《选修4化学反应原理》知识点总结

1、高中化学基础知识总结IV化学反应原理第一章化学反应与能量一、始变、反应热要点一：反应热（烙变）的概念及表示方法化学反应过程中所释放或吸收的能量，都可以用热量来描述，叫做反应热，又称始变，符号为AH,单位为kJ/mol ,规定放热反应的 AH为“一；吸热反应的 AH为+：特别提醒：（1）描述此概念时，无论是用 反应热、始变”或“ AH示，其后所用的数值必须带“+或“-o（2）单位是kJ/mol,而不是kJ,热量的单位是 kJ。（3）在比较大小时，所带“+”符号均参入比较。要点二：放热反应和吸热反应1 .放热反应的 AH为“一或AHV 0 ;吸热反应的 AH为“域AH 0?H=E （生成物的总能量

2、）一 E （反应物的总能量）?H=E （反应物的键能）一E （生成物的键能）2 .常见的放热反应和吸热反应 放热反应：活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应、多数化合反应。 吸热反应：多数的分解反应、氯化俊固体与氢氧化银晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳的反应3 .需要加热的反应，不一定是吸热反应；不需要加热的反应，不一定是放热反应4 .通过反应是放热还是吸热，可用来比较反应物和生成物的相对稳定性。如C （石墨，s）C （金刚石，s） AH3= +1.9kJ/mol,该反应为吸热反应，金刚石的能量高，石墨比金属石稳定。二、热化学方程式的书写书写热化学方程式时，除了遵

3、循化学方程式的书写要求外，还要注意以下几点：1 .反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值和符号可能不同，因此必须注明反应物和生成物的聚集状态，用 s、1、g分别表示固体、液体和气体，而不标T”。2 . 4H只能写在热化学方程式的右边，用空格隔开，AH值“一”表示放热反应，4H值“+”表示吸热反应；单位为kJ/mol。”3 .热化学方程式中各物质化学式前面的化学计量数仅表示该物质的物质的量，并不表示物 质的分子数或原子数，因此，化学计量数可以是整数，也可以是分数。4 . 4H的值要与热化学方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍， H也要加倍。5 .正反应若为放热反应，则其逆

4、反应必为吸热反应，二者4H的数值相等而符号相反。三、燃烧热、中和热、能源要点一：燃烧热、中和热及其异同燃烧热中和热相同点能量变化放热反应Ah 0,不能自发进行；田 H-TAS 0,能自发进行；*G=* H-TAS=0,反应处于平衡状态。】化学反应自发进行的方向性变与嫡值综合考虑Z化学反应方向的判断Ah0, AS0. A0,蒿温下露自发进行第三章水溶液中的离子平衡一、电解质、非电解质，强弱电解质的比较1 .电解质、非电解质的概念电 解 质非电解质定义在水溶液中或唇化状态下能导电的化 合物在水溶漉中和熔化状态下都不导电 的化合物相同点都是与溶解性无关的化合物不同点在一定条件下能电鬲不能电高在水溶液

5、中或熔化状态下能导电在水溶液中和熔化状态下都不导电与常见物质 类别的关藤离子化合物和部分共阶化合物全是共检化合物通常为酸、疏、水、典型金属鼠 化物、某喳非金属氨化物等通常为非鱼属氧化物、某些非金属氢 化物、绝大多数有机物等2.强电解质与弱电解质的概念强电解质弱电解质概念在水溶漏中全部电鬲成肉子的电麟质在水溶液中只有一部分电离成商子 的电解质电高程度完全部分喀港里粒子水合离子水合分子、水合离子物质结构离于化合物.某些共价化合物某些共价化合物与常见物质送别的关系通常为强通 HCk H2SQ4、HN5 等强麻：NaOiH. KOH. BagHh等绝大 普黑盐：NaCI. CaCO3、CHsCOONa

6、 等逋常为弱醵：CHsCDOH. HF. HCIOs H3S, H2CO3. H2SiO3. H4SQ4等疆由 NHa-HjO. Cu(OH)3a?极少数盐、水3.强弱电解质通过实验进行判断的方法(以HAc为例)：(1)溶液导电性对比实验：相同条件下，HAc溶液的导电性明显弱于强酸(盐酸、硝酸)(2)测 0.01mol/LHAc 溶液的 pH2(3)测NaAc溶液的pH值： 常温下，PH7(4)测pH= a的HAc稀释100倍后所得溶液pH2E3,即第二步电离通常比第一步电离难得多，第三步电离又比第二步电离难得多，因此在计算多元素弱酸溶液的c(H+)或比较弱酸酸性相对强弱时，通常只考虑第一步电

7、离。三、影响水电离平衡的因素和水的离子积常数要点一：影响水电离平衡的因素1.温度：升温，促进水电离，c(H+)、c(OH)同时增大，但溶液仍呈中性。2,加入酸碱：向纯水中加入酸或碱溶液，酸电离出H+或碱电离出的OH均使水的电离平衡受到抑制。3 .加入可水解的离子(弱酸根或弱碱阳离,子)：破坏了水的电离平衡，使水的电离平衡右移，促进了水的电离。4 .其他因素：向水中加入活泼金属、电解时有H+、OH放电时均可促进水的电离平衡正向移动。要点二：水的离子积常数1.水的离子积表示为 Kw = c(H+) c(OH ),水的离子积只与温度有关，如不指明，则是在25 C ；升高温度，Kw增大，降低温度，Kw

8、减小。2 .不仅适用于纯水，还适用于以水为溶剂的稀酸、稀碱溶液。碱溶液中：Kw =c水(H ) c碱(OH )，酸溶液中：Kw = c酸(H ) c7K(OH )；在不同的溶液中，c(1)和 c(OH)虽然不一定相等，但由水电离出的c(H+)和c(O$)去口总是相等的。3 .当水中加入酸或碱时，水的电离平衡都受到抑制，但Kw不变，改变的只是 c(H+) c(OH一)相对大小。4 . Kw= c(H+) X c(OH式中的c(H+)和c(O,)指的是溶液中的 H+和OH的总浓度，一般说来，当溶液中c(H+)或c(OHI )大于由水电离出的 H+和OH的1000倍时，水的电离可忽略。 四、溶液的酸

9、碱性及PH值的计算要点一：溶液白酸碱性及 PH值1 .溶液酸碱性的判断依据：c(H+) c(OHI ),溶液呈酸性；c(H+)=c(OHI ),溶液呈中性；c(H+)c(Ohl ),溶液呈碱性。2 .酸碱性与PH值的关系：用PH值的大小来判断溶液的酸碱性，须注意温度：常温下，PH=7的溶液为中性；在 100 c时，PH=7时，溶液呈碱性。3 .释稀溶液与PH的关系： 对于强酸溶液，每稀释10倍，PH增大一个单位，无论如何冲稀也不会等于或大于7;对于强碱溶液，每冲稀 10倍，PH减小一个单位，无论如何冲稀也不会等于或小于7。对于PH相同的强酸和弱酸(强碱或弱碱)溶液冲稀相同的倍数，强酸或强碱溶液

10、的PH变化大，这是因为强酸或强碱已完全电离，而弱酸或弱碱还能继续电离出h+、OH o要点二：PH值的计算1 .单一溶液的pH值计算：pH=lgc(H+)2 .溶液的稀释：规律：酸：pH= a,力口水稀释10n倍，强酸：pH= a + n,弱酸：pH b n 无限稀释，pH接近7,但不会小于7。3 .酸酸混合或碱碱混合溶液 pH值计算(1)强酸混合：但笠二强工七支也Vi +vac (H+) = Kw/ c(OH ),求算 c (H+)。(2)强碱混合: 然后，再根据2.强酸和强碱混合恰好完全反应：pH=7酸过量时：MH*)= %田 一白/01 Ty %+炉碱过量时：金、“9无).一“阴),c (

11、Q月)-4-v,根据 c ( H+) = Kw/ c(OH ),求 c ( H+)五、电离方程式和水解方程式的书写要点一：电离方程式的书写1 .由于弱电解质在溶液中部分电离，故写电离方程式时用1=”符号，如 CH3COOH= H+ + CH3COO2 .多元弱酸分步电离，以第一步电离为主： 如 H2CQ 电离：H2CO3HCO3 + H+ , HCQ -CQ2 +H+3 .多元弱碱的电离与多元弱酸的电离情况相似，但常用一步表示：Fe(OH户- Fe3+3OH要点二：水解方程式的书写1 .因单个离子水解程度较弱，故水解反应方程式用生成的产物少，生成物一般不标”或“储2 .多元弱酸对应的盐水解方程

12、式与多元弱酸的电离方程式一样也是分步进行，不能合并。3 .多元弱碱阳离子的水解方程式一步完成。例如FeC3水解：FeC3+3H2OFe(OH)3+3H+4 .双水解是指阴阳离子均水解，且水解程度较大，一般能进行到底，此类水解用“柒示，生成物中的沉淀、气体要用 或T标出，如Al3+与AlO2-、HCOT、HS-、ST之间均发生双水解反应，如 Al3+ 3HS +3H2O=Al(OH)3 J +3H2ST六、盐类的水解要点一：盐类水解规律1 .有弱才水解，无弱不水解，越弱越水解；谁强显谁性，两弱相促进，两强不水解。2 .多元弱酸根，浓度相同时，正酸根比酸式酸水解程度大， 碱性更强(如Na2CO3

13、NaHCQ)。 要点二：影响盐类的水解的因素1 .内在因素：组成盐的弱离子对应的酸或碱越弱，盐的水解程度越大.2 .外在因素： 温度：升高温度，能促进盐的水解 (因盐的水解是吸热的)；冲稀：用水稀释，盐的浓度减小，水解所呈现的酸碱性减弱，但盐的水解程度增大；加入酸或碱：能促进或抑制盐的水解，加入水解呈现的酸碱性相反的盐也能促进盐的水解。要点三：盐类水解的应用1 .易水解盐溶液的配制：配制FeC3、SnC2等溶液时，常将它们溶于较浓的盐酸中，然后再用水稀释到所需浓度。2 .物质杂质：加热法可除去 KNO3溶液中的Fe3+杂质；力口 CuO或Cu(OH上等可除去Cu2喀液 中的Fe3+。3 .溶液

14、的蒸干：有些盐如FeC3 MgCl2,由溶液蒸干得到晶体时，必须在蒸发过程中不断通入HCl气体，以抑制水解。4 .物质的制备：如 A12S不能用湿法制备。5 .较活泼的金属与盐溶液作用产生氢气：如将Mg放入NH4C1溶液中，会有氢气产生。6 .化肥的合理使用，如俊态氮肥不能与草木灰(主要成分K2CQ)混用7 .泡沫灭火器中药剂的使用，如Al2(SO4)3和NaHCQ8 .明矶净水：Al3+ 水解成氢氧化铝胶体，胶体具有很大的表面积，吸附水中悬浮物而聚沉 注意：NH4HCQ、(NH4)2CO3溶液两种离子均可水解且互相促进，但不能水解进行到底，故它们可以大量共存，配成溶液。七、溶液中离子浓度大小

15、的比较1 .多元弱酸、多元弱酸盐溶液如 H2s 溶液：c(H+)c(HS )c(g 一)c(OH 一)。如 Na2CO3 溶液：c(Na+)c(CQ2 )c(OH ) c(HCQ )(H+)。2 .混合溶液：混合溶液中离子浓度的比较，要注意能发生反应的先反应再比较，同时要注 意混合后溶液体积的变化，一般情况下，混合溶液的体积等于各溶液体积之和。在此， 常用到以下两组混合液：NH 4C1NH3.H2O(1: 1);CH3COOHCH3COONa(1: 1)。一般均按电离程度大于水解程度考虑。即NH 4C1NH3.H2O(1: 1)中，c(NH4+)c(Cl一) c(OH一) c(H+);CH3C

16、OOH- CH3COONa(1： 1)中：c(CHsCOO一)c(Na+) c(H+)c(OH 一)3 .掌握三个守恒关系：(1)电荷守恒：电解质溶液中，不论存在多少种离子，溶液总是呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于 阳离子所带正电荷总数。如在Na2CO3溶液中有 c(Na+)+c(H+)=c(HCC3)+2c(CO2 )+c(OH )。(2)物料守恒：电解质溶液中，由于某些离子水解或电离，使离子种类增多，但某些主要原子的总数是守恒的。如在Na2 CO3溶液中有c(Na+)=2c(CO32 )+2c(HCO3 )+2c(H2CO3)o(3)质子守恒：任何溶液中，最后溶液中仅由水电离出的H

17、+与OH守恒，即由水电离产生的c(H+)=c(OHI )。在电解质溶液中，由于某些离子发生水解，结合了水电离的H+或。H,使溶液中c(H+)丰c(OH,但由水电离出的 H+与OH守恒。如在NazCQ溶液中有c(OHI )=c(H+)+c(HCC3)+2c(H2CO3),也可由电荷守恒式和物料守恒式叠加得出。八、溶沉淀解平衡及沉淀溶解平衡常数要点一：沉淀溶解平衡：1 .溶解度小于0.01g的电解质称难溶电解质。难溶并非不溶，任何难溶物在水中均存在溶 解平衡。2 .反应后离子浓度降至1X105mol/L以下的反应为完全反应，故用 “=的常见的难溶物在水中的离子浓度均远低于10 5mol/L3 .溶

18、解平衡方程式的书写：_在沉淀后用(s)标明状态，并用-,如：Ag2s(s) 2Ag+ (aq)+ S2 (aq)4 .沉淀溶解平衡是动态平衡，其影响因素主要有： 温度：一般升温时，沉淀溶解度增大，能促进溶解，但要注意Ca(OH的溶解度随温度的升高而减小。同离子效应：增大体系中沉淀溶解平衡中离子浓度，平衡向生成沉淀的方向移动；反之， 则向沉淀溶解的方向移动。5 .沉淀转化的实质：就是沉淀溶解平衡的移动，一般说来，溶解度小的沉淀转化成溶解度 更小的沉淀。要点二：沉淀溶解平衡常数1 .表达公式：沉淀溶解平衡常数，它的符号为Ksp,对于沉淀溶解平衡：MmNn(s)=mMn+(aq)+nNm (aq)。

19、固体纯物质不列入平衡常数中。上述反应的平衡常数为表示为：Ksp=c(Mn+)mc(Nm )n2 .影响因素：在一定的温度下，Ksp是一个常数，称为溶度积常数，简称溶度积，它只受温度影响，不受溶液中离子浓度的影响。3 .溶度积的应用：通过比较溶度积和溶液中有关离子浓度哥的乘积一离子积Qc的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下沉淀能否生成或溶解。Qc Ksp溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和达到新的平衡状态Qc= Ksp溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态Qc F3+CU2+H+Pb2+Sn2+Fe2+Zn2+Al3+Mg2+Na+Cs2+ K, 但应注意，电镀时通过控制条件(如离子浓度等)，F

20、e2+和Zn2+可先于H+放电。(2)阳极(失电子能力)：若阳极材料为活性电极(Pt、Au除外)，则电极本身失去电子， 而溶液中的阴离子不参与电极反应；若阳极材料为惰性电极，则有S2 I Br Cl OH 含氧酸根离子及F等。4 .酸、碱、盐溶液电解规律(惰性电极)类型电极反应崎点实例电解对象电解质 修度pH电鬣庖灌浪 复原电解水型隔：2H* + 2e- -： 20HT -+ 0产NaOH小地大墙大水HiSOj水用大减小水NaSO(求地大不变水分解 电解电解质电离出的阴，阳离子分别在两HCI减小噌.氧化氢质把确拽电cudi电超质浦小/氯化洞放匕 生神 型阴极：HQ放H上生鼻阳极：电解质明窟孑放

21、电rjaci电解激和水生成新电一等氮中大氯化氧电0工 生电 美期梭：电解屐阳离子微电 阳极：HQ粒5生盛C1JSO4电解质制水生成新电解建小5 .原电池、电解池、电镀池的判断（1）若无外接电源，可能是原电池，然后根据原电池的形成条件判断（2）若有外接电源，两极插入电解质溶液中，则可能是电解池或电镀池，当阳极金属与电解质溶液中的金属离子相同，则为电镀池（3）若无明显外接电源的串联电路，则应利用题中信息找出能发生自发氧化还原反应的装置为原电池。（4）可充电电池的判断：放电时相当于原电池，负极发生氧化反应，正极发生还原反应；充电时相当于电解池，放电时的正极变为电解池的阳极，与外电源正极相连，负极变为

22、阴极,与外电源负极相连。五、电解原理的应用电解1 .氯碱工业（电解饱和食盐水）：2NaCl + 2H2O = 2NaOH + H2 T + C2 T2 .电镀：待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，含有镀层金属离子的溶液作电镀液，阳极反应：M - ne =Mn+ （进入溶液），阴极反应Mn+ + ne =M （在镀件上沉积金属）3 .电解精炼铜：以粗铜为阳极，精铜为阴极，含铜离子的溶液作电解质溶液。电解时发生如下反应：阳极（粗,铜）：Cu -2e = Cu2+;阴极（纯铜）：Cu2+ + 2e = Cu。4 .电冶金：Mg、Al的制取，如，电解熔融 NaCl制金属Na： 2NaCl（熔融）=2Na + C2 T六、三池的比较原电池电解池电镀池定义将化学能转变成电解的装置将电能转变成化学能的装 置应用电解原理在某些金属 表面镀上一层其它金属的 装置形成条 件活动性小同的两电极（连 接）电解质溶液（电极插入其 中并与电极自发反应）形成闭合回路 两电极接直流电源 两电极插入电解质溶液形成闭合回路镀层金属接电源正极， 待镀金属接电源负极电镀液必须含有镀层 金属的离子电极名 称负极：较活动金属正极：较/、活动金属（或能 导电的非金属）阳