高中化学.选修四知识结构

.PAGE.>目录〔人教版〕第一章化学反响与能量第一节化学反响与能量的变化第二节燃烧热能源第三节化学反响热的计算第二章化学反响速率和化学平衡第一节化学反响速率第二节影响第三节第四节第三章水溶液中的离子平衡第一节弱电解质的电离第二节水的电离和溶液的酸碱性第三节盐类的水解第四节难容电解质的溶解平衡第四章电化学根底第一节原电池第二节化学电源第三节电解池第四节金属的电化学腐蚀与防护第一章化学反响与能量一、反响热(1)化学反响中的能量变化任何一个化学反响，反响物所具有的总能量与生成物所具有的总能量总不会相等．因此，在新物质产生的同时(即化学反响中)总是伴随着能量的变化．其表现形式是化学能与热能、光能、电能等之间进展转变．但以化学能与热能之间的转变最为常见．在破坏旧化学键时，需要能量来抑制原子间的相互吸引，在形成新化学键时，由于原子间的相互吸引而放出能量．由于需要的能量和放出的能量常常并不相等，因此总体上来看，一个化学反响的进展，往往需要向外界释放出能量，或从外界吸收一定的能量．化学反响释放出的能量是当今世界上最重要的能源之一．如化石燃料(煤、石油、天然气)的燃烧．(2)反响热①反响热在化学反响过程中放出或吸收的热量，通常叫做反响热．反响热用符号△H表示，单位一般采用kJ/mol．〔ΔH与Q相反 Q大于0表示放热Q小于0表示吸热〕．②放热反响和吸热反响放出热量的化学反响叫做放热反响，△H为负值．例如：；△吸收热量的化学反响叫做吸热反响，△H为正值．例如：；△(3).反响热的表示方法：反响热用ΔH表示，其实是从体系的角度分析的。能量能量放热反响：体系环境，体系将能量释放给环境，体系的能量降低，因此，放热反响的ΔH＜0，为"－〞能量能量吸热反响：环境体系，体系吸收了环境的能量，体系的能量升高，因此，吸热反响的ΔH＞0，为"＋〞(4).反响热与化学键键能的关系反响热等于反响物分子化学键断裂时所吸收的总能量与生成物分子化学键形成时所释放的总能量之差。即ΔH＝E反响物分子化学键总键能－E生成物分子化学键总键能当化学反响中断裂旧的化学键所需要吸收的能量小于生成新的化学键所放出的能量时，则发生放热反响．反之，发生吸热反响．〔5〕反响热与反响物和生成物的能量关系反响物的总能量＞生成物的总能量(放热反响)反响物的总能量＜生成物的总能量(吸热反响〕〔6〕常见的放热反响4.大多数化合反响除H2+I2=2HI吸热；N2+O2=2NO吸热；CO2+C=2CO吸热；常见的吸热反响2.用C、H2、CO复原金属氧化物的反响N2O4=2NO2吸热Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O吸热〔注意需要加热的反响不一定是吸热反响，如碳的燃烧，铝热反响。〕二、正确书写热化学方程式的方法1．要注明反响物和生成物的聚集状态，因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有的能量有关．即：反响物的物质一样、状态不同、ΔH也不同．但不用沉淀和气体符号。有关物质的状态亦可用英文字母表示：固—s；液—l；气—g。2．要注明反响温度和压强(假设为同素异形体，要注明名称)．因为ΔH的大小和反响的温度、压强有关．如不特别注明，即表示在101kPa和25℃．3．热化学方程式中的化学计量数不表示分子个数，而是表示物质的量，故化学计量数可以是整数，也可以是分数，一样物质的化学反响，当化学计量数改变时，其ΔH也同等倍数地改变．4．ΔH的表示：在热化学方程式中ΔH的"＋〞与"－〞一定要注明，"＋〞代表吸热，"－〞代表放热．(1)热化学方程式以下是丙烷()气体燃烧生成气体和液态水的热化学方程式：；△由此可知，热化学方程式既说明物质变化，又说明能量变化．即更全面完整地表示了化学反响．1．以下两个热化学方程式2H2(g)＋O2(g)====2H2O(l)；ΔH=－571．6kJ·mol－1C3H8(g)＋5O2(g)====3CO2(g)＋4H2O(l)；ΔH=－2220．0kJ·mol－1实验测知氢气和丙烷的混合气体共5mol，完全燃烧时放热3847kJ，则混合气体中氢气与丙烷的体积比是A．1∶3B．3∶1C．1∶4D．1∶1解析：据题意：1molH2燃烧放出的热量为285．8kJ，1mol混合气体燃烧放出的热量为3847/5=769．4kJ，由十字穿插法：则体积比为=，故正确答案为B．三、燃烧热、中和热(1)概念：在101kPa时，1mol物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热。燃烧热的单位一般用kJ／mol表示。注意：完全燃烧，是指物质中以下元素完全转变成对应的物质：C→C02，H→H20，S→S02等。(2)表示的意义：例如C的燃烧热为393.5kJ／mol，表示在101kPa时，1molC完全燃烧放出393.5kJ的热量。(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反响而生成1molH20，这时的反响热叫中和热。理解中和热时注意：①稀溶液是指溶于大量水的离子。②中和热不包括离子在水溶液中的生成热、电解质电离的吸热所伴随的热效应。③中和反响的实质是H+和OH-化合生成H20，假设反响过程中有其他物质生成，这局部反响热也不在中和热。(2)中和热的表示：H+(aq)+OH-(aq)=H2O(1)；△H=-57.3kJ／mol。注意：a、这里的稀溶液一般要求酸溶液中的，碱溶液中的．这是因浓酸溶液和浓碱溶液相互稀释时会放出热量．b、在中学化学主要研究强酸与强碱反响的中和热．强酸与强碱的中和反响其实质是反响(即与酸、碱的种类无关)，通过许屡次实验测定，反响生成1mol时，放出热量57.3kJ．其热化学方程式为；△因此，以下中和反响的△H一样，都为－57.3kJ/mol．c、有弱酸或弱碱参加的中和反响，其中和热的数值都小于57.3．例如，以下中和反响的△H的数值都小于57.3．这是因为反响时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量．d、中和热是以生成1mol为基准，因为表示中和热的热化学方程式中，水的化学计量数为1，其酸、碱或盐的化学计量数可以为分数．e、有浓硫酸是浓硫酸稀释要放出热量所以大于(1)重要的化石燃料：煤、石油、天然气(2)煤作燃料的利弊问题①煤是重要的化工原料，把煤作燃料简单烧掉太可惜，应该综合利用。②煤直接燃烧时产生S02等有毒气体和烟尘，对环境造成严重污染。③煤作为固体燃料，燃烧反响速率小，热利用效率低，且运输不方便。④可以通过清洁煤技术，如煤的液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大减少燃煤对环境造成的污染，提高煤燃烧的热利用率。新能源的开发1.燃料电池，2.氢能，3.太阳能，4.风能，生物能、核能、地热能、潮汐能等①调整和优化能源构造，降低燃煤在能源构造中的比率，节约油气资源，加强科技投入，加快开发水电、核电和新能源等就显得尤为重要和迫切。②最有希望的新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源的特点是资源丰富，且有些可以再生，为再生性能源，对环境没有污染或污染少。五、盖斯定律化学反响的反响热只与反响的始态(各反响物)和终态(各生成物)有关，而与具体反响进展的途径无关，如果一个反响可以分几步进展，则各分步反响的反响热之和与该反响一步完成时的反响热一样，这就是盖斯定律．例如：根据盖斯定律：第二章化学反响速率和化学平衡一、化学反响速率…瞬间完成.如:氢氧混合气爆炸;酸碱中和等。有的进展得很慢…需数小时;几天;甚至几百年;几百万年…。如:有机化合物间的反响,一般较慢,需数小时乃至数天;塑料的分解,需数百年，石油的形成需几百万年……1、概念：用单位时间内反响物浓度的减少(或生成物浓度的增加)来表示化学反响进展的快慢.叫化学反响的速率.浓度的单位,常用:mol/L，则，化学反响速率的单位：mol/(L·min)mol/(L·s)注意：同一化学反响的速率,用不同物质浓度的变化来表示，数值不同。故,在表示化学反响速率时,必须指明物质。不同物质表示的同一化学反响的速率之比等于化学计量数之比.二、影响化学反响速率的因素不同的化学反响,具有不同的反响速率.(如:氢氧混合气爆炸;酸碱中和;塑料的分解;石油的形成…)参加反响的物质的性质是决定化学反响速率的重要因素.有些外界条件也有一定程度的影响。主要探讨浓度温度压强和催化剂对化学反响速率的影响.浓度对化学反响速率的影响:增加反响物浓度,可以增大化学反响速率.a化学反响的过程,就是反响物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程。反响物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由。即:反响物分子中的化学键,必须断裂!化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的.的.有效碰撞:能够发生化学反响的碰撞,叫有效碰撞.活化分子:能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子.活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞断化学键,发生化学反响.当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反响.而并不是一定发生化学反响.还必须有适宜的取向.c在其它条件不变时,对*一反响来说,活化分子在反响物中所占的百分数是一定的。即:单位体积内活化分子的数目和单位体积内反响物分子的总数成正比.即:活化分子的数目和反响物的浓度成正比.因此:增大反响物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数.则,增大反响物浓度,可以使化学反响的速率增大!压强对化学反响速率的影响:对于有气体参加的化学反响来说,增大压强,气体体积缩小,则单位体积中分子数增加,则浓度增大,反响速率增大.影响:温度升高,使每一个分子的能量都增大.则:活化分子百分数增加,反响速率增大!同时,温度升高分子运动加快,碰撞次数增多,化学反响速率也增大.催化剂对化学反响速率的影响:催化剂能够降低反响所需要的能量,使更多的分子成为活化分子,大大的增加了活化分子的数目,以及活化分子的百化学平衡我们研究化学平衡的目的,不是要保持一个化学平衡不变.而是要研究如何利用外界条件的改变,去破坏化学平衡.使之向我们所希望的方向转变,去建立新的化学平衡.化学平衡的移动:可逆反响中,旧化学平衡的破坏,新化学平衡的建立的过程就叫做化学平衡的移动.浓度对化学平衡的影响:增大任何一种反响物的浓度，都可以使化学平衡向正反响方向移动。增大任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向逆反响方向移动。减小任何一种反响物的浓度，都可以使化学平衡向逆反响方向移动。减小任何一种生成物的浓度，都可以使化学平衡向正反响方向移动。压强对化学平衡的影响:处于平衡状态的反响混合物里，无论是反响物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强的改变，就有可能使化学平衡移动。如：反响中，1体积氮气和3体积的氢气反响，生成了2体积的氨气。反响后，气体总体积减少了！可知，对这种气体总体积减少的反响，增大压强，平衡向正反响方向移动。即：增大压强，平衡向体积缩小的方向移动；减小压强，平衡向体积增大的方向移动。气体总体积不变化，改变压强，化学平衡不移动！如：反响前后，气体物质总体积不变。改变压强，平衡不移动！温度对化学平衡的影响:在吸热或放热的可逆反响中,反响混合物达平衡后,改变温度,也会使化学平衡移动.在可逆反响中,正反响如果放热,则,逆反响必定吸热!反之亦然.如：升高温度,(混合气体颜色加深,)平衡向吸热反响的方向移动.降低温度,(混合气体颜色变浅,)平衡向放热反响的方向移动催化剂对化学平衡的影响:催化剂能同等程度的增加正反响速率和逆反响速率,即,催化剂不能改变到达化学平衡状态的反响混合物的组成.即:催化剂不能使化学平衡移动!但催化剂可以改变到达化学平衡所需要的时间.平衡移动原理:即:勒夏特列原理:如果改变影响平衡的一个条件,平衡就像削弱这种改变的方向移动.〔六〕化学平衡图象问题的识别分析方法化学平衡图象问题的识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即准确认识横、纵坐标的含义，根据图象中的点〔起点、终点、转折点〕、线〔所在位置的上下、左右、升降、弯曲〕特征，结合题目中给定的化学方程式和数据，应用概念、规律进展推理判断．但识图是关键，笔者认为应以横坐标的不同含义把图象分为两大类：①时间〔t〕类，②压强〔p〕或温度〔T〕类．这两类的特征分别如下．A、时间〔t〕类1．图象中总有一个转折点，这个点所对应的时间为到达平衡所需时间，时间的长短可确定化学反响速率的大小，结合浓度、温度、压强对化学反响速率的影响规律，可确定浓度的大小，温度的上下和压强的大小．2．图象中总有一段或几段平行于横轴的直线，直线上的点表示可逆反响处于平衡状态．3．这几段直线的相对位置可确定化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，假设因温度升降引起的平衡移动，就可确定可逆反响中是Q＞0还是Q＜0；假设因压强增减引起的平衡移动，就可确定气态物质在可逆反响中，反响物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小。B、压强〔p〕或温度〔T〕类1．图象均为曲线．2．曲线上的点表示可逆反响在相应压强或温度下处于平衡状态；而不在曲线上的点表示可逆反响在相应压强或温度下未到达平衡状态，但能自发进展至平衡状态．3．曲线的相对位置、变化趋势决定了化学平衡移动的方向．固定其它条件不变，假设温度变化引起的平衡移动，即可确定可逆反响中是Q＞0还是Q＜0；假设因压强改变引起的平衡移动，即可确定气态物质在可逆反响中反应物的系数和与生成物的系数和之间的相对大小。化学反响进展的方向共同影响共同影响化学反响的方向反响焓变反响熵变放热吸热熵增熵减〔1〕多数能自发进展的化学反响是放热反响。如氢氧化亚铁的水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁的反响是自发的，其△·mol—1〔2〕局部吸热反响也能自发进展。如NH4HCO3(s)+CH3COOH(aq)==CH3COONH4(aq)+CO2(g)+H2O(l)，其△·mol—1。〔3〕有一些吸热反响在常温下不能自发进展，在较高温度下则能自发进展。如碳酸钙的分解。因此，反响焓变不是决定反响能否自发进展的唯一依据。〔1〕熵：描述大量粒子混乱度的物理量，符号为S，单位J·mol—1·K—1，熵值越大，体系的混乱度越大。〔2〕化学反响的熵变〔△S〕：生成物的总熵与反响物总熵之差。〔3〕反响熵变与反响方向的关系①多数熵增加的反响在常温常压下均可自发进展。产生气体的反响、气体物质的量增加的反响，熵变都是正值，为熵增加反响。②有些熵增加的反响在常温下不能自发进展，但在较高温度下则可自发进展。如碳酸钙的分解。③个别熵减少的反响，在一定条件下也可自发进展。如铝热反响的△S==—133.8J·mol—1·K—1，在点燃的条件下即可自发进展。4、焓变和熵变对反响方向的共同影响——"四象限法〞判断化学反响的方向。在二维平面内建立坐标系，第Ⅰ象限的符号为"＋、＋〞，第Ⅱ象限的符号为"＋、—〞，第Ⅲ象限的符号为"—、—〞，第Ⅳ象限的符号为"—、＋〞。借肋于数学坐标系四个象限的符号，联系焓变与熵变对反响方向的共同影响，可以从热力学的角度快速判断化学反响的方向。在温度、压强一定的条件下，化学反响的方向的判据为△G〔吉布斯自由能〕：△G=△H—T△S＜0反响能自发进展△H—T△S==0反响到达平衡状态△H—T△S＞0反响不能自发进展△S＜0△S＜0△H＞0所有温度下反响均不能自发进展△S＞0△H＜0所有温度下均可自发进展△S＞0△H＞0高温下反响自发进展△S＜0△H＜0低温下反响自发进展yy*—、＋—、—＋、＋＋、—ⅠⅡⅢⅣ第三章水溶液中的离子平衡一、弱电解质的电离1、强电解质和弱电解质2、电离方程式的书写a．强电解质的电离用"〞，弱电解质的电离用"〞。

b．多元弱酸分步电离，分步持写电离方程式，一般只写第一步；多元弱碱也是分步电离的，但可按一步完全电离写出。如：

c．强酸的酸式盐完全电离，弱酸的酸式盐中酸式酸根不完全电离。例如：

说明：在熔融状态时，

d．*些复盐能完全电离。例如：3、电离度和电离平衡常数a电离度的概念：在一定条件下的弱电解质到达电离平衡时，已经电离的电解质分子数占原电解质总数〔包括电离的没有电离的〕的分数，通常用Kα表示，例如：b电离度的影响因素：电解质的本性〔内因〕、温度和溶液的浓度、外来的酸碱盐等〔外因〕。c电离平衡常数的概念：电离常数是电离平衡的平衡常数，描述了一定温度下，弱电解质的电离能力，一般弱酸用Ka，弱碱用Kb表示。d电离平衡常数的影响因素：只有温度。温度越高，电离平衡常数越大。多元弱酸分步电离时，每一步都有对应的电离平衡常数K1、K2、K3，且关系为K1＞K2＞K3。水的电离和溶液的酸碱性1.水的电离及离子积常数⑴水的电离平衡：水是极弱的电解质，能发生自电离：H2O2+H2O2H3O++HO2－简写为H2OH++OH－〔正反响为吸热反响〕其电离平衡常数：Ka=⑵水的离子积常数：Kw=[H+][OH-]250C时Kw×10-14mol2·L-2，水的离子积与温度有关，温度升高Kw增大。如1000C时Kw×10-12mol2·L-2.⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质的稀溶液，水的离子积为该温度下的Kw。2.影响水的电离平衡的因素⑴酸和碱:酸或碱的参加都会电离出H+或OH-,均使水的电离逆向移动,从而抑制水的电离。⑵温度：由于水的电离吸热，假设升高温度，将促进水的电离，[H+]与[OH-]同时同等程度的增加，pH变小，但[H+]与[OH-]始终相等，故仍呈中性。⑶能水解的盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水的电离，使水的电离程度增大。⑷其它因素：如向水中参加活泼金属，由于活泼金属与水电离出来的H+直接作用，使[H+]减少，因而促进了水的电离平衡正向移动。酸碱性和pH的关系⑴pH的计算：pH=-lg[H+]⑵酸碱性和pH的关系：在室温下，中性溶液：[H+]=[OH－]=1.0×10-7mol·L-1,pH=7酸性溶液：[H+]＞[OH－],[H+×10-7mol·L-1,pH＜7碱性溶液：[H+]＜[OH－],[H+×10-7mol·L-1,pH＞7⑶pH的测定方法：①酸碱指示剂:粗略地测溶液pH范围②pH试纸:精略地测定溶液酸碱性强弱③pH计:准确地测定溶液酸碱性强弱4．酸混合、碱混合、酸碱混合的溶液pH计算：①酸混合：直接算[H+]，再求pH。②碱混合：先算[OH-]后转化为[H+]，再求pH。③酸碱混合：要先看谁过量，假设酸过量，求[H+]，再求pH；假设碱过量，先求[OH-]，再转化为[H+]，最后求pH。[H+]混=[OH－]混=盐类的水解A、盐类水解的类型1、强酸弱碱盐的水解：溶液呈酸性，弱碱阳离子水解2、强碱弱酸盐的水解：溶液呈碱性，弱酸根离子水解3、弱酸弱碱盐的水解程度很大，溶液的酸碱性决定与酸碱性的相对强弱4、强酸强碱盐，不水解，呈中性5、弱酸的酸式盐水解，酸取决于酸根离子的电离程度和水解程度的相对大小如电离程度大于水解程度，以电离为主，溶液呈酸性，如NaHSO3、NaH2PO4如水解程度大于电离程度，以水解为主，溶液呈碱性，如NaHCO3、Na2HPO4、NaHS6、完全双水解的盐，发生双水解进展到底。如常见的双水解反响完全的有：Fe3+、Al3+与AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)；B、盐类水解的表示1、多元弱酸根离子水解分步写，以第一步为主；2、多元弱碱阳离子可书写一步总反响方程式；3、水解程度一般很小，方程式用"〞符号，且产生的物质的浓度太小，一般不用"↑〞、"↓〞表示；3、双水解比单水解程度大，有些可以进展到底。C、盐类水解溶液中离子浓度大小的比较一般规律：[不水解的离子]>[水解的离子]>[显性的离子]>[水电离出的另外的离子]1、多元弱酸的正盐溶液根据弱酸根的分步水解分析。如Na2CO3的溶液中，c(Na+)>c(CO32-)>c(OH-)>c(HCO3-)2、不同溶液中同一离子浓度的比较，要看溶液中其他离子对其影响的因素。如在一样的物质的量浓度的以下各溶液中a、NH4Clb、CH3COONH4c、NH4HSO4。c(NH4+)由大到小的顺序是c>a>b。3、混合溶液中各离子浓度的比较，要进展综合分析，如电解因素、水解因素等。D、盐类水解的应用1、混施化肥〔N、P、K三元素不能变成气体或沉淀，否则降低肥效，如NH4Cl和氨水〕2、泡沫灭火剂〔用硫酸铝和小苏打为原料，通过双水解生成CO2和Al(OH)3沉淀〕3、明矾净水〔水解成氢氧化铝胶体具有很大外表积，吸附水中悬浮物而聚沉〕4、NH4Cl在焊接金属前的处理〔氯化铵呈酸性，能溶解铁锈〕5、判断溶液酸碱性6、比较盐溶液离子浓度的大小〔根据水解程度的大小对溶液酸碱性的影响〕7、判断离子共存〔双水解的离子产生沉淀和气体，这一类情形下离子不能大量共存〕8、配制盐溶液或加热蒸发得晶体〔加对应的酸防止水解〕；*些试剂的实验室存放，需要考虑盐的水解。如：Na2CO3、Na2SiO3等水解呈碱性，不能存放在磨口玻璃塞的试剂瓶中；NH4Ｆ不能存放在玻璃瓶中，应NH4Ｆ水解应会产生HF，腐蚀玻璃。E、电解质溶液中的守恒规律1、电荷守恒：电解质溶液中阴、阳离子所带的正、负电荷数相等，即溶液不显电性。如磷酸溶液中，c(H+)=c(OH-)+c(H2PO4-)+2c(HPO42-)+3c(PO43-)2、物料守恒：就是电解质溶液中*一组分的原始浓度〔起始浓度〕应该等于它在溶液中各种存在形式的浓度之和。如的NaHS溶液，0.1=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)或c(Na+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)3、质子守恒：水电离的特征是c(H+)=c(OH-)，据此可以得出以下关系如在K2CO3溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2(H2CO3)四、难溶电解质的溶解平衡1．沉淀溶解平衡(1)沉淀溶解平衡的概念在一定温度下，当难溶强电解质溶于水形成饱和溶液时，溶解速率和生成沉淀速率相等的状态。(2)溶解平衡的建立固体溶质eq\o(,\s\up11(溶解),\s\do4(沉淀))溶液中的溶质①v溶解>v沉淀，固体溶解②v溶解＝v沉淀，溶解平衡③v溶解<v沉淀，析出晶体(3)溶解平衡的特点(4)影响沉淀溶解平衡的因素①内因难溶电解质本身的性质，这是决定因素。②外因以AgCl(s)Ag＋(aq)＋Cl－(aq)ΔH>0为例外界条件移动方向平衡后c(Ag＋)平衡后c(Cl－)Ksp升高温度正向增大增大增大加水稀释正向减小减小不变参加少量AgNO3逆向增大减小不变通入HCl逆向减小增大不变通入H2S正向减小增大不变(5)电解质在水中的溶解度20℃时，电解质在水中的溶解度与溶解性存在如下关系：〔6〕沉淀溶解平衡的应用(1)沉淀的生成①调节pH法如除去NH4Cl溶液中的FeCl3杂质，可参加氨水调节pH至7～8，离子方程式为Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NHeq\o\al(＋,4)。②沉淀剂法如用H2S沉淀Cu2＋，离子方程式为H2S＋Cu2＋===CuS↓＋2H＋。(2)沉淀的溶解①酸溶解法如CaCO3溶于盐酸，离子方程式为CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑。②盐溶液溶解法如Mg(OH)2溶于NH4Cl溶液，离子方程式为Mg(OH)2＋2NHeq\o\al(＋,4)===Mg2＋＋2NH3·H2O。③氧化复原溶解法如不溶于盐酸的硫化物Ag2S溶于稀HNO3。④配位溶解法如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl＋2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]＋＋Cl－＋2H2O。(3)沉淀的转化①实质：沉淀溶解平衡的移动(沉淀的溶解度差异越大，越容易转化)。②应用：锅炉除垢、矿物转化等。2．溶度积和离子积a以AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)为例：溶度积离子积概念沉淀溶解的平衡常数溶液中有关离子浓度幂的乘积符号KspQc表达式Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度Qc(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度是任意浓度应用判断在一定条件下沉淀能否生成或溶解①Qc>Ksp：溶液过饱和，有沉淀析出②Qc＝Ksp：溶液饱和，处于平衡状态③Qc<Ksp：溶液未饱和，无沉淀析出BKsp的影响因素(1)内因：难溶物质本身的性质，这是主要决定因素。(2)外因①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。②温度：绝大多数难溶盐的溶解是吸热过程，升高温度，平衡向溶解方向移动，Ksp增大。③其他：向平衡体系中参加可与体系中*些离子反响生成更难溶物质或更难电离物质或气体的离子时，平衡向溶解方向移动，但Ksp不变。第四章电化学根底1．原电池和电解池的比较：装置原电池电解池实例原理使氧化复原反响中电子作定向移动，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、阳两极引起氧化复原反响的过程叫做电解。这种把电能转变为化学能的装置叫做电解池。形成条件①电极：两种不同的导体相连；②电解质溶液：能与电极反响。③能自发的发生氧化复原反响④形成闭合回路①电源；②电极〔惰性或非惰性〕；③电解质〔水溶液或熔化态〕。反响类型自发的氧化复原反响非自发的氧化复原反响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；电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+〔氧化反响〕正极：2H++2e-=H2↑〔复原反响〕阴极：Cu2++2e-=Cu〔复原反响〕阳极：2Cl--2e-=Cl2↑〔氧化反响〕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①①抗金属的电化腐蚀；②实用电池。①电解食盐水〔氯碱工业〕；②电镀〔镀铜〕；③电冶〔冶炼Na、Mg、Al〕；④精炼〔精铜〕。2原电池正负极的判断：⑴根据电极材料判断：活泼性较强的金属为负极，活泼性较弱的或者非金属为正极。⑵根据电子或者电流的流动方向：电子流向：负极→正极。电流方向：正极→负极。⑶根据电极变化判断：氧化反响→负极；复原反响→正极。⑷根据现象判断：电极溶解→负极；电极重量增加或者有气泡生成→正极。⑸根据电解液内离子移动的方向判断：阴离子→移向负极；氧离子→移向正极。3电极反响式的书写：负极：⑴负极材料本身被氧化：①如果负极金属生成的阳离子与电解液成分不反响，则为最简单的：M-ne-=Mn+如：Zn-2e-=Zn2+②如果阳离子与电解液成分反响，则参与反响的局部要写入电极反响式中：如铅蓄电池，Pb+SO42--2e-=PbSO4⑵负极材料本身不反响：要将失电子的局部和电解液都写入电极反响式，如燃料电池CH4-O2(C作电极)电解液为KOH：负极：CH4+10OH-8e-=C032-+7H2O正极：⑴当负极材料能自发的与电解液反响时，正极则是电解质溶液中的微粒的反响，H2SO4电解质，如2H++2e=H2CuSO4电解质：Cu2++2e=Cu〔3〕当负极材料不与电解质溶液自发反响时，正极则是电解质中的O2反正复原反响当电解液为中性或者碱性时，H2O比参加反响，且产物必为OH-,如氢氧燃料电池〔KOH电解质〕O2+2H2O+4e=4OH-②当电解液为酸性时，H+比参加反响，产物为H2OO2+4O2+4e=2H2O4．化学腐蚀和电化腐蚀的区别化学腐蚀电化腐蚀一般条件金属直接和强氧化剂接触不纯金属，外表潮湿反响过程氧化复原反响，不形成原电池。因原电池反响而腐蚀有无电流无电流产生有电流产生反响速率电化腐蚀＞化学腐蚀结果使金属腐蚀使较活泼的金属腐蚀吸氧腐蚀和析氢腐蚀的区别电化腐蚀类型吸氧腐蚀析氢腐蚀条件水膜酸性很弱或呈中性水膜酸性较强正极反响O2+4e-+2H2O==4OH-2H++2e-==H2↑负极反响Fe－2e-==Fe2+Fe－2e-==Fe2+腐蚀作用是主要的腐蚀类型，具有广泛性发生在*些局部区域内6．金属的防护⑴改变金属的内部组织构造。合金钢中含有合金元素，使组织构造发生变化，耐腐蚀。如：不锈钢。⑵在金属外表覆盖保护层。常见方式有：涂油脂、油漆或覆盖搪瓷、塑料等；使外表生成致密氧化膜；在外表镀一层有自我保护作用的另一种金属。⑶电化学保护法①外加电源的阴极保护法:接上外加直流电源构成电解池，被保护的金属作阴极。②牺牲阳极的阴极保护法：外加负极材料，构成原电池，被保护的金属作正极⑴干电池〔属于一次电池〕①构造：锌筒、填满MnO2的石墨、溶有NH4Cl的糊状物。酸性电解质：②电极反响负极：Zn-2e-=Zn2+正极：2NH4++2e-=2NH3+H2NH3和H2被Zn2＋、MnO2吸收：MnO2+H2=MnO+H2O,Zn2＋＋4NH3=Zn(NH3)42＋碱性电解质：〔KOH电解质〕电极反响负极：Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2正极：2MnO2+2H2O+2e-=2MnOOH+Zn(OH)2Zn+MnO2+2H2O-=2MnOOH+Zn(OH)2⑵铅蓄电池〔属于二次电池、可充电电池〕①构造：铅板、填满PbO2的铅板、稀H2SO4。②A.放电反响负极：Pb-2e-+SO42-=PbSO4原电池正极：PbO2+2e-+4H++SO42-=PbSO4+2H2OB.充电反响阴极：PbSO4+2e-=Pb+SO42-电解池阳极：PbSO4-2e-+2H2O=PbO2+4H++SO42-总式：Pb+PbO2+2H2SO4eq\o(\s\up4(eq\o(\s\up2(放电),\s\do4(===))),\s\do7(充电))2PbSO4+2H2O注意：放电和充电是完全相反的过程，放电作原电池，充电作电解池。电极名称看电子得失，电极反响式的书写要求与离子方程式一样，且加起来应与总反响式一样。⑶锂电池①构造：锂、石墨、固态碘作电解质。②A电极反响负极：2Li-2e-=2Li+正极：I2+2e-=2I-总式：2Li+I2=2LiIBMnO2做正极时：负极：2Li-2e-=2Li+正极：MnO2+e-=MnO2-总式：Li+MnO2=LiMnO2锂电池优点：体积小，无电解液渗漏，电压随放电时间缓慢下降，应用:心脏起搏器，手机电池，电脑电池。⑷A.氢氧燃料电池①构造：石墨、石墨、KOH溶液。②电极反响负极：H2-2e-+2OH-=2H2O正极：O2+4e-+2H2O=4OH-总式：2H2+O2=2H2O〔反响过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流〕注意：复原剂在负极上反响，氧化剂在正极上反响。书写电极反响式时必须考虑介质参加反响〔先常规后深入〕。假设相互反响的物质是溶液，则需要盐桥〔内装KCl的琼脂，形成闭合回路〕。B．铝、空气燃料电池以铝—空气—海水电池为能源的新型海水标志灯已研制成功。这种灯以取之不尽的海水为电解质溶液，靠空气中的氧气使铝不断氧化而源源不断产生电流。只要把灯放入海水中，数分钟后就会发出耀眼的闪光，其能量比干电池高20～50倍。电极反响：铝是负极4Al-12e-==4Al3+；石墨是正极3O2+6H2O+12e-==12OH-8．电解池的阴阳极判断：⑴由外电源决定：阳极：连电源的正极；阴极：连电源的负极；⑵根据电极反响:氧化反响→阳极；复原反响→阴极⑶根据阴阳离子移动方向：阴离子移向→阳极；阳离子移向→阴极，⑷根据电子几点流方向：电子流向:电源负极→阴极；阳极→电源正极电流方向:电源正极→阳极；阴极→电源负极9.电解时电极产物判断：⑴阳极：如果电极为活泼电极，Ag以前的，则电极失电子，被氧化被溶解，Zn-2e-=Zn2+如果电极为惰性电极，C、Pt、Au、Ti等，则溶液中阴离子失电子，4OH--4e-=2H2O+O2阴离子放电顺序S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根>F-⑵阴极：〔.阴极材料(金属或石墨)总是受到保护〕根据电解质中阳离子活动顺序判断，阳离子得电子顺序—金属活动顺序表的反表金属活泼性越强，则对应阳离子的放电能力越弱，既得电子能力越弱。K+<Ca2+<Na+<Mg2+<Al3+<(H+)<Zn2+<Fe2+<Sn2+<Pb2+<Cu2+<Hg2+<Ag+电解、电离和电镀的区别电解电离电镀条件受直流电作用受热或水分子作用受直流电作用实质阴阳离子定向移动，在两极发生氧化复原反响阴阳离子自由移动，无明显的化学变化用电解的方法在金属外表镀上一层金属或合金实例CuCl2eq\o(\s\up11(电解),\s\do4(====))Cu＋Cl2CuCl2==Cu2++2Clˉ阳极Cu－2e-=Cu2+阴极Cu2++2e-=Cu关系先电离后电解，电镀是电解的应用电镀铜、精炼铜比较电镀铜精炼铜形成条件镀层金属作阳极，镀件作阴极，电镀液必须含有镀层金属的离子粗铜金属作阳极，精铜作阴极，CuSO4溶液作电解液电极反响阳极Cu－2e-=Cu2+阴极Cu2++2e-=Cu阳极：Zn-2e-=Zn2+Cu-2e-=Cu2+等阴极：Cu2++2e-=Cu溶液变化电镀液的浓度不变溶液中溶质浓度减小电解方程式的实例〔用惰性电极电解〕：电解质溶液阳极反响式阴极反响式总反响方程式〔条件：电解〕溶液酸碱性变化CuCl22Cl--2e-=Cl2↑Cu2++2e-=CuCuCl2=Cu+Cl2↑——HCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2HCl=H2↑+Cl2↑酸性减弱Na2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑不变H2SO44OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，酸性增强NaOH4OH--4e-=2H2O+O2↑2H++2e-=H2↑2H2O=2H2↑+O2↑消耗水，碱性增强NaCl2Cl--2e-=Cl2↑2H++2e-=H2↑2NaCl+2H2O=H2↑+Cl2↑+2NaOHH+放电，碱性增强CuSO44OH--4e-=2H2O+O2↑Cu2++2e-=Cu2CuSO4+2H2O=2Cu+O2↑+2H2SO4OHˉ放电,酸性增强13、以惰性电极电解电解质溶液的规律：⑴电解水型：电解含氧酸，强碱，活泼金属的含氧酸盐，如稀H2SO4、NaOH溶液、Na2SO4溶液：阳极：4OH--