:本题考查了原电池原理,难度不大,会根据得失电子判断化学反应类型、电极名称、电子流向,电流流向等,题目较简单【解题方法点拨】盐桥的作用:使整个装置构成通路,代替两溶液直接接触;平衡电荷,使装置能产生持续、稳定的电流3金属的电化学腐蚀与防护【考点归纳】一、金属的电化学腐蚀1金属的腐蚀 (1)概念:金属或合金与周围的物质发生反应而引起损耗的现象 (2)实质:金属原子失去电子变成阳离子的过
24、程即金属发生了反应 (3)类型:化学腐蚀:指金属与接触到的物质直接发生化学反应,腐蚀过程中无电流产生 电化学腐蚀:涉及电化学原理,腐蚀过程中有电流产生 2化学腐蚀 金属跟接触到的干燥气体如(O2、Cl2、SO2等)或非电解质液体(如石油)等直接发生而引起的腐蚀 3电化学腐蚀 (1)概念 不纯的金属跟电解质溶液接触时,会发生反应,比较活泼的金属失去电子而被氧化 (2)分类 吸氧腐蚀:在水膜酸性很弱或呈中性时,正极上O2被还原 钢铁吸氧腐蚀:负极:2Fe4e2Fe2+;正极:O2+4e+2H2O4OH;总反应式为:2Fe+O2+2H2O2Fe(OH)2,Fe(OH)2继续与空气中的氧气作用:4Fe
25、(OH)2 +O2+2H2O4Fe(OH)3,Fe(OH)3脱去一部分水就生成铁锈(Fe2O3xH2O),铁锈疏松地覆盖在钢铁表面,不能阻止钢铁继续腐蚀析氢腐蚀:在水膜酸性较强时,正极上H+被还原 钢铁析氢腐蚀:负极:Fe2e2Fe2+;正极:2H+2eH2;总反应式为:Fe+2H+Fe2+H2二、金属的防护 1改变金属内部组织结构如制成合金等 2金属表面加保护层:如在金属表面喷油漆、涂油脂、电镀或表面钝化等方法 3电化学保护 (1)牺牲阳极的阴极保护法被保护的金属上连接一种更活泼的金属,被保护的金属作原电池的正极 (2)外加电流的阴极保护法被保护的金属与电源的负极相连,作电解池的阴极三、判断
26、金属腐蚀快慢的规律:电解原理引起的腐蚀(做阳极)原电池原理引起的腐蚀(做负极)化学腐蚀有防护腐蚀措施的腐蚀(做正极)有防护腐蚀措施的腐蚀(做阴极);同种金属的腐蚀在强电解质中弱电解质中非电解质中;活泼性不同的两金属组成原电池,活泼性差别越大,腐蚀越快;对同一电解质溶液来说,电解质溶液浓度越大,腐蚀越快【命题方向】题型一:考查金属腐蚀的原理和类别典例1:下列关于钢铁腐蚀的叙述正确的是()A吸氧腐蚀时正极放出氧气 B析氢腐蚀时正极放出氢气C化学腐蚀速率超过电化学腐蚀速率 D析氢腐蚀比吸氧腐蚀普遍分析:在酸性环境下,钢铁发生析氢腐蚀,弱酸性、中性或碱性环境中,钢铁发生吸氧腐蚀,无论析氢腐蚀还是吸氧腐
27、蚀,铁都作负极,碳作正极;A、吸氧腐蚀,正极吸收氧气得到电子生成氢氧根离子,故A错误;B、析氢腐蚀正极上是氢离子得到电子生成氢气;C、电化学腐蚀的速率大于化学腐蚀;D、吸氧腐蚀较普遍解答:A、吸氧腐蚀正极是氧气得到电子生成氢氧根离子,电极反应为:O2+2H2O+4e4OH,故A错误;B、析氢腐蚀正极是氢离子得到电子生成氢气,电极反应为2H+2eH2,故B正确;C、如果没有形成原电池,在金属变成金属离子溶进水中和水中的氢离子变成氢气,是在同一个地方发生的,这样金属离子在水中扩散时,会和氢离子发生碰撞,阻碍氢离子和金属单质的接触,所以化学反应速率较慢如果形成了原电池,金属离子在负极上扩散到溶液中,
28、而氢离子在正极上变成氢气,不会被阻碍,所以化学反应速率较快,故C错误;D、吸氧腐蚀比析氢腐蚀普遍,故D错误;故选:B点评:本题考查了金属腐蚀的类型和反应实质,理解原电池反应的原理是解题关键,题目较简单题型二:不同条件下金属腐蚀的速率比较典例2:(2012南宁一模)模拟铁的电化学防护的实验装置如图所示,下列说法错误的是()A若X为碳棒,开关K置于A处可减缓铁的腐蚀 B若X为锌棒,开关K置于A处或B处均可减缓铁的腐蚀C若X为锌棒,开关K置于B处时,铁电极上发生的反应为2H+2eH2D若X为碳棒,开关K置于A处时,铁电极上发生的反应为2H+2eH2分析:开关置于A处,该装置是电解池,X作阳极,铁作阴
29、极,阳极上失电子发生氧化反应,阴极上得电子发生还原反应;开关置于B处,该装置是原电池,较活泼的金属作负极,负极上失电子发生氧化反应,正极上得电子发生还原反应解答:A若X为碳棒,开关K置于A处,该装置是电解池,铁作阴极而被保护,所以可以减缓铁的腐蚀,故A正确;B若X为锌棒,开关K置于A处,铁棒作阴极而被保护,开关置于B处,铁作正极而被保护,所以均可减缓铁的腐蚀,故B正确;C若X为锌棒,开关K置于B处时,该装置是原电池,铁作正极,正极上氧气得电子发生还原反应,故C错误;D若X为碳棒,开关K置于A处时,该装置是电解池,铁作阴极,铁电极上发生的反应为2H+2eH2,故D正确;故选C点评:本题考查原电池
30、和电解池原理,明确电极上得失电子是解本题关键,电极反应式的书写是学习难点,同时也是考试热点,应重点掌握题型三:金属腐蚀条件及防护的考查典例3:(2013北京)下列金属防腐的措施中,使用外加电流的阴极保护法的是()A水中的钢闸门连接电源的负极 B金属护拦表面涂漆C汽车底盘喷涂高分子膜 D地下钢管连接镁块分析:使用外加电流的阴极保护法说明该该金属防腐的措施中连接外加电源,且阴极连接电源负极解答:A水中的钢闸门连接电源负极,阴极上得电子被保护,所以属于使用外加电流的阴极保护法,故A正确;B对健身器材涂油漆使金属和空气、水等物质隔离而防止生锈,没有连接外加电源,故B错误;C汽车底盘喷涂高分子膜阻止了铁
31、与空气、水的接触,从而防止金属铁防锈,没有连接外加电源,故C错误;D镁的活泼性大于铁,用牺牲镁块的方法来保护船身而防止铁被腐蚀,属于牺牲阳极的阴极保护法,故D错误;故选A点评:本题考查了金属的腐蚀与防护,解答时要从钢铁生锈的条件方面进行分析、判断,从而找出科学的防锈方法【解题思路点拨】熟记吸氧腐蚀和析氢腐蚀的电极反应和条件,金属腐蚀的条件,掌握金属防护的常见方法4化学平衡的影响因素【知识点的认识】1、化学平衡的影响因素(vt图象):(1)浓度:a、增大反应物浓度,平衡正向移动;减小反应物浓度,平衡逆向移动 增大反应物浓度,平衡正向移动 减小反应物浓度,平衡逆向移动b、增大生成物浓度,平衡逆向移
32、动;减小生成物浓度,平衡正向移动 减小生成物浓度,平衡正向移动 增大生成物浓度,平衡逆向移动(2)温度:升高温度,平衡向吸热反应方向移动:降低温度,平衡向放热反应方向移动:(3)压强:增大压强,反应朝着气体体积减小的方向进行;减小压强,反应朝着气体体积增大的方向进行对于气体体积不变的反应,压强改变平衡不移动(4)催化剂:催化剂同倍数增大反应物浓度,平衡不移动2、化学平衡移动原理(勒夏特列原理):改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强、温度),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动,这就是勒夏特列原理概念的理解:影响平衡的因素只有浓度、压强、温度三种;原理的适用范围是只有一项条件变化的情况,当多项条件
33、同时发生变化时,情况比较复杂;定性角度:平衡移动的方向为减弱外界改变的方向;定量角度:平衡移动的结果只能减弱(不可能抵消)外界条件的变化【命题方向】题型一:化学平衡的影响因素典例1:(2014安徽模拟)COCl2(g)CO(g)+Cl2(g);H0当反应达到平衡时,下列措施:升温恒容通入惰性气体增加CO浓度减压加催化剂恒压通入惰性气体,能提高COCl2转化率的是()ABCD分析:化学反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)H0,正反应是气体体积增大的吸热反应,升温平衡向吸热反应方向移动;恒容通入惰性气体,总压增大,分压不变,平衡不动;增加CO的浓度,平衡逆向进行;减压平衡向气体体积增大的方
34、向进行;加催化剂,改变速率不改变平衡;恒压通入惰性气体,压强增大,为保持恒压,体积增大压强减小,平衡正向进行解答:化学反应COCl2(g)CO(g)+Cl2(g)H0,正反应是气体体积增大的吸热反应,升温平衡向正反应移动,COCl2转化率增大,故符合;恒容通入惰性气体,总压增大,反应混合物各组分的浓度不变,平衡不移动,COCl2转化率不变,故不符合;增加CO的浓度,平衡向逆反应方向移动,COCl2转化率减小故不符合;减压平衡向正反应方向移动,COCl2转化率增大,故符合;加催化剂,改变速率不改变平衡,COCl2转化率不变,故不符合;恒压通入惰性气体,压强增大,为保持恒压,体积增大压强减小,平衡
35、正向进行,COCl2转化率增大,故符合,故选:B点评:本题考查了化学平衡的影响因素,注意理解通入惰性气体对平衡移动影响,题目难度中等题型二:图象题分析典例2:对于可逆反应:A2(g)+3B2(g)2AB3(g);H0下列图象中正确的是()A B C D分析:对于可逆反应A2(g)+3B2(g)2AB3(g)H0,正反应放热,升高温度正逆反应速率都增大,化学向逆反应方向移动,增大压强,平衡向正反应方向移动,结合图象分析解答解答:A升高温度,正逆反应速率都增大,平衡向逆反应方向移动,交叉点后,逆反应速率应该大于正反应速率,故A正确;B该反应是气体体积减小的可逆反应,增大压强,平衡向正反应方向移动,
36、所以A的含量是减小,压强一定升高温度,平衡向逆反应方向移动,A的含量增大,故B正确;C该反应是放热反应,先拐先平,温度高,故C错误;D压强越大,反应速率越大,正逆反应速率都增大,故D错误;故选AB点评:本题考查化学平衡的图象,明确外界条件对化学平衡的影响及图象中纵横坐标的含义、“定一议二”“先拐先平”即可解答,难度不大【解题方法点拨】外界条件对化学反应速率和化学平衡影响对比分析:条件变化反应特征化学反应速率v正与v逆的关系平衡移动方向增大c(A)可逆反应加快加快v正v逆正反应方向增大c(C)加快加快v正v逆逆反应方向减小c(A)减慢减慢v正v逆逆反应方向减小c(C)减慢减慢v正v逆正反应方向增
37、大压强m+np+q加快加快v正v逆正反应方向m+np+q加快加快v正v逆平衡不移动m+np+q加快加快v正v逆逆反应方向减小压强m+np+q减慢减慢v正v逆逆反应方向m+np+q减慢减慢v正v逆平衡不移动m+np+q减慢减慢v正v逆正反应方向升高温度Q0加快加快v正v逆逆反应方向Q0加快加快v正v逆正反应方向降低温度Q0减慢减慢v正v逆正反应方向Q0减慢减慢v正v逆逆反应方向注意:升高温度和增大压强,正逆反应速率都加快,只是增加幅度不同,因此平衡发生移动;降低温度和减小压强,正逆反应速率都减慢5弱电解质在水溶液中的电离平衡【知识点的知识】1、电离平衡概念一定条件(温度、浓度)下,分子电离成离子
38、的速率和离子结合成分子的速率相等,溶液中各分子和离子的浓度都保持不变的状态叫电离平衡状态(属于化学平衡)。任何弱电解质在水溶液中都存在电离平衡,达到平衡时,弱电解质具有该条件下的最大电离程度。2、电离平衡的特征逆:弱电解质的电离过程是可逆的,存在电离平衡。等:弱电解质电离成离子的速率和离子结合成分子的速率相等。动:弱电解质电离成离子和离子结合成分子的速率相等,不等于零,是动态平衡。定:弱电解质在溶液中达到电离平衡时,溶液里离子的浓度、分子的浓度都不再改变。变:外界条件改变时,平衡被破坏,电离平衡发生移动。3、影响电离平衡的因素(符合勒夏特列原理)(1)内因电解质本身的性质,是决定性因素。(2)
39、外因温度由于弱电解质电离过程均要吸热,因此温度升高,电离度增大。浓度同一弱电解质,浓度越大,电离度越小。在一定温度下,浓度越大,电离程度越小。因为溶液浓度越大,离子相互碰撞结合成分子的机会越大,弱电解质的电离程度就越小。因此,稀释溶液会促进弱电解质的电离。例如:在醋酸的电离平衡 CH3COOHCH3COO+H+A 加水稀释,平衡向右移动,电离程度变大,但c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO)变小;B 加入少量冰醋酸,平衡向右移动,c(CH3COOH)、c(H+)、c(CH3COO)增大但电离程度小;外加物质若加入的物质电离出一种与原电解质所含离子相同的离子,则会抑制原电解质的电离
40、,使电离平衡向生成分子的方向移动;若加入的物质能与弱电解质电离出的离子反应,则会促进原电解质的电离,使电离平衡向着电离的方向移动。以电离平衡CH3COOHCH3COO+H+为例,各种因素对平衡的影响可归纳为下表:项 目平衡移动方向c(H+)n(H+)c(Ac)c(OH)c(H+)/c(HAc)导电能力电离程度加水稀释向右减小增多减小增多增多减弱增大加冰醋酸向右增大增多增多减小减小增强减小升高温度向右增大增多增多增多增多增强增大加NaOH(s)向右减小减少增多增多增多增强增大H2SO4(浓)向左增大增多减少减少增多增强减小加醋酸铵(s)向左减小减少增多增多减小增强减小加金属Mg向右减小减少增多增
41、多增多增强增大加CaCO3(s)向右减小减少增多增多增多增强增大4、电离方程式的书写(1)强电解质用“”,弱电解质用“”(2)多元弱酸分步电离,多元弱碱一步到位。H2CO3H+HCO3,HCO3H+CO32,以第一步电离为主。NH3H2ONH4+OH Fe(OH)3Fe3+3OH(3)弱酸的酸式盐完全电离成阳离子和酸根阴离子,但酸根是部分电离。 NaHCO3Na+HCO3,HCO3H+CO32(4)强酸的酸式盐如NaHSO4完全电离,但在熔融状态和水溶液里的电离是不相同的。熔融状态时:NaHSO4Na+HSO4;溶于水时:NaHSO4Na+H+SO42。5、电离平衡常数(相当于化学平衡常数)在
42、一定温度下,当弱电解质的电离达到平衡状态时,溶液中电离产生的各种离子浓度的乘积与溶液中未电离的弱电解质分子浓度的比值是一个常数,这个常数叫做电离平衡常数,简称电离常数,通常用Ka表示弱酸的电离常数。ABA+B (1)K的意义:K值越大,则电离程度越大,电解质(即酸碱性)越强;K值越小,电离程度越小,离子结合成分子就越容易,电解质(即酸碱性)越弱。表达式中各组分的浓度均为平衡浓度。(2)K的影响因素:K的大小与溶液的浓度无关,只随温度的变化而变化。温度不变,K值不变;温度不同,K值也不同。(3)多元弱酸的K:多元弱酸的电离是分步电离的,每步电离平衡常数,通常用K1、K2、K3分别表示,但第一步电
43、离是主要的。如:磷酸的三个K值,K1K2K3,磷酸的电离只写第一步。说明:一元弱酸、一元弱碱的电离常数表达式:CH3COOHCH3COO+H+一定温度下CH3COOH的电离常数为:NH3H2ONH4+OH一定温度下NH3H2O的电离常数为:多元弱酸的电离特点及电离常数表达式:1°分步电离:是几元酸就分几步电离。每步电离只能产生一个H+,每一步电离都有其相应的电离常数。2°电离程度逐渐减小,且K1K2K3,故多元弱酸溶液中平衡时的H+主要来源于第一步。所以,在比较多元弱酸的酸性强弱时,只需比较其K1即可。例如25时,H3PO4的电离;H3PO4H2PO4+H+ H2PO4HP
44、O42+H+ HPO42PO43+H+ 多元弱酸溶液中的c(H+)是各步电离产生的c(H+)的总和,在每步的电离常数表达式中的c(H+)是指溶液中H+的总浓度而不是该步电离产生的c(H+)。6、电离度电离度()(相当转化率,与温度、浓度均有关)A 内因:电解质的本性。B 外因:温度和溶液的浓度等。(1)浓度的影响: 醋酸稀释时电离度变化的数据: 浓度(mol/L) 0.2 0.1 0.001 电离度(%) 0.948 1.32 12.4 可见,电离度随浓度的降低而增大。(因浓度越稀,离子互相碰撞而结合成分子的机会越少,电离度就越大。)【命题方向】题型一:影响电离平衡的因素典例1:(2013南昌
45、模拟)已知0.1molL1的醋酸溶液中存在电离平衡:CH3COOHCH3COO+H+,要使溶液中1c(H+)c(CH3COOH)1的值增大,可以采取的措施是()加少量烧碱溶液升高温度加少量冰醋酸加水。ABCD分析:本题中提供的四种措施都会使醋酸的电离平衡正向移动:c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),加少量烧碱溶液,溶液的酸性减弱,使醋酸的电离平衡正向移动,c(CH3COO)增大;弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度促进电离,溶液中c(H+)增大,c(CH3COOH)降低;c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),加少量冰醋酸,平衡向电离方向移动,c(CH3
46、COO)增大;c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH),加水促进电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)降低。解答:c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),加少量烧碱溶液,溶液的酸性减弱,使醋酸的电离平衡正向移动,c(CH3COO)增大,c(H+)c(CH3COOH)值减小,故错误;弱电解质的电离过程是吸热的,升高温度促进电离,溶液中c(H+)增大,c(CH3COOH)降低,c(H+)c(CH3COOH)值增大,故正确;c(H+)c(CH3COOH)=Kac(CH3COO-),加少量冰醋酸,使醋酸的电离平衡正向移动,c(CH3COO)增大,c(H
47、+)c(CH3COOH)值减小,故错误;1c(H+)c(CH3COOH)=n(H+)n(CH3COOH),加水促进电离,溶液中n(H+)增大,n(CH3COOH)降低,c(H+)c(CH3COOH)值增大,故正确;故选C。点评:本题考查弱电解质的电离平衡、电离平衡常数等,难度中等,注意并不是醋酸的电离平衡正向移动c(H+)c(CH3COOH)值就一定增大。题型二:强酸和弱酸的鉴别典例2:(2014红桥区二模)室温下,对于pH和体积均相同的醋酸和盐酸两种溶液,分别采取下列措施,有关叙述正确的是()A加适量的醋酸钠晶体后,两溶液的pH均增大 B温度都升高20后,两溶液的pH均不变C加水稀释两倍后,
48、两溶液的pH均减小 D加足量的锌充分反应后,两溶液中产生的氢气一样多分析:盐酸是强酸,醋酸是弱酸,所以醋酸溶液中存在电离平衡,升高温度能促进弱电解质电离,pH相同的醋酸和盐酸,醋酸的浓度大于盐酸,不同的酸和相同金属反应,生成氢气的速率与溶液中离子浓度成正比。解答:A向盐酸中加入醋酸钠晶体,醋酸钠和盐酸反应生成醋酸,导致溶液的pH增大,向醋酸中加入醋酸钠,能抑制醋酸电离,导致其溶液的pH增大,故A正确;B盐酸是强酸,不存在电离平衡,升高温度不影响盐酸的pH,醋酸是弱酸,其水溶液中存在电离平衡,升高温度,促进醋酸电离,导致醋酸溶液中氢离子浓度增大,所以醋酸的pH减小,故B错误;CpH相同、体积相同
49、的醋酸和盐酸两种溶液分别加水稀释后,溶液中氢离子浓度都减小,所以pH都增大,故C错误;DpH相同、体积相同的醋酸和盐酸,醋酸的物质的量大于盐酸,且二者都是一元酸,所以分别与足量的锌反应,醋酸产生的氢气比盐酸多,故D错误;故选A。点评:本题考查弱电解质电离,易错选项是B,注意对于相同浓度的盐酸和醋酸溶液,升高温度,盐酸的pH不变,但醋酸的pH改变,为易错点。题型三:电离平衡常数的含义典例3:(2013上海)部分弱酸的电离平衡常数如表,下列选项错误的是()弱酸HCOOHHCNH2CO3电离平衡常数(25)Ki1.77×104Ki4.9×1010Ki14.3×107Ki
50、25.6×1011A2CN+H2O+CO22HCN+CO32B2HCOOH+CO322HCOO+H2O+CO2C中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者D等体积、等浓度的HCOONa和NaCN溶液中所含离子总数前者小于后者分析:弱酸的电离平衡常数越大,其酸性越强,等pH的弱酸溶液,酸性越强的酸其物质的量浓度越小,弱酸根离子水解程度越小,结合强酸能和弱酸盐反应制取弱酸分析解答。解答:根据电离平衡常数知,酸性强弱顺序为:HCOOHH2CO3HCNHCO3,A氢氰酸的酸性大于碳酸氢根离子而小于碳酸,所以发生CN+H2O+CO2HCN+HCO3反应,故A错误;B甲酸
51、的酸性大于碳酸,所以2HCOOH+CO322HCOO+H2O+CO2能发生,故B正确;C等pH的HCOOH和HCN溶液,甲酸的物质的量浓度小于氢氰酸,所以中和等体积、等pH的HCOOH和HCN消耗NaOH的量前者小于后者,故C正确;D根据电荷守恒,c(HCOO)+c(OH)c(Na+)+c(H+),c(CN)+c(OH)c(Na+)+c(H+),即离子总数是n(Na+ )+n(H+)的2倍,而NaCN的水解程度大,即NaCN溶液中的c(OH)大,c(H+)小,c(Na+)相同,所以甲酸钠中离子浓度大,故D错误;故选AD。点评:本题考查弱电解质的电离,根据平衡常数确定酸性强弱,从而确定酸之间的转
52、化,结合电荷守恒来分析解答,难度中等。【解题方法点拨】弱电解质的证明方法(以盐酸和醋酸为例):1、通过测定同浓度、同体积的溶液的导电性强弱来鉴别实验:等体积、浓度均为0.5molL1的盐酸和CH3COOH溶液的导电性实验表明,盐酸的导电能力比CH3COOH溶液的导电能力大得多。因为溶液导电能力的强弱是由溶液里自由移动离子的浓度的大小决定的。规律1:同物质的量浓度的酸溶液,酸越弱,其溶液的导电能力越弱。2、通过测定同浓度溶液的pH大小来鉴别实验:在常温下,用pH试纸的测定0.1molL1的盐酸和CH3COOH溶液的pH,盐酸的pH为1,CH3COOH溶液的pH约为3这就表明盐酸是完全电离的强酸,CH3COOH是部分电离的弱酸。规律2:同物质的量浓度的酸溶液,酸性越弱,溶液的pH
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