高中化学选修四知识结构

高中化学.选修四化学反响原理

书目（人教版）

第一章

化学反响与能量

第一节化学反响与能量变更

第二节燃烧热能源

第三节化学反响热计算

第二章

化学反响速率和化学平衡

第一下化学反响速率

第二节影响化学反脸蟒因素

第三节悌惭

第四节悌反响曲断向

第三章

水溶液中离子平衡

第一节弱电解质电离

第二节水电离和溶液酸碱性

第三节盐类水解

第四节难容电解质溶解平衡

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)化学反响中能量变更

任何一个化学反响，反响物所具有总能量与生成物所具有总能量总不会相等.因此，在新物质产生同

时(即化学反响中)总是伴随着能量变更.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

热能之间转变最为常见.

化学反响本质是旧化学键断裂，新化学键生成过程，在破坏旧化学键时，须要能量来抑制原子间互相吸引，在

形成新化学键时，由于原子间互相吸引而放出能量.由于须要能量和放出能量经常并不相等，因此总体上来看，一

个化学反响进展，往往须要向外界释放出能量，或从外界汲取肯定能量.

化学反响释放出能量是当今世界上最重要能源之一.如化石燃料(煤、石油、自然气)燃烧.

(2)反响热

①反响热在化学反响过程中放出或汲取热量，通常叫做反响热.反响热用符号AH表示,单位一般采纳kj/mol.

<XH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化学反响叫做放热反响，为负值.例如：

C(s)+O2(g)-CO2(g)；△

汲取热量化学反响叫做吸热反响，AH为正值.例如：

C(s)+H2O(g)—CO(g)+H2(g)；△

(3).反响热表示方法：

反响热用AH表示，其实是从体系角度分析。

能量

放热反响：体系-------》环境，体系将能量释放给环境，体系能量降低，因此，放热反响AHVO,为“一”

吸热反响：环境-------►体系，体系汲取了环境能量，体系能量上升，因此，

吸热反响AH〉。，为“+”

(4).反响热与化学键键能关系

反响热等于反响物分子化学键断裂时所汲取总能量与牛成物分子化学键形成时所释放总能量之之。

即AH=E反响物分子化学键总键能—E生成物分子化学键总健能

当化学反响中断裂旧化学键所须要汲取能量小于生成新化学键所放出能量时，那么发生放热反响.反之，

发生吸热反响.

(5)反响热与反响物和生成物能量关系

反响物总能量〉生成物总能量(放热反响)

反响物总能量〈生成物总能量(吸热反响)

(6)常见放热反响

除H2+I2=2HI吸热；N2+02=2N0吸热；C02+C=2C0吸热；

常见吸热反响

2.用C、H2、CO复原金属氧化物反响

N204=2N02吸热

Ba(011)2•8II2O+2NII4Cl=BaC12+2NH3t+10II20吸热

〔留意须要加热反响不肯定是吸热反响，如碳燃烧，铝热反响。)

二、正确书写热化学方程式方法

1.要注明反响物和生成物聚集状态，因为物质呈现哪一种聚集状态，与它们所具有能量有关.即：反响物

物质一样、状态不同、△//也不同.但不用沉淀和气体符号。有关物质状态亦可用英文字母表示：固一S；

液一1;气一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A〃大小和反响温度、压强有关.如不特殊

注明,即表示在101kPa和25℃.

3.热化学方程式中化学计量数不表示分子个数，而是表示物质量，故化学计量数可以是整数，也可以是分

数，一样物质化学反响，当化学计量数变更时，其△〃也同等倍数地变更.

4.△〃表示：在热化学方程式中△〃“+"与“一"肯定要注明，"十”代表吸热，“一”代表放热.

(1)热化学方程式

以下是丙烷(C3H8)气体燃烧生成CO?气体和液态水热化学方程式：

C3H8(g)+5O2(g)=3CO2(g)+4H2O(l);△

由此可知，热化学方程式既说明物质变更，又说明能量变更.即更全面完好地表示了化学反响.

1.以下两个热化学方程式

fc1

2H2(g)+02(g)====2H20(1)；AZ1—571.6kJ•mol

-1

C3H«(g)+502(g)===3C02(g)+4H20(1)；A左一2220.0kJ•mol

试验测知氢气和丙烷混合气体共5mol,完全燃烧时放热3847kJ,那么混合气体中氢气与丙烷体积比是

A.1：3

B.3：1

C.1：4

D.1：1

1.解析：据题意：1mol凡燃烧放出热量为285.8kJ,1mol混合气体燃烧放出热量为3847/5=769.4kJ,

由十字穿插法：

H2285.82220.0-769.4

\/

769.4

/\

C3H82220.0769.4-285.8

那么体积比为卫必吧=3,故正确答案为B.

769.4-285.81

三、燃烧热、中和热

(1)概念：在lOlkPa时，Imol物质完全燃烧生成稳定氧化物时所放出热量，叫做该物质燃烧热。燃烧热

单位一般用kJ/mol表示。

留意：完全燃烧，是指物质中以下元素完全转变成对应物质：C-COz,Hf&0,S-SOz等。

(2)表示意义:例如C燃烧热为393.5kJ/mol,表示在lOlkPa时，ImolC完全燃烧放出393.5kJ热量。

(1)概念：在稀溶液中，酸跟碱发生中和反响而生成1molH20,这时反响热叫中和热。

理解中和热时留意：

①稀溶液是指溶于大量水离子。

②中和热不包括离子在水溶液中生成热、电解质电离吸热所伴随热效应.

③中和反响本质是H'和0H化合生成HQ,假设反响过程中有其他物质生成，这部分反响热也不在中和热

内。

(2)中和热表示：H*(aq)+OH(aq)=HzO(1)；△H=-57.3kJ/mol。

留意：a、这里稀溶液一般要求酸溶液中c(H+)41moi/L,碱溶液中c(OHD41moi/L.这是因浓酸

溶液和浓碱溶液互相稀释时会放出热量.

b、在中学化学主要讨论强酸与强碱反响中和热.强酸与强碱中和反响其本质是H+和OFT反响

(即与酸、碱种类无关)，通过许屡次试验测定，Imo旧+和ImolOH-反响生成ImolH2。时，放

出热量57.3kJ.其热化学方程式为

H+(叫)+OFT(aq)=%0⑴；△

因此，以下中和反响4H一样，都为一57.3kJ/moL

NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)

NaOH(aq)+-H2SO4(aq)=gNa2so4(aq)+H2O(1)

-Ba(OH)2(aq)+HNO3(aq)=1Ba(NO3)2(aq)+H2O(1)

c、有弱酸或弱碱参与中和反响，其中和热数值都小于57.3.例如，以下中和反响数值都小于57.3.

HCl(aq)+NH3-H2O(aq)=NH4Cl(aq)+H2O(1)

CH3coOH(aq)+NaOH(aq)=CH3COONa(aq)+H2O(1)

CH3coOH(aq)+NH3-HzCXaq)=CH3COONH4(aq)+H2O(1)

这是因为反响时弱酸或弱碱发生电离须要汲取热量.

d、中和热是以生成ImolH2。为基准，因为表示中和热热化学方程式中，水化学计量数为1,其酸、碱或

盐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)重要化石燃料：煤、石油、自然气

(2)煤作燃料利弊问题

①煤是重要化工原料，把煤作燃料简洁烧掉太惋惜，应当综合利用。

②煤干脆燃烧时产生SO2等有毒气体和烟尘，对环境造成严峻污染。

③煤作为固体燃料，燃烧反响速率小，热利用效率低，且运输不便利。

④可以通过清洁煤技术，如煤液化和气化，以及实行烟气净化脱硫等，大大削减燃煤对环境造成污染，

进步煤燃烧热利用率。

四、新能源开发

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最有盼望新能源是太阳能、燃料电池、风能和氢能等。这些新能源特点是资源丰富，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

化学反响反响热只与反响始态(各反响物)和终态(各生成物)有关，而与详细反响进展途径无关，假如一个反响

可以分几步进展，那么各分步反响反响热之和与该反响一步完成时反响热一样，这就是盖斯定律.例如：

根据盖斯定律：AH2+AH3=AH1

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:

有机化合物间反响，一般较慢,需数小时乃至数天;塑料分解,需数百年，石油形成需几百万年……

1、概念：用单位时间内反响物浓度削减（或生成物浓度增加）来表示化学反响进展快慢.叫化学反响速率.

浓度单位,常用：mol/L,那么，化学反响速率单位：mol/d-min）mol/（L•s）

留意：同一化学反响速率，用不同物质浓度变更来表示，数值不同。故，在表示化学反响速率时，必需指明物质。

不同物质表示同一化学反响速率之比等于化学计量数之比.

二、影响化学反响速率因素

不同化学反响，具有不同反响速率.（如：氢氧混合气爆炸;酸碱中用1；塑料分解;石油形成…）

参与反响物质性质是确定化学反响速率重要因素.

有些外界条件也有肯定程度影响。主要讨论浓度温度压强和催化剂对化学反响速率影响.

1.浓度对化学反响速率影响：

增加反响物浓度,可以增大化学反响速率.

a化学反响过程,就是反响物分子中原子,重新组合成生成物分子过程。反响物分子中原子,要想重

新组合成生成物分子,必需先获得自由。即:反响物分子中化学键,必需断裂!化学键断裂是通过分

子（或离子）间互相碰撞来实现.

b

有效碰撞：可以发生化学反响碰撞,叫有效碰撞.

活化分子：可以发生有效碰撞分子,叫活化分子.

活化分子比一般分子具有更高能量!才有可能撞断化学键，发生化学反响.

当然,活化分子碰撞，只是有可能发生化学反响.而并不是肯定发生化学反响.还必需有相宜取向.

c在其它条件不变时，对某一反响来说,活化分子在反响物中所占百分数是肯定。即：单位体积内活化分

子数目和单位体积内反响物分子总数成正比.

即：活化分子数目和反响物浓度成正比.

因此:增大反响物浓度,可以增大活化分子数目，可以增加有效碰撞次数.

那么，增大反响物浓度,可以使化学反响速率增大！

2.压强对化学反响速率影响：

对于有气体参与化学反响来说,增大压强,气体体积缩小，那么单位体积中分子数增加，那么浓度增大,反响

速

率增大.

3.温度对化学反响速率影响：

温度上升,使每一个分子能量都增大.那么：活化分子百分数增加，反响速率增大！

同时,温度,上升分子运动加快,碰撞次数增多，化学反响速率也增大.

3.催化剂对化学反响速率影响：

催化剂可以降低反响所须要能量,使更多分子成为活化分子,大大增加了活化分子数目，以及活化

分子百

三、化学平衡

我们讨论化学平衡目，不是要保持一个化学平衡不变.而是要讨论如何利用外界条件变更，去破坏化学平衡.使

之向我们所盼望方向转变,去建立新化学平衡.

化学平衡挪动：可逆反响中，旧化学平衡破坏，新化学平衡建立过程就叫做化学平衡挪动.

(-)浓度对化学平衡影响：

增大任何一种反响物浓度，都可以使化学平衡向正反响方向挪动。

增大任何一种生成物浓.度，都可以使化学平衡向逆反响方向挪动。

减小任何一种反响物浓度，都可以使化学平衡向逆反响方向挪动。

减小任何一种生成物浓度，都可以使化学平衡向正反响方向挪动。

(二)压强对化学平衡影响:

处于平衡状态反响混合物里，无论是反响物，还是生成物，只要有气态物质存在，压强变更，就有可能使

化学平衡挪动。

高温高压

如：N+3H,o2NH.

22催化剂3

反响中，1体积氮气和3体积氢气反响，生成了2体积氨气。反响后，气体总体积削减了！

可知，对这种气体总体积削减反响，增大压强，平衡向正反响方向挪动。即：增大压强，平衡向体积缩小

方向挪动；减小压强，平衡向体积增大方向挪动。

气体总体积不变更，变更压强，化学平衡不挪动！

如：co+H2o（g）=cn2+H2

反响前后，气体物质总体积不变。变更压强，平衡不挪动！

（=）温度对化学平衡影响：

在吸热或放热可逆反响中,，反响混合物达平衡后,变更温度,也会使化学平衡挪动.

在可逆反响中,正反响假如放热,那么,逆反响必定吸热!反之亦然.

,2NO,oN,O4（正反应为放热反应；

（红棕色）（无色）

上升温度，（混合气体颜色加深,）平衡向吸热反响方向挪动.

降低温度，（混合气体颜色变浅,）平衡向放热反响方向挪动

（四）催化剂对化学平衡影响：

催化剂能同等程度增加正反响速率和逆反响速率，即,催化剂不能变更到达化学平衡状态反响混合物组

成.

即:催化剂不能使化学平衡挪动!但催化剂可以变更到达化学平衡所须要时间.

（五）.平衡挪动原理：

即：勒夏特列原理：

假如变更影响平衡一个条件，平衡就像减弱这种变更方向挪动.

（六）化学平衡图象问题识别分析方法

化学平衡图象问题识别无外乎是看坐标、找变量、想方程、识图象四个方面，即精确相识横、纵坐标含义，根

据图象中点（起点、终点、转折点）、线（所在位置上下、左右、升降、弯曲）特征，结合题目中给定化学方程式

和数据，应用概念、规律进展推理推断.但识图是关键，笔者认为应以横坐标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，这个点所对应时间为到达平衡所需时间，时间长短可确定化学反响速率大

小，结合浓度、温度、压强对化学反响速率影响规律，可确定浓度大小，温度上下和压强大小.

2.图象中总有一段或几段平行于横轴直线，直线上点表示可逆反响处于平衡状态.

3.这几段直线相对位置可确定化学平衡挪动方向.固定其它条件不变，假设因温度升降引起平衡挪动，

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平衡挪动，就可确定气态物质在可逆反响中，

反响物系数和与生成物系数和之间相对大小。

B、压强(p)或温度(T)类

1.图象均为曲线.

2.曲线上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.曲线相对位置、变更趋势确定了化学平衡挪动方向.固定其它条件不变，假设温度变更引起平衡挪动，

即可确定可逆反响中是Q>0还是QVO；假设因压强变更引起平衡挪动，即可确定气态物质在可逆反响中反

应物系数和与生成物系数和之间相对大小。

四、化学反响进展方向

(1)多数能自发进展化学反响是放热反响。

如氢氧化亚铁水溶液在空气中被氧化为氢氧化铁反响是自发，其△•mol'

(2)部分吸热反响也能自发进展。

如NHiHCO：,(s)+CH;iCOOH(aq)==CH3C00NH4(aq)+CO2(g)+H20(1),其△•。

(3)有一些吸热反响在常温下不能自发进展，在较高温度下那么能自发进展。如碳酸钙分解。

因此，反响焙变不是确定反响能否自发进展唯一根据。

(1)焙：描绘大量粒子混乱度物理量，符号为S,单位端值越大，体系混乱度越大。

⑵化学反响瓶变(AS)：生成物总端与反响物总端之差。

(3)反响嫡变与反响方向关系

①多数嫡增加反响在常温常压下均可自发进展。产生气体反响、气体物质量增加反响，嫡变都

是正值，为熠增加反响。

②有些燃增加反响在常温下不能自发进展，但在较高温度下那么可自发进展。如碳酸钙分解。

③个别端削减反响，在肯定条件下也可自发进展。如铝热反响△$==-133.8J・mol'在点

燃条件下即可自发进展。

4、焙变和燃变对反响方向共同影响一一“四象限法"推断化学反响方向。

在二维平面内建立坐标系，第I象限符号为“+、+”,第H象限符号为“+、一”，第HI象限符

号为“一、一"，第IV象限符号为“一、+"。借肋于数学坐标系四个象限符号，联络焰变与嫡变对

反响方向共同影响，可以从热力学角度快速推断化学反响方向。

在温度、压强肯定条件下，化学反响方向判据为4G(吉布斯自由能)：

△G=AH—TAS<0反响能自发进展

△H—TAS-O反响到达平衡状态

△H—TAS>0反响不能自发进展

反响放热和燧增加都有利于反响自发进展。该判据指出是化学反响自2文进展趋势。

▲

yAS>O△S>0

AH<0△H>0

全部温度下均高温下反响自

+、一+、+可自发进展发进展

»AS<0△S<0

：<

△HVO△H>0

一/低温下反响自全部温度下反

111IV发进展

响均不能自发

进展

第三章水溶液中离子平衡

一、弱电解质电离

1、强电解质和弱电解质

强电解质弱电解质

相同点都是化合物，在水溶液或熔融状态能电离出自由移动的离子而导电

化学键类型离子键或极性键一般为弱极性键

化合物类型离子化合物或某些共价化合物某些共价化合物

电离程度完全电离部分电离

大多数盐及强酸、强碱：HC1、HBr、HI、弱酸、弱碱、两性氢氧化物：H：CQ、

实例H：S5、HNO；、HC1O,、HCICh、Ba（OH）：、HF、H:SO:、H=PO4、HCN、NH：-H：0、

Ca（OH）：等Fe（OH）：xCu（OH）：＞Al（0H）5x

电离过程不可逆过程可逆，有电离平衡

表示方法电离方程式用“=”电离方程式用‘1”

微粒存在形式水合离子电解质分子，水合离子

在离子方程式离子符号（溶于水的）

化学式（无论溶或不溶）

中表示形式或化学式（不溶于水的）

2、电离方程式书写

a.强电解质电离用“"，弱电解质电离用“"。

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，但可按一步完全电

离写出。如：U、.11、.卜、

c.强酸酸式盐完全电离，弱酸酸式盐中酸式酸根不完全电离。例如:

NaHSO」：NaHSO,=Na++H++S0^（水溶液中）

NaHC（）3：l\aHC（%=Na'+HCO；

HCO；?=H.+CO：

说明：在熔融状态时，'：7'

d.某些复盐能完全电离。例如：k''：卜'!7’

3、电离度和电离平衡常数

a电离度概念：在肯定条件下弱电解质到达电离平衡时，已经电离电解质分子数占原电解质总数（包括电

离没有电离）分数，通常用Ka表示，例如：

+

CH3COOH=CH3co。-+H

初始浓度c00

平衡浓度c-cacaca

ca-cacot2

检=-c—ca~~1—a—

b电离度影响因素：电解质本性（内因）、温度和溶液浓度、外来酸碱盐等（外因）。

c电离平衡常数概念：电离常数是电离平衡平衡常数，描绘了肯定温度下，弱电解质电离实力，一般弱酸

用Ka,弱碱用Kb表示.

d电离平衡常数影响因素：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，每一步都有对应电离平衡常数KI、K2、K3,且关系为K1>K2>K3。

二、水电离和溶液酸碱性

1.水电离及离子积常数

⑴水电离平衡：水是极弱电解质，能发生自电离：

+

H.2O2+H2O2=H3O+HO2-简写为H20=H++OK(正反响为吸热反响)其电离平衡常数：

[H+][OH]

Ka=----------

[H20]

⑵水离子积常数：Kw=[H'][OH]

25°C时Kw,X10*mol2-L,，水离子积与温度有关,温度上升Kw增大。如100°C时KwXIO-12mol2-L-2.

⑶无论是纯水还是酸、碱,盐等电解质稀溶液，水离子积为该温度下Kw。

2.影响水电离平衡因素

⑴酸和碱:酸或碱参与都会电离出H.或0H.,均使水电离逆向挪动,从而抑制水电离。

⑵温度：由于水电离吸热，假设上升温度，将促进水电离，[H」与[0H]同时同等程度增加，pH变小，但

[I门与[011]始终相等，故仍呈中性。

⑶能水解盐：不管水解后溶液呈什么性，均促进水电离，使水电离程度增大。

(4)其它因素：如向水中参与活泼金属，由于活泼金属与水电离出来用干脆作用，使[H]削减，因此促进了

水电离平衡正向挪动。

.酸碱性和pH关系

⑴pH计算:pH=-lg[H']

⑵酸碱性和pH关系：

在室温下，中性溶液：[H*]=[0K]=1.0X107mol•L1,pH=7

酸性溶液：[H+]>[OH-],[H+X107mol•L-',pH<7

碱性溶液：[H]<[OH-],[H'XIO7mol-L"1,pH>7

⑶pH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：精确地测定溶液酸碱性强弱

4.酸混合、碱混合、酸碱混合溶液pH计算：

①酸混合：干脆算[H+],再求pH。

②碱混合：先算[0H]后转化为[W],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[0H],再转化为[H-],

最终

求pH0

田+]酸丫酸一[0口]碱丫碱

+

[H];M=

口…9修］碱丫碱一出+］一酸

［OH值:-----------------------

%+v碱

三、盐类水解

A、盐类水解类型

1、强酸弱碱盐水解：溶液呈酸性，弱碱阳离子水解

2、强碱弱酸盐水解：溶液呈碱性，弱酸根离子水解

3、弱酸弱碱盐水解程度很大，溶液酸碱性确定与酸碱性相对强弱

4、强酸强碱盐，不水解，呈中性

5、弱酸酸式盐水解，酸取决于酸根离子电离程度和水解程度相对大小

如电离程度大于水解程度，以电离为主，溶液呈酸性，如NallSOs、Nall.PO,

如水解程度大于电离程度，以水解为主，溶液呈碱性，如NaHCCh、Na/HPOi、NaHS

6、完全双水解盐，发生双水解进展究竟。如常见双水解反响完全有：Fe＞、A产与A10”OVXHCOJ）、

22

S（HS）,SO3'（HSO3'）；

B、盐类水解表示

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“一"符号，且产生物质浓度太小，一般不用"t"、"I”表示；3、

双水

解比单水解程度大，有些可以进展究竟。

C、盐类水解溶液中离子浓度大小比较

一般规律：［不水解离子］＞［水解离子］"显性离子］＞［水电离出另外离子］

1、多元弱酸正盐溶液根据弱酸根分步水解分析。如NazCO：,溶液中，c（Na'）＞c（C0A）＞c（0H）＞c（HC03）

2、不同溶液中同一离子浓度比较，要看溶液中其他离子对其影响因素。如在一样物质量浓度以下

各溶液中a、NH,C1b、CH3COONH1c、NH4HSO1.c（NH.「）由大到小依次是c＞a＞b。

3、混合溶液中各离子浓度比较，要进展综合分析，如电解因素、水解因素等。

D、盐类水解应用

1、混施化肥（N、P、K三元素不能变成气体或沉淀，否那么降低肥效，如NHC1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CO?和Al（OH）a沉淀）

3、明矶净水（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、NHC1在焊接金属前处理（氯化镀呈酸性，能溶解铁锈）

5、推断溶液酸碱性

6、比较盐溶液离子浓度大小（根据水解程度大小对溶液酸碱性影响）

7、推断离子共存（双水解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〔加对应酸防止水解）；某些试剂试验室存放，须要考虑盐水解。如：

Na£03、NaSiO：,等水解呈碱性，不能存放在磨口玻璃塞试剂瓶中；NH,F不能存放在玻璃瓶中，应NHF水

解应会产生HF,腐蚀玻璃。

E、电解质溶液中守恒规律

1、电荷守恒：电解质溶液中阴、阳离子所带正、负电荷数相等，即溶液不显电性。如磷酸溶液中，

c(1D=c(OID+cdbPO.)+2c(HPO产)+3C(PO3

2、物料守恒：就是电解质溶液中某一组分原始浓度(起始浓度)应当等于它在溶液中各种存在形式浓度

22

之和。如溶液，0.1=c(HSD+c(S')+c(峪)或c(Na')=c(HS)+c(S-)+c(H2S)

3、质子守恒：水电离特征是c(H+)=c(OH),据此可以得出以下关系如在K2CO3溶液中：

c(0H)=c(H*)+c(HC0s)+2(H2CO3)

四、难溶电解质溶解平衡

1.沉淀溶解平衡

(1)沉淀溶解平衡概念

在肯定温度下，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状态。

(2)溶解平衡建立

溶解

固体溶质沉淀溶液中溶质

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)溶解平衡特点

®一可逆过程

联

1—。溶解三b沉淀

■

卷)一达到平衡时，固体质量、离子浓度丕变

击一外界条件改变，溶解平衡将发生移动

(4)影响沉淀溶解平衡因素

①内因

难溶电解质本身性质，这是确定因素。

②外因

以AgCl(s)一Ag+(aq)+Cl—(aq)AHX)为例

平衡后平衡后

外界条件挪动方向Ksp

c(Ag+)c(Cl-)

上升温度正向增大增大增大

加水稀释正向减小减小不变

参与少量

逆向增大减小不变

AgN03

通入HCl逆向减小增大不变

通入H2S正向减小增大不变

(5)电解质在水中溶解度

20℃时，电解质在水中溶解度与溶解性存在如下关系：

难溶微溶可溶易溶

6o^oiiios/g

(6)沉淀溶解平衡应用

(1)沉淀生成

①调整pH法

如除去NH4C1溶液中FeC13杂质，可参与氨水调整pH至7〜8,离子方程式为

Fe3++3NH3•H20===Fe(0H)3I+3NH4K

②沉淀剂法

如用H2S沉淀Cu2+,离子方程式为H2S+Cu2+===CuSI+2H+。

(2)沉淀溶解

①酸溶解法

如CaC03溶于盐酸，离子方程式为CaC03+2H+===Ca2++H20+C02t。

②盐溶液溶解法

如Mg(0H)2溶于NH4C1溶液，离子方程式为Mg(0H)2+2NH4F===Mg2++2NH3•H20。

③氧化复原溶解法

如不溶于盐酸硫化物Ag2S溶于稀HN03o

④配位溶解法

如AgCl溶于氨水，离子方程式为AgCl+2NH3•H20===[Ag(NH3)2]++C1-+2H20,

(3)沉淀转化

①本质：沉淀溶解平衡挪动(沉淀溶解度差异越大，越简洁转化)。

②应用：锅炉除垢、矿物转化等。

2.溶度积和离子积

a以AmBn(s)(aq)+nBm—(aq)为例：

溶度积离子积

概念沉淀溶解平衡常数溶液中有关离子浓度塞乘积

符号KspQc

Ksp(AmBn)=cm(An+)*cn(BmQc(AmBn)=cm(An+)•cn(Bm

表达式

一),式中浓度都是平衡浓度一),式中浓度是随意浓度

推断在肯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

应用

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影响因素

(1)内因：难溶物质本身性质，这是主要确定因素。

⑵外因

①浓度：加水稀释，平衡向溶解方向挪动，但Ksp不变。

②温度：绝大多数难溶盐溶解是吸热过程，上升温度，平衡向溶解方向挪动，Ksp增大。

③其他：向平衡体系中参与可与体系中某些离子反响生成更难溶物质或更难电离物质或气体离子时，平

衡向溶解方向挪动，但K.sp不变。

第四章电化学根底

1.原电池和电解池比较:

装置原电池电解池

Zn「1Cu

T±±

实例tQj

一三三1三一稀丁酸三三|三-CuCb溶液

__=__—11_——_

使氧化复原反响中电子作定向挪动，从而形成使电流通过电解质溶液而在阴、阳两极引起氧化

电流。这种把化学能转变为电能装置叫做原电复原反响过程叫做电解。这种把电能转变为化学

原理

池。能装置叫做电解池。

①电极：两种不同导体相连；

②电解质溶液：能与电极反响。①电源；②电极（惰性或非惰性）；

形成条件

③能自发发生氧化复原反响③电解质（水溶液或熔化态）。

④形成闭合回路

反响类型自发氧化复原反响非自发氧化复原反响

由电极本身性质确定：由外电源确定：

电极名称正极：材料性质较不活泼电极；阳极：连电源正极；

负极：材料性质较活泼电极。阴极：连电源负极；

负极：Zn-2e=Zn21（氧化反响）阴极：Cu*+2e=Cu（复原反响）

电极反响

+-

正极:2H+2e=H21（复原反响）阳极：2Cr-2e=Cl21（氧化反响）

电子流向负极f正极电源负极一阴极；阳极一电源正极

电流方向正极f负极电源正极一阳极；阴极一电源负极

能量转化化学能一电能电能一化学能

①①抗金属电化腐蚀；①电解食盐水〔氯碱工业）；②电镀〔镀铜）；

应用

②好用电池。③电冶（冶炼Na、Mg、A1）；④精炼（精铜）。

2原电池正负极推断：

⑴根据电极材料推断：活泼性较强金属为负极，活泼性较弱或者非金属为正极。

⑵根据电子或者电流流淌方向：电子流向：负极一正极。电流方向：正极一负极。

⑶根据电极变更推断：氧化反响一负极；复原反响一正极。

⑷根据现象推断：电极溶解一负极；电极重量增加或者有气泡生成一正极。

⑸根据电解液内离子挪动方向推断：阴离子一移向负极；氧离子一移向正极。

3电极反响式书写：

负极：⑴负极材料本身被氧化：

①假如负极金属生成阳离子与电解液成分不反响，那么为最简洁：M-ne=Mn'如：Zn-2e=Zn"

②假如阳离子与电解液成分反响，那么参与反响部分要写入电极反响式中：

2

如铅蓄电池,Pb+S04--2e=PbS04

⑵负极材料本身不反响：要将失电子部分和电解液都写入电极反响式，

如燃料电池CH,-02（C作电极）电解液为KOII：

2

负极：CHi+lOOH-8e=C03+7H20

正极：⑴当负极材料能自发与电解液反响时，正极那么是电解质溶液中微粒反响，

H2S04电解质,如2H-+2e=H?CuSO,电解质：Cu"+2e=Cu

（3）当负极材料不与电解质溶液自发反响时，正极那么是电解质中02反正复原反响

①当电解液为中性或者碱性时，H#比参与反响，且产物必为0H,

如氢氧燃料电池（KOH电解质）02+2H20+4e=40H

②当电解液为酸性时，1T比参与反响，产物为H202+402+4e=2H20

4.化学腐蚀和电化腐蚀区分

化学腐蚀电化腐蚀

一般条件金属干脆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金属腐蚀

5.吸氧腐蚀和析氢腐蚀区分

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02+4e+2H2。==4OH-2H++2e==H2T

负极反响Fe-2e_==Fe2+Fe_2e_==Fe2+

腐蚀作用是主要腐蚀类型，具有广泛性发生在某些部分区域内

6.金属防护

⑴变更金属内部组织构造。合金钢中含有合金元素，使组织构造发生变更，耐腐蚀。如：不锈钢。

⑵在金属外表覆盖爱护层。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

镀一层有自我爱护作用另一种金属。

⑶电化学爱护法

①外加电源阴极爱护法:接上外加直流电源构成电解池，被爱护金属作阴极。②牺牲阳极阴极爱护法：

外加负极材料，构成原电池，被爱护金属作正极

7.常见好用电池种类和特点

⑴干电池（属于一次电池）

①构造：锌筒、填满MnCh石墨、溶有NH4Cl糊状物。酸性电解质：

②电极反响,负极：Zn-2e=Zn2,

正极：2NH.l'+2e=2NH3+H2

2+2+

NH3和H2被Zn、Mn02汲取：MnOz+HkMnO+HOZn+4NH3=Zn(NH。产

碱性电解质：(KOH电解质)

电极反响｛负极：Zn+20H-2e=Zn(0II)2

正极：2Mn02+2H20+2e=2Mn00H+Zn(0H)2

Zn+Mn02+2H20=2Mn00H+Zn(0H)2

⑵铅蓄电池(属于二次电池、可充电电池)

①构造：铅板、填满PbOz铅板、稀HzSO”。

②A.放电反响｛负极：Pb-2e「+SO产=PbSOt原电池

正极：Pb02+2e+4H*+SO-=PbSO.,+2H2O

B.充电反响｛阴极：PbSCh+2e=Pb+S0/电解池

阳极：PbS04-2e+2H2。=PbO2+4H++SO/

总式：Pb+Pb02+2H2SO4d42PbsO4+2H2。

留意：放电和充电是完全相反过程，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

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J负极：2Li-2e=2Li+

正极：I2+2e=21

总式：2Li+/=2LiI

BMrA做正极时：

.负极：2Li-2e=2Li+

正极：Mn02+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+20H-=2比0

正极：02+4e+2H2O=40H「总式：2H2+02=2H20

（反响过程中没有火焰，不是放出光和热，而是产生电流）

留意：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需考虑介质参与反响（先常规后深化）。

假设互相反响物质是溶液，那么须要盐桥（内装KC1琼脂，形成闭合回路）。

B.铝、空气燃料电池以铝一空气一海水电池为能源新型海水标记灯已研制胜利。这种灯以取之不尽海水为

电解质溶液，靠空气中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

眼闪光，其能量比干电池高20〜50倍。

电极反响：铝是负极4Al-12e'"4A1"；

石墨是正极302+6H20+12e==120H

8.电解池阴阳极推断：

⑴由外电源确定：阳极：连电源正极；阴极：连电源负极：

⑵根据电极反响：氧化反响f阳极；复原反响f阴极

⑶根据阴阳离子挪动方向：阴离子移