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文档简介
高二化学教学资料(第一章化学反应与能量)
-、焰变反应热
1.反应热:•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.焰变(AH)的意义:在恒压条件下进行的化学反应的热效应
(1)符号:
(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)△!!为或<0
吸收热量的化学反应。(吸热》放热)△H为“+”或>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NH4a②大多数的分解反应
③以电、CO、C为还原剂的氧化还原反应④镇盐溶解等
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,4H加倍;反应逆向进行,4H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:1mol④研究内容:放出的热量。(△*(),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ImolH20,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0H-反应,其热化学方程式为:
H+(aq)+0H-(aq)=压0(1)AH=-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儿步进行,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。
例1:
①P,s,白磷)+502(g)=PQio(s);△Hi=-2983.2kJ/mol
②P(s,红磷)+5/4C)2(g)=l/4P40io(s);△H2=-738.5kJ/mol
则白磷转化为红磷的热化学方程式»
例2:已知下列反应的热化学方程式为:
(1)C(s)+O2(g)=CO2(g)AHi=-393.5kJ/mol
(2)CH3COOH(l)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(l)AH2=-870.3kJ/mol
⑶H2(g)+V2O2(g)=H2O(l)△H3=-285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热:2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH(l)
例3、已知下列反应的反应热:(1)CH3COOH(I)+2O2=2CO2(g)+2H2O(I)
;△Hl=-870.3kJ/mol
(2)C(s)+02(g)=C02(g);AH2=-393.5kJ/mol
(3)H2(g)+02(g)=H20(I);AH3=-285.8kJ/mol
试计算下列反应的反应热:
2C(s)+2H2(g)+02(g)=CH3COOH(I);AH=?
练习:可能用到的相对原子质量:H-1,0-16,S-32,C-12,N-14,Na-23,AI-27,CI-35.5
一、单项选择题
1、下列属于新能源的是()。
①天然气②煤③海洋能④石油⑤太阳能⑥生物质能⑦风能⑧氢能
A.①②③④B.③⑤⑥⑦⑧C.①③⑤⑥⑦⑧D.③④⑤⑥⑦⑧
2、下列依据热化学方程式得出的结论正确的是()。
A.已知2H2(g)+0z(g)=2H2(g)AH=-483.6kjmol则氢气的燃烧热为241.8kj-mol1
B.已知NaOH(aq)+HC1(aq)=NaCl(aq)+H2O(1)AH=-57.4kj-mol',贝lj含
20.0gNaOH的稀溶液与稀醋酸完全中和,放出小于28.7kJ的热量
C.已知反应:A+B=C+D为放热反应,则A的能量一定高于C的能量
1).已知2a(s)+20z(g)=2C02(g)△H=a、2C(s)+02(g)=2C0(g)AH=b,则a>b
3、下列说法正确的是()。
A.任何化学反应都伴随着能量的变化
B.1molH2SO,和1molBa(0H)2完全反应所放出的热量称为中和热
C.在101kPa时,1mol碳燃烧放出的热量就是碳的燃烧热
D.在化学反应中需要加热的反应一定是吸热反应
4、在常温常压下已知:4Fe(s)+30z(g)=2Fe20s(s)△乩
4Al(s)+302(g)=2A1203(S)AH2
2A1(s)+Fe203(s)=Al。(s)+2Fe(s)△H3
则AL与AR和AH?间的关系正确的是()o
A.AH卡错误!未找到引用源。(AHi+AHz)B.△H3=△H2-△HIC.△上=2(△HI+△H2)D.AH3=
错误!未找到引用源。(△Hz-AH)
5、能正确表示下列反应的离子方程式是()
A.金属铝溶于稀硫酸中:AI+2H+=AF+H2t
+
B.碳酸钙溶于稀硝酸中:CO^+2H=H2O+CO2t
C.醋酸钠水溶液中通入足量C02:2CH3COO+CO2+H2O=2CH3COOH+CO3"
D.少量ch通入KI溶液中:ci2+2r=2cr+i2
6、已知在101kPa时:CIh(g)+202(g)=C02(g)+2HQ(g)△H=-820kJ-molL则下列说法中正确的是()。
A.反应过程中的能量变化关系可用上图表示瞿生成物
B.CH,的燃烧热是820kJTV反应物
C.11.2L(标准状况下)C11,完全燃烧生成气态水时放出410kJ热量--------二氏K进程
D.该反应发生断裂的化学键只有极性键
7、设以为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A.在18gi'02中含有的个氧原子
B.lmol羟基中电子数为10A/A
C.在反应KIO3+6HI=KI+3I2+3H2O中,每生成3mol转移的电子数为6/VA
D.常温常压下,22.4L乙烯中C—H键数为44
8、在C(s)+C02(g)=2C0(g)反应中,可使反应速率增大的措施是()。
①升高温度②增加碳的量③恒容通入CO?④恒压下充入附⑤恒容下充入M⑥恒容通入C0
A.①③④B.②④⑥C.①③@D.③⑤⑥
9、生活里和化学实验中采取的很多措施都是与反应速率有关的,下列采取的措施及其为了减慢反应速率的是
()o
A.实验室制出加少量胆帆,控制反应速率
B.向工业橡胶中加入硫
C.实验室通常将两种块状或颗粒状的固体药品研细,并混合均匀再进行反应
D.实验室用KC103制氧气常加入MnO?作催化剂
10、对于化学反应3W(g)+2X(g)=4Y(g)+3Z(g),下列反应速率关系中,iE确的是()
A.v(W)=3v(Z)B.2v(X)=3v(Z)C.2i/(X)=v(Y)D.3v(W)=2v(X
二、非选择题
15、(12分)(1)(6分)反应A(g)+B(g)=C(g)+D(g)过程中的能量变化如下图所示,回答下列问题。
①该反应是(填“吸热”或“放热”)反应。
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?.
原因是o
⑵已知有一组数据:破坏lmol氢气中的化学键需要吸收436kJ能量;
破坏比mol氧气中的化学键需要吸收249kJ的能量;形成水分子中
1molH—O键能够释放463kJ能量。
F图表示氢气和氧气反应过程中能量的变化,请将图中①、②、③的能量变化的数值,填在下边的横线
上。
能
>
反应过程
16(12分)(1)(4分)氨气催化氧化生产硝酸,硝酸厂常用催化还原法处理尾气:催化剂存在时用上将NO?还
原为N20
已知:2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)AH=-483.6kj-mol1
1
N2(g)+202(g)=2N02(g)AH=+67.7kj-mor
则H?还原NO?生成水蒸气反应的热化学方程式是。
(2)(8分)氮气和氢气合成氨是化学工业中极为重要的反应,其热化学方程式可表示为:弗(g)+34(g)=2NH,(g)
AH=-92kj-mol-10请回答下列问题:
①取1molNKg)和3molH?(g)放在一密闭容器中,在催化剂存在时进行反应,测得反应放出的热量92
kJ(填“大于”:'等于"或"小于"),原因是;
若加入催化剂,AH(填“变大”“变小”或“不变”
②已知:分别破坏1molN三N键、1molH—H键需要吸收的能量为:946kJ、436kJ,则破坏1molN-H键
需要吸收的能量为kJ。
高二化学教学资料(第二章化学反应速率与化学平衡)
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=Ac/At(u:平均速率,Sc:浓度变化,At:时间)单位:mol/(L-s)
(4)影响因素:
①决定因素(内因):反应物的性质(决定因素)
②条件因素(外因):反应所处的条件
外因对化学反应速率影响的变化规律
条件变化活化分子的量的变化V变
化
反应物增大单位体积里总数目增多,百分数不变增大
的浓度
减小单位体积里总数目减少,百分数不变减小
气体反增大单住体积里总数目增多,百分数不变增大
应物的
成小单位体积里总数目减.少,百分数不变减小
压强
反应物升高百分数增大,单位体积里总数目增多增大
的温度降低百分数减少,单位体积里总数目或少减小
反A物使用百分数剧增,单住体积里总数目剧增剧增
的催化
裁去百分数刷戌,单位体积里总数目刷成剧减
剂
其他光,电磁波,超声波,固体反应物移技有第
的大小,溶剂等响
※注意:(1)、参加反应的物质为固体和液体,由于压强的变化对浓度几乎无影响,可以认为反应速率不变。
(2)、惰性气体对于速率的影响
①恒温恒容时:充入惰性气体f总压增大,但是各分压不变,各物质浓度不变一反应速率不变②恒温恒
体时:充入惰性气体一体积增大一各反应物浓度减小f反应速率减慢
二、化学平衡
(-)L定义:
化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到
表面上静止的一种"平衡",这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征
逆(研究前提是可逆反应)等(同物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质
量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)
3、判断平衡的依据
判断可逆反应达到平衡状态的方法和依据
例举反应mA(g)+nB(g)-pC(g)+qD(g)
①各物质的物质的量或各物质的物质的量的分数一定平衡
混合物体系中
②各物质的质量或各物质质量分数一定平衡
各成分的含量
③各气体的体积或体积分数一定平衡
④总体积、总压力、总物质的量一定不一定平衡
①在单位时间内消耗了mmolA同时生成mmolA,即V(iE)二V(逆)
平衡
正、逆反应
②在单位时间内消耗了nmolB同时消耗了pmolC,则V(正)=V(逆)平衡
速率的关系
@V(A):V(B):V(C):V(D)=m:n:p:q,V(正)不一定等于V(逆)不一定平衡
④在单位时间内生成nmolB,同时消耗了qmolD,因均指V(逆)不一定平衡
①m+n#p+q时,总压力一定(其他条件一定)平衡
压强
②m+n=p+q时,总压力一定(其他条件一定)不一定平衡
混合气体平均相①Mr一定时,只有当m+nWp+q时平衡
对分子质量Mr
②Mr一,定时,但m+n=p+q时不一定平衡
任何反应都伴随着能量变化,当体系温度一定时(其他不变)
温度平衡
体系的密度密度一定不一定平衡
其他如体系颜色不再变化等平衡
(二)影响化学平衡移动的因素
1、浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物
的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动
(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,
反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡
向反应方程式中化学计量数之和_大_的方向移动。
2、温度对化学平衡移动的影响
影响规律:在其他条件不变的情况下,温度升高会使化学平衡向着吸热反应方向移动,温度降低会使化学平
衡向着放热反应方向移动。
3、压强对化学平衡移动的影响
影响规律:其他条件不变时,增大压强,会使平衡向着体积缩小方向移动;减小压强,会使平衡向着体积增
大方向移动。
注意:(1)改变压强不能使无气态物质存在的化学平衡发生移动
(2)气体减压或增压与溶液稀释或浓缩的化学平衡移动规律相似
4.催化剂对化学平衡的影响:由于使用催化剂对正反应速率和逆反应速率影响的程度是等同的,所以平衡不
移动。但是使用催化剂可以影响可逆反应达到平衡所需的时间。
5.勒夏特列原理(平衡移动原理):如果改变影响平衡的条件之一(如温度,压强,浓度),平衡向着能够减
弱这种改变的方向移动。
三、化学平衡常数
(-)定义:在一定温度下,当--个反应达到化学平衡时,生成物浓度慕之积与反应物浓度幕之积的比值是
一个常数比值。符号:K
(二)使用化学平衡常数K应注意的问题:
1、表达式中各物质的浓度是变化的浓度,不是起始浓度也不是物质的量。
2、K只与温度(T)有关,与反应物或生成物的浓度无关。
3、反应物或生产物中有固体或纯液体存在时,由于其浓度是固定不变的,可以看做是"1"而不代入公式。
4、稀溶液中进行的反应,如有水参加,水的浓度不必写在平衡关系式中。
(三)化学平衡常数K的应用:
1、化学平衡常数值的大小是可逆反应进行程度的标志。K值越大,说明平衡时生成物的浓度越大,它的正向
反应进行的程度越大,即该反应进行得越完全,反应物转化率越高。反之,则相反。一般地,Q10'时,
该反应就进行得基本完全了。
2、可以利用K值做标准,判断正在进行的可逆反应是否平衡及不平衡时向何方进行建立平衡。(Q:浓度积)
Q〈K:反应向正反应方向进行;Q=K:反应处于平衡状态;Q,〉K:反应向逆反应方向进行
3、利用K值可判断反应的热效应
若温度升高,K值增大,则正反应为吸热反应;若温度升高,K值减小,则正反应为放热反应
*四、等效平衡
1、概念:在一定条件下(定温、定容或定温、定压),只是起始加入情况不同的同-可逆反应达到平衡后,
任何相同组分的百分含量均相同,这样的化学平衡互称为等效平衡。
2、分类
(1)定温,定容条件下的等效平衡
第一类:对于反应前后气体分子数改变的可逆反应:必须要保证化学计量数之比与原来相同;同时必须保证
平衡式左右两边同一边的物质的量与原来相同。
第二类:对于反应前后气体分子数不变的可逆反应:只要反应物的物质的量的比例与原来相同即可视为二者
等效。
(2)定温,定压的等效平衡
只要保证可逆反应化学计量数之比相同即可视为等效平衡。
五、化学反应进行的方向
1、反应嫡变与反应方向:
(1)嫡:物质的一个状态函数,用来描述体系的混乱度,符号为S.单位:J・mo「、K"
(2)体系趋向于有序转变为无序,导致体系的嫡增加,这叫做病增加原理,也是反应方向判断的依据。.
(3)同一物质,在气态时嫡值最大,液态时次之,固态时最小。即S(g)〉S(l)>S(s)
2、反应方向判断依据
在温度、压强一定的条件下,化学反应的判读依据为:
AH-TAS(0,反应能自发进行;
△H-T△5=0,反应达到平衡状态;
AH-TAS)0,反应不能自发进行
注意:(1)AH为负,AS为正时,任何温度反应都能自发进行
(2)AH为正,AS为负时,任何温度反应都不能自发进行
练习
某同学为了验证Fe3+是否能氧化H2s。3生成了SO?,他用50mL0.1mo〃LFeCl3溶液吸收制取SO2气体的尾气,
进行以下实验:
(1)检验吸收液中的SCV:,
2
证明Fe3+能够把H2s。3氧化成SO4,
(2)请配平并完成上述反应中的化学方程式:
2FeCI3+SO2+=2FeCI2+H2SO4+2HCI,
反应中的氧化产物是(写化学式)。
()吸收液中除了含有、、以外,对其它成份(32)的可能组合进行探究:
3H+ClSO’?Fe\Fe\H2SO3
①提出假设。
假设L溶液中存在Fe3*、Fe?*;
假设2:溶液中存在;
假设3:溶液中存在Fe?+而不存在H2s(二者恰好完全反应)。
②设计方案、进行实验,验证假设。请在表中写出实验步骤以及预期现象和结论(可以不填满)。喉懑实
验试剂和仪器:试管、滴管、I溶液、品红稀溶液。
0.1mo£-/.KMn04x0.1m”•LKSCN
实验步骤预期现象和结论
步骤1:用试管取样品溶液2~3mL,再用滴管取______若出现血红色,则假设1成立;若未出现血红色,
则假设2或假设3成立。
步骤2:结合步骤1的现象和结论,_____________________
第二章化学反应速率与化学平衡
可能用到的相对原.子质量:H-1,0-16,S-32,C-12,N-14,Na-23,AI-27,CI-35.5Mg-24
一、单项选择题:本大题共10小题,每小题3分,共30分。
1、设阿伏加德罗常数(NA)的数值为久,下列说法正确的是()
A.3moiNO?与足量出0反应,转移的电子数为以
在标准状况下与所含有的电子数均为
B.22.4LCH418gH2O10NA
C.常温常压下,22.4L的NO2和&。4混合气体含有的原子数为3nA
D.2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1m
2、一定条件下可逆反应A2(g)+B2(g)=2AB(g)达到平衡状态的标志是()
A.2U(A2),E=U(AB)逆
B.容器内的总压强不随时间而变化
C.单位时间内生成nmolAB的同时:生成nmol的B?
AS的反应速率比为的状态
D.2B2,AB1:1:2
3、已知:C(s,金刚石)=C(s,石墨)△H=-1.9KJ/mol
(金刚石)()()(石墨)))△出
Cs,+O2g=CO2gAHi:Cs,+O2(g=CO2(g
根据上述反应所得出的结论正确的是()
A.△H1=AH2B.△H1>AH2
C.△%<△%D.金刚石比石墨稳定
4、在甲、乙两烧杯溶液中,共含有大量的C/+、K\H\NO;,COr.OH-o已知甲烧杯的溶液呈蓝色,则乙
烧杯中大量存在的离子是()
A.ci?+、H+、NO;B.K+、CO/、oir
C.C(T、0H\NO;1).K+、H+、NO;
5、右图为元素周期表中短周期的一部分,关于推断Y、Z、M的说法正确的是()
A.非金属性:Y>Z>M
B.离子半径:M_>Z2_>Y-
C.Z和M的气态氢化物的稳定性:H2Z<HM
D.Y、Z、M三种元素中,Y的最高价氧化物对应的水化物酸性最强
6、设C(g)+C02(g)ki2co(g);AH>0,反应速率为up
N2+3H2^^2NH3;AH<0反应速率为u2,对于上述反应,当温度升高时,5和6的变化情况为(
A.同时增大B.同时减小C.增大,减小D.减小,增大
7、对某一可逆反应来说,使用催化剂的作用是()
A.提高反应物的平衡转化率B.以同样程度改变正逆反应的速率
C.增大正反应速率,减小逆反应速率D.改变平衡混合物的组成
8、高温下,某反应达到平衡,平衡常数k"。闾出。)。恒容时,温度升高,匕浓度减小。下列说法正
C(CO)-C(H)
确的是()22
A.该反应的熔变为正值
B.恒温恒容下,增大压强,匕浓度一定减小
C.升高温度,逆反应速率减小催化剂
D.该反应的化学方程式为C0+H20.CO2+H2
9、O.lmol/L的CH3c00H溶液中,CH3CG梆l=CH3c0。+H+,对于该平衡,下列叙述正确的是()
A.加水时,平衡向逆反应方向移动
B.加入少量NaOH固体,平衡向正反应方向移动
C.加入少量O.lmol/L盐酸,溶液中c(H*)减小
D.加入少量CHsCOONa固体,平衡向正反应方向移动
10、一定条件下,下列反应中水蒸气含量随反应时间的变化趋势符合题图10的是()
时mj
amtn的影响压”<P>的影叫
Sio图
A.C02(g)+2N113(g)CO(NH2)2(s)+H20(g);AH<0
B.C02(g)+H2(g)CO(g)+H20(g);AH>0
C.CH3CH2OH(g)^^CH2=CH2(g)+H2O(g);AH>0
D.2c6H5cH2cH3(g)+O2(g)=2C6H5CH=CH2(g)+2H20(g);△HVO
二、非选择题
800t,Ar
15、(16分)(1)由金红石(TiO2)制取单质Ti,涉及的步骤为:TiO,—>TiCI(—*Ti
Mg
已知:©C(s)+O2(g)=CO2(g)AH=-393.5kJ-mol
②2co(g)+()2(g)=2C0[g)AH-566kJ-mol1
1
®.TiO2(s)+2Ch(g)=TiC14(s)+02(g)ZkH=+141kJ-mol
贝I]TiO2(s)+2CL(g)+2C(s)=TiCl.(s)+2C0(g)的AH=
(2)甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。工业上丁般采用如下反应合成甲醇:CO(g)
+2H2(g)=^=CH3OH(g)AH=xkJ/mol
①右图是反应时CO和CH30H的浓度,
随时间的变化情况。从反应开始到平衡,
用CO浓度变化表示平均反应速率
u(CO)=„
②下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度250℃300℃350℃
K2.040.270.012
由表中数据判断x0(填填“=”)
③某温度下,将2molc。和6m01%充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得
c(CO)=0.2mol/L,求该温度下的平衡常数(要求写出计算过程).
(3)在稀氨水中存在平衡:NL+HzOnML.HzO=NH;+OH,如进行下列操作,
贝IJNL、NH;、H\Ok浓度如何变化?试用“增大”“减小”“不变”填写。
+
①通适量HCL气体时,C(NH3),c(H)o
②加入少量NaOH固体时,c(NH:),c(OH-)。
③加入NH£1晶体时,c(NH;),c(OH)。
16(12分)现有反应:血(g)+〃B(g)一H(g),达到平衡后,当升高温度时,B的转化率变大;当减小压强时,
混合体系中C的质量分数也减小,则:
(1)该反应的逆反应为一热反应,且册"p(填“
⑵减压时,A的质量分数o(填“增大”“减小”或“不变”,下同)
(3)若加入B(体积不变),则A的转化率;B的转化率
(4)若升高温度,则平衡时B、C的浓度之比也将__________;混合气体的平均摩尔质量将__________
c(C)
(5)若加入催化剂,平衡时气体混合物的总物质的量____________。
(6)若B是有色物质,A、C均无色,则加入C(体积不变)时混合物颜色__________;而维持容器内压强不变,
充入氨气时,混合物颜色___________(填“变深”“变浅”或“不变”)。
(7)若反应式中研炉「,当压强增至一定时,A的转化率减小,此时B的状态是.
17、(1)已知VC忖,水的离子积Kw=lX10",25℃fftKw=lX10"
①VC(填25℃,理由是
②rc时,纯水中c(H*)(填)c(OH);向其中加入固体NaOH配成
c(NaOH)=0.1moL-L_1,则PH=
(2)实验表明,液态纯的电离能力强于纯HNO3,纯出$。4导电能力强于纯水,又知液态电解质能象
水一样发生自身电离(2H20nH30++0H-),且温度一定时,离子积为常数。
①写出纯匕5。4、纯HNC)3自身电离的反应方程式
②纯H2s。4中,主要的阴离子是HS01,而SO42一极少,原因是
18(14分)纯碱、烧碱等是重要的化工原料。向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量C5,充分反应后
将溶液蒸发结晶,得到一定量的白色固体。试设计实验确认该白色固体的成分。
(1)写出符合下列条件的离子方程式:
①向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入标准状况下2.24LCO2
②向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入过量的C02.
(2)①提出合理假设。
假设1:NaOH和Na2c。3;假设2:只有Na2CO3;假设3:只有NaHCO3;
假设4:.
②基于假设1,设计实验方案进行实验证明固体的成分是NaOH和NazCCh。请在答题卡上写出实验步
骤及预期现象和结论。限造实验试剂及仪器:
lmoLL,HCI溶液、lmol-LiMgCI2溶液、O.SmoLL‘BaCU溶液、
Imo卜「iBa(0H)2溶液、甲基橙试液、酚酷试液、试管、过滤装置。
(步骤可不填满也可增加)
实验步骤预期现象和结论
步骤1:
步骤2:
步骤3:
第三章水溶液中的离子平衡
一、弱电解质的电离
1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。
非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。
强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。
弱电解质:在水溶液里只有•部分分子电离成离子的电解质。
,混和物
物质(单质
强电解质:强酸,强碱,大多数盐。如HCI、NaOH、NaCI、BaSO4
纯净物电解质
弱电解质:弱酸,弱碱,极少数盐,水。如HCIO、NH3•匕0、
化合物
CU(0H)2、H2O...
非电解质:非金属氧化物,属部分物机物。如S5、CO2>C6Hl2。6、CCL、CH2=CH2
2、电解质与非电解质本质区别:
电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物
注意:①电解质、非电解质都是化合物
②S5、NH3、CO2等属于非电解质
③强电解质不等于易溶于水的化合物
(如BaSCU不溶于水,但溶于水的BaSC)4全部电离,故BaSCU为强电解质)
电解质的强弱与导电性、溶解性无关。
3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成时,电离过程就达到了平衡状
态,这叫电离平衡。
4、影响电离平衡的因素:
A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。
B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。
C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电施。
D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。
5、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主)
6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶
液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。)
表示方法:ABq^A'+BKi=[A+][B]/[AB]
7、影响因素:
a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。
b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。
C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:
H2sC)3>H3P04>HF>CH3cOOH>H2cC)3>H2S>HCIO
二、水的电离和溶液的酸碱性
1、水电离平衡::
+
水的离子积:Kw=c[H]•c[OH]
7+
25℃时,[H+]=[OH]=10'mol/L;Kw=[H]•[OH]=
注意:。只与温度有关,温度一定,则。值一定
。不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐)
2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱
3、影响水电离平衡的外界因素:
①酸、碱:抑制水的电离心(1*1044②温度:促进水的电离(水的电离是吸热)
③易水解的盐:促进水的电离Kw〉I*1。"
4、溶液的酸碱性和pH:
(1)pH=Jgc[H+]
(2)pH的测定方法:
酸碱指示剂:甲基橙、石蕊、酚猷。
变色范围:甲基橙3.1~4.4(橙色)石蕊5.0~8.0(紫色)酚猷8.2~10.0(浅红色)
PH试纸操作:玻璃棒蘸取未知液体在试纸上,然后与标准比色卡对比即可。
注意:①事先不能用水湿润PH试纸;②广泛pH试纸只能读取整数值或范围
三、混合液的pH值计算方法公式
1、强酸与强酸的混合:先求[H。混:将两种酸中的H*离子物质的量相加除以总体积,再求其它
出口混=([+][+])()
H1V1+H2V2/Vi+V2
2、强碱与强碱的混合:先求[0H]混:将两种酸中的0H一离子物质的量相加除以总体积,再求其它
[用混=([][])((注意:不能直接计算[]混)
0OH1V1+OH2V2/V1+V2)H+
3、强酸与强碱的混合:先据H++0H==H2。计算余下的H卡或0H
①H*有余,则用余下的《数除以溶液总体积求[H*]混;
②0H.有余,则用余下的0H.数除以溶液总体积求[0H]混,再求其它
四、稀释过程溶液pH值的变化规律:
1、强酸溶液:稀释1稀倍时,pH稀_=___pH原+n(但始终不能大于或等于7)
2、弱酸溶液:稀释10"倍时,pH稀_<pH原+n(但始终不能大于或等于7)
3、强碱溶液:稀释10。倍时,pH稀_=pH原一n(但始终不能小于或等于7)
4、弱碱溶液:稀释10。倍时,pH稀_)pH原一n(但始终不能小于或等于7)
5、不论任何溶液,稀释时pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液无限稀释后pH均接近7
6、稀释时,弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢,强酸、强碱变化得快。
五、强酸(pHl)强碱(pH2)混和计算规律
1、若等体积混合
pHl+pH2=14则溶液显中性pH=7
pHl+pH2215则溶液显碱性pH=pH2-0.3
pHl+pH2W13则溶液显酸性pH=pHl+0.3
2、若混合后显中性
pHl+pH2=14V酸:V碱=1:1
pHl+pH2^14V酸:V碱=1:10"—PHi+pH2”
练习
1.纯水在10℃和50℃的pH,前者与后者的关系是()
A.前者大B.后者大C.相等D.不能确定
2.下列措施能使水的电离程度增大的是.()
A.加热B.加入硫酸溶液
C.加入氢氧化钠溶液D.降温
3.将纯水加热至较高温度,下列叙述正确的是)
A.水的离子积变大、pH变小、呈酸性
B.水的离子积不变、pH不变、呈中性
C.水的离子积变小、pH变大、呈碱性
D.水的离子积变大、pH变小、呈中性
4.能说明溶液呈中性的可靠依据是()
A.pH=7B.c(H')=c(Om
C.pH试纸不变色D.石蕊试液不变色
5.下列溶液肯定显酸性的是()
A.含H的溶液B.能使酚儆呈无色的溶液
C.pH<7的溶液D.c(OI「)〈c(H.)的溶液
6.室温下,在pH=12的强碱溶液中,由水电离出的c(OH)为()
A.1.0X107mol-L'B.1.0X106moi
C.1.OXIO'mobL11).1.0X1012mol*L'
7.在由水电离产生的H,浓度为lX10%ol•!/的溶液中,一定能大量共存的离子组是()
2
①K\Cl\NO:、、S'②K\Fe\F、SO?③Na*、Cl\N03\S05
④Na'、Ca\Cl\HC03⑤K\Ba\Cl、N03
A.①③.B.③⑤C.③④D.②⑤
8.某温度时水的离子积Kw=3.8X10'3,则该温度时纯水的pH是()
A.等于7B.小于7C.大于7D.无法确定
9.99℃时,向pH=6的蒸锵水中加入NaHSO,晶体,保持温度不变,测得溶液的pH=2。下列叙述中不正确的是
()
A.此时水的离子积Kw=lX10"B.水电离出的c(H*)=lX10
C.水的电离程度随温度升高而增大D.c(Na)=c(SO/)
10.25c时,水的电离可达到平衡:压0=H'+OH△〃>(),下列叙述正确的是
()
A.向水中加入稀氨水,平衡逆向移动,c(OH)降低
B.向水中加入少量固体硫酸氢钠,c(H')增大,反不变
C.向水中加入少量固体ClhCOONa,平衡逆向移动,c(I「)降低
D.将水加热,《增大,pH不变
11.下列叙述正确的是()
A.95℃纯水的plK7,说明加热可导致水呈酸性
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至10倍后pH=4
C.0.2mol・匚’的盐酸,与等体积水混合后pH=l
D.pH=3的醋酸溶液,与pH=ll的氢氧化钠溶液等体积混合后pH=7
12.用pH试纸测定溶液pH的正确操作是()
A.将一小块试纸放在表面皿上,用玻璃棒蘸取少量待测液点在试纸上,再与标准比色卡对照
B.将一小块试纸用蒸储水润湿后放在表面皿上.,用玻璃棒蘸取少量待测点在试纸上,与标准比色卡对照
C.将一小条试纸在待测液中蘸一下,取出后放在表面皿上,与标准比色卡对照
1).将小条试纸先用蒸储水润湿后,在待测液中蘸•下,取出后与标准比色卡对照
13.取浓度相同的NaOH和HC1溶液,以3:2体积比相混合,所得溶液的pH等于12,则原溶液的浓度为
()
A.0.01mol«L'B.0.017mol«LH
C.0.05mol*L1D.0.50mol,L1
14.(1)10mLpH=4的盐酸,稀释10倍到100mL时,pH=。
(2)常温下,pH=5和pH=3的盐酸溶液等体积混合后溶液的pH=。
15.某温度(t°C)时,水的及=10。则该温度(填大于、等于或小于)25℃,理由是
将此温度下pH=ll的NaOH溶液aL与pH=l的H2sol溶液bL混合,
(1)若所得混合溶液为中性,则a:b=;
(2)若所得混合溶液pH=2,则a:b=。
高二化学教学资料第三章水溶液中的离子平衡
六、酸碱中和滴定:
1、中和滴定的原理
+
实质:H+OH=H2O即酸能提供的H,和碱能提供的OH物质的量相等。
2、中和滴定的操作过程:
(1)滴定管的刻度,0刻度在上,往下刻度标数越来越大,全部容积大于它的最大刻度值,因为下
端有,部分没有刻度。滴定时,所用溶液不得超过最低刻度,不得一次滴定使用两滴定管酸(或碱),也不得
中途向滴定管中添加。滴定管可以读到小数点后•位。
(2)药品:标准液;待测液;指示剂。
(3)准备过程:
准备:检漏、洗涤、润洗、装液、赶气泡、调液面。(洗涤:用洗液洗一检漏:滴定管是否漏水一用水洗一用
标准液洗(或待测液洗)一装溶液一排气泡一调液面~记数据V(始)
(4)试验过程
3、酸碱中和滴定的误差分析
原理:c(NaO")=啮焉臀
能引起误差的一些操作V(HCI)c(NaOH)
药品不纯(如NaOH中含Na2O)增大偏高
锥形瓶用蒸储水洗净后,未把水倒净
锥形瓶用蒸储水洗净后,用待测液润洗
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