新教材人教版高中化学选择性必修1全册各章节知识点考点重点难点归纳总结

人教版高中化学选择性必修1知识点归纳总结第一章化学反应的热效应 第一节反应热 第二节反应热的计算 第二章化学反应速率与化学平衡 第一节化学反应速率 第二节化学平衡 26-第三节化学反应的方向 41-第四节化学反应的调控 44-第三章水溶液中的离子反应与平衡 47-第一节电离平衡 47-第二节水的电离和溶液的pH 第三节盐类的水解 第四节沉淀溶解平衡 第四章化学反应与电能 第三节金属的腐蚀与防护 第一章化学反应的热效应第一节反应热一、反应热及其测定1.认识体系与环境(以研究盐酸与NaOH溶液的反应为例)体系与环境之间存在物质交换或能量传递围其他部分区分开来的根据需要所研究的对象。如我们将试管中(1)含义：在等温条件下，化学反应体系向环境释放或从环境吸收的热量，称为化学反应的热效应，简称反应热。(2)测定方法：通过量热计直接测定。注意：反应热概念中的“等温条件下”是指化学反应发生后，使反应后体系的温度恢复到反应前体系的温度，即反应前后体系的温度相等。3.中和反应反应热的测定外壳①反应物温度(t1)的测量用一个量筒量取50mL0.50mol-L-1盐酸，打开杯盖，倒入量热计的内筒，盖上杯盖，插入温度计，测量并记录盐酸的温度。用水把温度计上的酸冲洗干净，擦干备用；用另一个量筒量取50mL0.55molL-¹NaOH溶液，用温度计测量并记录NaOH溶液的温度，取两温度平均值为t₁。②反应后体系温度(t2)的测量打开杯盖，将量筒中的NaOH溶液迅速倒入量热计的内筒，立即盖上杯盖，插入温度计，用搅拌器匀速搅拌。并准确读取混合溶液的最高温度，并记录为t2。③重复上述步骤①至步骤②两次，记录每次的实验数据，取其平均值作为计算依据。④实验数据处理盐酸、氢氧化钠溶液为稀溶液，其密度近似地认为都是1g.cm-3,反应后生成的溶液的比热容c=4.18J/(g.℃)。该实验中盐酸和NaOH溶液反应放出的热量是想一想(1)装置中的玻璃搅拌器能否用金属(不与酸、碱反应)质搅拌器代替?为什么?[提示]不能。原因是金属质搅拌器易导热，(2)实验中为何使用0.55mol.L-¹NaOH溶液与0.50mol-L¹盐酸反应，而不是(3)能否用浓硫酸代替盐酸?对结果会产生什么影响?[提示]否。浓硫酸溶解于水时放热，所测中和热数值会偏大。二、反应热与焓变(1)内能(符号为U):体系内物质的各种能量的总和，受温度、压强和物质的聚中学阶段一般不考虑),其反应热等于反应的焓变，符号：△H,单位：kJ/mol(或反应热-吸热反应△H>0生成物的总能量-反应物的总能量2.从微观角度认识反应热的实质能量~能量键形成键形成反应中能量变化1molA—B化学键反应中能量变化结论学习任务1[实验探究]某学校化学兴趣小组的同学利用如图装置测定中和反应反应热，实验步骤如②用另一个量筒量取50mL0.55mol.L-¹NaOH溶液，并用另一温③将NaOH溶液倒入小烧杯中，设法使之混合均匀，测出混合液最高温度。[问题1]实验中NaOH溶液的浓度为什么是0.55mol.L-1?实验步骤③倒入[提示]本实验中硫酸和氢氧化钠溶液的体积相[问题2]实验中使硫酸与NaOH溶液混合均匀的正确操作是怎样的?[问题3]该实验小组获得实验数据如下表，请填写下表中的空白，并思考应温度实验次数起始温度t₁℃终止温度温度差温度差平均值(t₂-t₁)℃1234[提示]3.4℃本实验应先求终止温度和起始温度的差值，再取平均值，以便发现差别较大的数据。若某数据与其他数据相差太大，应舍去。[问题4]近似地认为0.55mol-L-¹NaOH溶液和0.25mol-L-1硫酸溶液的密度应中和热△H?1.中和反应热的测定实验步骤量取反应物，测反应前温度混合反应物，测反应后温度测反应后混合液的最高温度重复实验减小实验误差△H=kJ·mol⁻¹[比热容c=4.18J/(g·℃)]学习任务2从宏观和微观的角度理解反应热产生的原因[情境素材]十十E反应物总能量E生成物总能量热量即反应前后化学反应除了遵循质量守恒外还要遵循能量守恒，如图所示，请从能量的角度分析化学反应中为什么一定存在能量变化?化学反应放热还是吸热取决于什么因素?E反应中一定有能量变化。一个化学反应是释放能量还是吸收能量取决于：反应物[问题2]如图是氢气与氧气反应的示意图，从化学键的角度分析本图并完成2H₂+O₂=2H₂O反应过程0从化学键的角度分析，为什么化学反应中一定存在能量的变化?能量放出能量放出△H>0能量2.从反应热的量化参数——键能的角度分析生成物反应物热化学方程式燃烧热3.书写热化学方程式时应注意的问题否可逆，热化学方程式中的反应热△H都表示反应进行到底时的1.燃烧热的概念：在25℃、101kPa时，1mol纯物质完全燃烧生成指定产物时所放出的热量。燃烧热的单位是kJ·mol1。2.注意事项：“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。完全燃烧时，下列元素要生成对应的物质：C→CO₂(g),H→H₂O(D,3.燃烧热的意义：甲烷的燃烧热为△H=—890.3kJmol¹,它表示在25℃、想一想可燃物的物质的量发生变化，其燃烧热变吗?如何配平燃烧热的热[提示]燃烧热指1mol可燃物燃烧放出的热量，与可燃物的物质的量无关。配平燃烧热的热化学方程式时先把可燃物的化学计量数定为1,再配平其他物质。学习任务1[情境素材]能源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，常规能源的合理使用和新能源[问题2]已知3.0g乙烷在常温下完全燃烧放出的热量为155.98kJ,请写出[提示]燃烧热的热化学方程式应以1mol燃料为标准书写且生成的水为液1.热化学方程式的书写步骤及要求写出配平的化学方程式正负[情境素材]2020年11月6日我国在太原卫星发射中心用长征六号运载火箭，成功系列运载火箭的第351次飞行。长征火箭燃料为偏二甲基肼(CH₃NCH₃NH₂)。[问题1]在计算偏二甲基肼的燃烧热时，碳、氢元素的产物应该是什么?[问题2]通过素材中所给数据计算偏二甲基肼的燃烧热是多少?所以1mol偏二甲基肼燃烧时放出的热量为2000kJ-mol1,即燃烧热为2000kJmol¹。1.对燃烧热的理解(1)反应条件：25℃和101kPa(书中给出的燃烧热数值均为此条件下测得)。(2)物质的燃烧热要求的是纯物质。(3)“完全燃烧生成指定产物”是指单质或化合物燃烧后变为最稳定的物质。C→CO不是完全燃烧；而S→SO₃,SO₃不是燃烧产物；生成的水为液态不能是气-1或△H=—890.3kJ·mol¹。2.表示燃烧热的热化学方程式的书写燃烧热是以1mol纯物质完全燃烧所放出的热量来定义的，因此在书写表示燃烧热的热化学方程式时，应以燃烧1mol物质为标准来配平其余物质的化学计量数，故在表示燃烧热的热化学方程式中常出现分数。例如，C₈H₁8燃烧的热化学方程式为2C₈H₁₈(1)+250₂(g)===16CO₂(g)+18H₂O(1)△H=—11036kJ·mol¹,C₈H₁8的燃烧热为5518kJ·mol¹,而不是11036kJ-mol-1,表示其燃烧热的热化学方程式为)△H=—5518kJ-mol¹。3.燃烧热的计算由燃烧热的定义可知：可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其此公式中的△H是指物质的燃烧热，而不是指一般反应的反应热。第二节反应热的计算一、盖斯定律一个化学反应，不管是一步完成的还是分几步完成的，其反应热是相同的。(1)在一定条件下，化学反应的反应热只与反应体系的始态、终态有关，而与反应的途径无关。(2)反应热总值一定，如图表示始态到终态的反应热。有些反应的反应热虽然无法直接测得，但可通过间接的方法测定。如：C(s)反应的△H无法直接测得，但下列两个反应的△H可以直接测得：C(s)+O₂(g)===CO₂(g)△H₁=-393.5)△H₂=—283.0kJ·mol1上述三个反应具有如下关系：则在此温度下反应的△H=△H₁一△H₂=—110.5kJ·mol二、反应热的计算1.依据热化学方程式：反应热的绝对值与各物质的物质的量成正比，依据热化学方程式中的△H求反应热，如aA十bB==cC十dD△HabCd△H2.依据盖斯定律：根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其△H相加或相减，得到一个新的热化学方程式，同时反应热也作相应的改变。3.依据反应物断键吸收热量Q吸与生成物成键放出热量Q放进行计算：△H=6.依据比热公式计算：Q=cm△t。学习任务1[情境素材]发射卫星时可用肼(N₂H₄)为燃料和二氧化氮(NO₂)为氧化剂，两者反应生成氮N₂H₄(g)+O₂(g)===N₂(g)+2H₂O(g)[问题1]你能否依据盖斯定律写出肼和二氧化氮反应的热化学方程式?4H₂O(g),其反应热△H=(-543kJmol¹)×2—(+67.7kJmol¹)=—1153.7kJ·mol-1,即2N₂H₄(g)+2NO₂(g)===3N₂(g)+4H₂O(g)△H=—1153.7kJ·mol¹。1)×2=—1135k运用盖斯定律解题的常用方法1.虚拟路径法：若反应物A变为生成物D,可以有两个途径：①由A直接变成D,反应热为△H;②由A经过B变成C,再由C变成D,每步的反应热分别2.加合法：即运用所给化学方程式就可通过加减的方法得到新化学方程式。即可用①-②×4得出白磷转化为红磷的热化学方程式：P₄(白磷，s)===4P(红3.解题注意事项[情境素材]CH₃COOH(1)+20₂(g)==2CO₂(g)+2H₂O(1)△H₁=-870.3kJ·mol¹C(s)+O₂(g)=CO₂(g)△H₂=—393.5kJmol¹[问题1]根据信息①,求生成2molNaCl的反应热。[提示]△H′=2△H=-411kJ·mol¹×2=-822kJ·mol¹。[问题2]根据信息②,求1kg乙醇充分燃烧后放出多少热量?[问题3]根据信息③,计算反应2C(s)+2H₂(g)+O₂(g)==CH₃COOH(1)的反应[提示]根据盖斯定律，将已知中的后2个方程式分别乘以2,然后相加，最计算依据热化学方程式与数学上的方程式相似，可以左右颠倒同时改变正、负号，各项的化学计量数包括△H的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数根据燃烧热可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量×其燃烧热△H=反应物的化学键断裂所吸收的能量和一生成物的化学键形成所放出的能量和根据反应物和生成物的总能量△H=E(生成物)一E(反应物)1.高考主要以生产生活、科学技术和能源问题为背景，将热化学方程式的书求焓检查2.运用盖斯定律的三个注意事项△H₃=—121kJ·反应Ⅱ反应Ⅱ反应I太阳能电能反应I:2H₂SO₄(1)===2SO₂(g)+2H₂O(g)+O₂(g)△H₁=+551kJ·mol¹反应Ⅲ:S(s)+O₂(g)===SO₂(g)△H₃=-297提取信息CuO(s)+2HClg)=CuCl(s)+H₂O(g)则4HCI(g)+O₂(g)===2Cz(g)+2H₂O(g)可由①×2+②×2+③×2得到，所以2H₂O=2H₂SO₄+S↓。根据盖斯定律，反应Ⅱ=—(反应I+反应ⅢI)可得3SO₂(g)+2H₂O(g)==2H₂SO₄(1)+S(s)△H₂=—2542H₂SO₄(1)+S(s)△H₂=—254kJmol1[问题3]发酵的垃圾中含有沼气，沼气可以很好地助燃，炉内温度可达850℃以上。含铅汽油、煤、防腐处理过的木材等各种废弃物在燃烧温度低于400℃时容易产生二噁英。但是燃烧炉温度保持在850℃以上，可以有效分解二噁英，基本可以消除二噁英对环境的不良影响。沼气的主要成分是甲烷，已知1g甲烷完全燃烧生成液态水时放出55.64kJ的热量，写出甲烷燃烧的热化学方程式，并计算出甲烷的燃烧热△H是多少?(素养角度——宏观辨识与微观探析)第二章化学反应速率与化学平衡第一节化学反应速率一、化学反应速率1.概念：化学反应速率是定量描述化学反应进行快慢的物理量。如果反应体系的体积是恒定的，则通常用单位时间内反应物浓度的减小或生成物浓度的增加来表示。2.数学表达式为或3.单位常用molL-1.s-1或molL-1.min-1表示。4.注意事项(1)一般来说，随着反应的逐渐进行，反应物浓度会逐渐减小，化学反应速率也会逐渐减慢。因此，化学反应速率通常是指某一段时间内的平均反应速率，而不是瞬时反应速率。(2)由于在反应中纯液体和固体的浓度是恒定不变的，因此对于有纯液体或固体参加的反应一般不用纯液体或固体来表示化学反应速率。(3)在同一化学反应中，选用不同物质表示化学反应速率，其数值可能相同也可能不相同，但表示的意义相同。因此，表示化学反应速率时，必须指明用哪种物质作标准，在速率v的后面将该物质的化学式用括号括起来。减小。(2)化学反应一般需要一个活化的过程，即能发生反应的分子，必须是先(3)活化分子具有的平均能量与反应物分子具有2.利用碰撞理论解释外界条件对化学反应速率的影响的活化能，如加入催化剂),即反应物自身的性质影响着化学反应所需的活化能，从而影响化学反应速率的大小。例如：活化能小→普通分子容易变成活化分子→活化分子百分数大→单位体积内活化分子数多→单位时间、单位体积内有效碰撞条件变化微观因素变化化学反应速率变化分子总数活化分子百分数活化分子数目分子平均运动速率单位体积内活化分子数目有效浓度增大增加不变增加不变增加增加压强增大不变不变不变不变增加增加温度升高不变增加增加增加增加增加催化剂使用不变增加增加不变增加增加学习任务1[情境素材]物理学科中可以利用速度来描述物质运动的快慢，化学学科中我们利用化学[问题1]计算化学反应速率时，我们应该知道哪些物理量?[提示]起始浓度、终态浓度、反应时间。EQ\*jc3\*hps8\o\al(\s\up8(),)化率应物质的化学计量数之比，列出关系式计算。1.化学反应速率的计算方法(2)利用速率之比=化学计量数之比=各物质浓度的变化量(△c)之比=各物质C转化浓度/(molL-¹)计算中注意以下量的关系：②对生成物：c(起始)+c(转化)=c(某时2.比较化学反应速率大小的三步骤(1)变换单位——将各反应速率的单位统一。(2)转换物质——将各反应速率转换成用同一物质表示的反应速率(一般转换成化学计量数最小的物质)。(3)比较大小比较各反应速率的数值大小。[情境素材]过氧化氢化学式为H₂O₂,其水溶液俗称双氧水。外观为无色透明液体，是一种强氧化剂，由于其还原产物为水，因此在工业上称为绿色氧化剂。其水溶液适用于医用伤口消毒及环境消毒和食品消毒。在一般情况下会分解成水和氧气，但分解速度极慢，改变条件可以加快反应速度，例如升高温度、加入适当的催化剂(MnO₂、某些金属离子如Fe³+、Cu²+等)。[问题1]为比较Fe³+和Cu²+对H₂O₂分解的催化效果，某实验小组的同学设计了如图所示的实验装置进行实验。[提示]二者的阴离子不同，对实验会造成干扰。为消除阴离子不同造成的干实验序号1a2a1bCed2Cbef或1bCed2Cbef[归纳总结]E₁能能量第二节化学平衡一、化学平衡状态1.化学平衡状态的概念在一定条件下的可逆反应体系中，当正、逆反应的速率相等时，反应物和生成物的浓度均保持不变，即体系的组成不随时间而改变，这表明该反应中物质的转化达到了“限度”,这时的状态称为化学平衡状态，简称化学平衡。2.化学平衡的特征化学平衡的特征可以概括为逆、等、动、定、变。(1)逆：研究的对象是可逆反应。(2)等：化学平衡的条件是v正和v逆相等。(3)动：化学平衡是一种动态平衡，此时反应并未停止。(4)定：当可逆反应达到平衡时，各组分的质量(或浓度)为一定值。(5)变：若外界条件改变，平衡可能发生改变，并在新条件下建立新的平衡。二、化学平衡常数1.浓度商对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)——pC(g)+qD(g),在任意时刻的2.化学平衡常数对于一般的可逆反应mA(g)+nB(g)—pC(g)+qD(g),K②反应物或生成物中有固体或纯液体存在时，由于其浓度平衡常数的表达式不同，如N₂(g)+3H₂(g)——2NH₃(g),K=aN₂(g)+3H₂(g),NH₃,K”=√a。K越大→平衡体系中生成物所占的比例越大→正反应进行的程度越大→反应全，平衡时反应物的转化率就越小。一般来说，当K>10⁵时，该反应就进行得基3.利用浓度商、化学平衡常数判断反应方向Q>K,反应向逆反应方向进行。[情境素材]德国化学家哈伯(F.Haber,1868～1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利，即“循环法”,在此基础上，他继续研究，于1909年改进了合成工艺，氨的产率达到8%。这是工业普遍采用的直接合成法。合成氨假设该反应在体积不变的密闭容器中发态?[问题3]单位时间内生成2amolNH₃,同时消耗a [情境素材][问题1]利用反应可处理[问题2]汽车排气装置中的三元催化装置，可以利用反应2十时间/s012345=0.45×10-³molL¹,c(CO2)=0.9×10-³mol-L-1,则平衡常数为2.计算公式p不(8)混合气体的平均摩尔质量影响化学平衡的因素一、化学平衡的移动1.含义：在一定条件下，当可逆反应达到平衡状态后，如果改变反应条件，平衡状态被破坏，平衡体系的物质组成也会随着改变，直至达到新的平衡状态的2.实质：改变条件后(2)各组分的百分含量发生改变。二、影响化学平衡的因素生命过程与化学平衡移动密切相关。例如，在人体利用氧气的过程中，血红蛋白与氧气的结合过程中，就涉及化学平衡的移动。人体中的血红蛋白分子(Hb)[问题1]阅读材料并解释为什么空气中一氧化碳浓度增大时会发生一氧化碳中毒?[问题2]思考并讨论如何利用平衡移动原理设计合理的方法救治一氧化碳中毒的病人?简述你的理由。化学平衡aA+bB——cC+dD(A、B、C、D为非固体)体系浓度增大反应物浓度增大生成物浓度减小生成物浓度减小反应物浓度0正瞬间增大，v′正>v′逆瞬间不变，v'通>v′正瞬间不变，v'正>v′逆瞬间不变，v'通>v′正平衡移动正向移动逆向移动正向移动逆向移动方向图像vv在其他条件不变的情况下，增大反应物的浓度或减小生成物的浓度，都可以使平衡向正反应方向移动；增大生成物的浓度或减小反应物的浓度，都可以使平衡向逆反应方向移动计量关系增压增压7正、v逆同时增0正、U逆同时减小，v′逆>v′正0正、U逆同时增大，v′逆>v'正平衡移动方向正向移动逆向移动逆向移动正向移动v-t图像在其他条件不变的情况下，增大压强，平衡向气体物质的量减小的方向移动；减小压强，平衡向气体物质的量增大的方向移动原平衡体系充入惰性气体容器容积增大，各反应气体的分压减小一→体系中各组分的浓度同倍数减小(等效于减压)气体体积不变的反应平衡不移动气体体积不变的反应平衡不移动平衡向气体体积增大的方向移动化学平衡温度改变降温0正、U逆同时增大，且v′>v′逆移动方向正向移动逆向移动v(正)(逆)0(逆)0(正)在其他条件不变的情况下，升高温度，平衡向吸热反应的方向移动；化学平衡常数的应用物质的量的差值，也可用差量法解题。【例1】在1.5L的密闭容器中通入2molN₂和3molH₂,混合气体在一定温度下发生反应。达到平衡时，容器内压强为反应开始时的0.8,则该反应的化学平衡常数约为()A.0.34B.0.64C.0C[定T、V的情况下，压强之比等于物质的量之比，设N₂转化xmol,则解得x=0.5,2.考查利用K值变化判断反应的热效应其他条件不变时，若正反应是吸热反应，由于升高(或降低)温度时平衡向正(或逆)反应方向移动，K值增大(或减小);若正反应是放热反应，由于升高(或降低)温度时平衡向逆(或正)反应方向移动，K值减小(或增加);所以温度升高时平衡常数可能增大，也可能减小，但不会不变。【例2】高炉炼铁过程中发生的主要反应CO₂(g)。已知该反应在不同温度下的平衡常数如下：温度/℃该反应的平衡常数表达式K=,△H_0(填“>”“<”或K在800℃时，发生上述反应，某一时刻测得容器内各物质的浓度分别为c(CO₂)表示为_oXxX260yyyyyy[答案](1)60%(2)85%化学反应速率与化学平衡图像0正确判断化学平衡的移动方向；熟记浓度、压强、温度、催化剂等对化学平衡移移动，可能是使用了催化剂，也可能是对反应前后气体总体积不发生变化的反应I在化学平衡图像中，先出现拐点的反应则先达到平衡，先出现拐点的曲线表I.表示T₂>Ti,正反应是Ⅱ.表示p₂>p1,A的转化率减小，说明正反应是气体总体积增大的反应，压TP解题原则——“定一议二”。在化学平衡图像中，包括纵坐标、横坐标和曲线所表示的三个变量，分析方法是确定其中一个变量，讨论另外两个变量之间的关系。如上图I中确定压强为10⁵Pa或107Pa,则生成物C的百分含量随温度T的升高而逐渐减小，说明正反应是放热反应；再确定温度T不变，作横坐标的垂线，与压强线出现两个交点，分析生成物C的百分含量随压强p的变化可以发现，压强增大，生成物C的百分含量增大，说明正反应是气体总体积减小的反应。2.化学平衡图像题的解题流程看想做对于反应2SO₂(g)+O₂(g)——2SO₃(g)△H<0已达平衡，如果其他条件不变时，分别改变下列条件，对化学反应速率和化学平衡产生影响，下列条件与图像A.增加氧气的浓度B.增大压强C.升高温度D.加入催化剂v-t图像中无“断点”,曲线是“渐变”的，即逐渐升高或降低，则改变的条件是浓度。若曲线是向上“渐变”,表示改变的条件是“增强”,反之，改变的条件是“减弱”,如工业合成氨的反应：N₂(g)+3H₂(g)——2NHti时刻改变条件后，v′通>0′正，平衡逆向移动，故改变的条件是增大NH₃第三节化学反应的方向化学反应的方向一、自发过程与自发反应的比较自发过程自发反应含义能自发进行的过程特征具有方向性，即过程的某个方向在一定条件下自发进行，而该过程逆方向在该条件下肯定不能自发进行举例高山流水，自由落体，冰雪融化钢铁生锈应用(1)可被用来完成有用功。如H₂燃烧可设计成原电池(2)非自发过程要想发生，必须对它做功。如通电将水分解为H₂和O₂二、化学反应的方向与焓变的关系1.分析下列反应进行的方向与△H之间的关系(4)CaCO₃(s)===CaO(s)+CO₂(g)△H>0,该反应在常温下不能自发进行，但在较高温度下能自发进行。2.自发反应与焓变的关系大多数放热反应是可以自发进行的，但也有很多吸热反应能自发进行，因此，反应焓变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定化学反应能否自发进行的唯一因素。三、化学反应的方向与熵变的关系1.熵的含义自发过程的体系趋向于由有序转变为无序，体系的混乱度增大。体系的混乱度常用熵来描述，熵的概念是表示体系的混乱或无序程度的物理量，其符号为S。熵值越大，体系的混乱度越大。2.影响熵大小的因素(1)同一条件下，不同的物质熵值不同。(3)物质的量越大，分子数越多，熵值越大。3.反应熵变与反应方向也有些是熵减小的反应4.反应熵变是与反应进行的方向有关的因素之一，但不是决定反应能否自发-1,上述反应为熵减少的反应，但在一定条件下，该反应也能学习任务1[情境素材]汽车尾气中的主要污染物是一氧化氮和一氧化碳，它们是现代化城市中的重[问题1]阅读素材分析如何判断上述反应能否自发进行?[提示]该反应室温时，△G=△H一T△S≈-687.9kJmol-¹<0,能自发进行。[问题3]汽车中的尾气处理装置中都使用了催化剂，分析催化剂的作用是什么?[提示]加快反应速率。3.复合判据-△H第四节化学反应的调控化学反应的调控条件提高反应速率提高平衡转化率综合结果压强高压高压高压温度高温兼顾速率和平衡，且考虑催化剂活性剂使用无影响使用浓度增大反应物浓度增大反应物浓度，降低生成物浓度增大反应物浓度，且不断减少生成物浓度外部条件工业合成氨的适宜条件压强根据反应器可使用的钢材质量及综合指标来选择压强(10MPa～30温度适宜温度，400～500℃催化剂使用铁触媒做催化剂浓度N₂和H₂的物质的量之比为1:2.8的投料比，氨及时从混合气中分离出去是[情境素材]后建造了日产氨1000吨的大型装置。空牙高器度越低越好?为什么?外界条件率的条件控制有利于平衡正向移动的条件控制综合分析结果浓度增大反应物的浓度增大反应物的浓度、减小生成物的浓度不断地补充反应物、及时地分离出生成物催化剂剂无加合适的催化剂温度高温兼顾速率和平衡，考虑催化剂的适宜温度高温在设备条件允许的前提下，尽量采取高温并考虑催化压强高压(有气体参高压在设备条件允许的前提下，尽量采取高压兼顾速率和平衡，选取适宜的压强第三章水溶液中的离子反应与平衡1.实验探究酸1.0mol-L-1盐酸1.0mol-L-1醋酸pH大小小大导电能力强弱与镁反应现象缓慢反应，产生气体结论Mg与盐酸反应速率大，表明盐酸中c(H+)较大，说明在水的电离程度大于醋酸的电离程度实验结论盐酸比醋酸电离程度大电解质微点拨：①电解质的强弱与溶液导电能力没有必然联系。电解质溶液的导电能力与离子浓度和离子所带电荷数有关，强电解质溶液的导电能力不一定强。②电解质的强弱与其溶解度无关。某些难溶盐，虽然溶解度小，但其溶于水的部分完全电离，仍属于强电解质。有少数盐尽管能溶于水，但只有部分电离，属于弱电解质，如(CH₃COO)₂Pb等。二、弱电解质的电离平衡1.弱电解质的电离平衡在一定条件下(如温度和浓度),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时，电离过程达到电离平衡状态。如图所示：反反应速率弱电解质分子电离成离子的速率2.影响电离平衡的条件(1)温度：由于电离过程吸热，升高温度，电离平衡向电离的方向移动；降低温度，电离平衡向逆反应方向移动。(2)浓度：电解质溶液的浓度越小，它的电离程度就越大。(3)其他因素：加入含有弱电解质离子的强电解质时，电离平衡向逆反应方向移动；加入能与弱电解质离子反应的物质时，电离平衡向正反应方向移动。3.弱电解质的电离方程式(1)弱电解质的电离方程式的书写用“——”表示。如NH₃·H₂O的电离方程式是NH₃·H₂O——NHi+OH,CH₃COOH的电离方程式为CH₃COOH——CH₃CO0(2)多元弱酸是分步电离的，电离程度逐步减弱，可分步书写电离方程式。如(3)多元弱碱的电离也是分步进行的，但是一般按一步电离的形式书写。如Fe(OH)3的电离方程式是Fe(OH)₃——Fe³++30H。三、电离平衡常数1.含义：在一定条件下，当弱电解质的电离达到平衡时，溶液里各组分的浓度之间存在一定的关系。对一元弱酸或一元弱碱来说，溶液中弱电解质电离所生成的各种离子浓度的乘积，与溶液中未电离分子的浓度之比是一个常数，这个常数叫做电离平衡常数，简称电离常数。2.表示方法：对于AB——A++B~。3.K的意义：它能表示弱电解质的电离能力。学习任务1[情境素材]持血液的pH基本不变?条件改变平衡移动电离程度导电能力正向增大增大减小减弱正向增大增大增大增强加醋酸钠(s)逆向减小减小减小增强通HCl(g)逆向减小增大增大增强加NaOH(s)正向增大减小减小增强情境素材][问题2]已知醋酸的Ka=1.75×10-5,柠檬酸的Ka₁=7.44×10-4,Ka₂=第二节水的电离和溶液的pH2.水的离子积常数“减小”“1×10-7mol-L-1”“相等”)体系纯水向纯水中加入少向纯水中加入少量氢氧化钠溶液增大减小减小增大c(H)和c(OH)的大小比较相等2.溶液的酸碱性与c(H)、c(OH7)的关系(选填“>”“<”或“=”) 中性溶液c(OH)三c(H)c(H+)三1.0×10-7 3.溶液的酸碱性与pH学习任务1[问题1]由以上实验判断水是不是电解质?若是，请写出水的电离方程式，并判断由水分子电离出的OH和H+数目是否相等?[问题2]结合弱电解质电离平衡的影响因素，填写下表空白。水的电离平衡：H₂O——H++OH△H>0影响因素移动方向升温向右移动增大增大加酸向左移动减小不变向左移动增大不变出的c(H)、c(OH)吗?在酸或碱溶液中水电离出的c(H+)与c(OH)还相等吗?)=√Kw。[实验探究]+)k=1×10-¹²mol-L-1,则pH=12。[归纳总结]酸的稀释先求最终溶液中n(OH-),再求c(OH-),最后再根据1.单一溶液pH的计算酸碱中和滴定一、酸碱中和滴定实验[含实验活动2]1.概念：利用中和反应，用已知浓度的酸(或碱)来测定未知浓度的碱(或酸)3.仪器及试剂4.实验操作(以用盐酸标准液滴定NaOH溶液为例)锥锥形瓶装入一定量的待测液滴入2~3滴指示剂微点拨：强酸与强碱相互滴定时，选甲基橙或酚酞都可以，但不能选石蕊试眼睛注视锥眼睛注视锥形瓶内溶液的颜色变化锥形瓶左手控制滴终点判断：当滴入最后一滴标准液时，刚好使锥形瓶中的溶液变色，且在半分钟内不变色，即到滴定终点。读数并记录。5.实验数据的处理重复滴定操作2～3次，取消耗标准液体积的平均值，根据c(NaOH)=计算出待测NaOH溶液的浓度c(NaOH)。学习任务1[实验探究]c0[问题1]乙同学操作上的不足之处是什么?的间隔过大，应在滴定突变时记录消耗NaOH溶液的体积。[问题2]造成丙组同学的曲线与甲组同学不同的原因可能是什么?[提示]甲同学所用NaOH溶液体积较少，丙同学所用NaOH原因可能用待测液润洗锥形瓶或者滴定使用的滴定管的尖嘴部分在滴定前有气泡步骤操作洗涤未用标准溶液润洗酸式滴定管未用待测溶液润洗取用待测液的滴定管偏低无影响取液取碱液的滴定管尖嘴部分有气泡且取液结束前气泡消失偏低滴定滴定完毕后立即读数，半分钟后颜色又变红偏低滴定前滴定管尖嘴部分有气泡，滴定后消失滴定过程中振荡时有液滴溅出偏低滴定过程中，向锥形瓶内加少量蒸馏水无影响滴定前仰视读数或滴定后俯视读数偏低滴定前俯视读数或滴定后仰视读数4.实例滴定内容指示剂终点颜色①用标准Na₂S₂O3溶液滴淀粉溶溶液由蓝一般根据得失电子守恒或配平的定未知浓度的碘水液色变为无化学方程式，列出相关物质的关色系式，列比例计算液滴定未知浓度的不需外剂溶液由无色变为浅红色③用标准酸性KMnO₄溶液滴定未知浓度的Fe²+溶液由浅绿色变为浅红色【例1】I.某工厂废水中含游离态氯，通过下列实验测定其浓度。为Ch+2KI===2KCl+I₂,滴入指示剂2～3滴。调整液面至0刻度或0刻度下某一位置，记 应选择碱式滴定管。(3)碘遇淀粉变蓝色，所以溶液呈蓝色，随反应I十到终点，判断达到滴定终点的实验现象是：滴入最后一滴溶液，由蓝色恰好变为[答案](1)淀粉溶液(2)碱(3)滴入最后一滴溶液，由蓝色恰好变为无色，且半分钟内不变色(4)B反应很多，但符合条件的却很少，实际上应用最多的是银量法，即利用Ag+与卤应的生成物的溶解度要比滴定剂与指示剂反应的生成物的溶解度小，否则不能用这种指示剂。如用AgNO₃溶液测定溶液中CI的含量时，常以CrO2-为指示剂，这是因为AgCl比Ag₂CrO4更难溶。3.实例滴定内容指示剂终点颜色变化用标准AgNO3溶液滴定含CI的溶液K₂CrO₄溶液出现淡红色沉淀(Ag₂CrO₄为砖红色沉淀)利用沉淀的先后顺利用反应物与生成行计算【例2】用沉淀滴定法快速测定NaI等碘化物溶液中c(I),实验过程包括I.准备标准溶液a.准确称取AgNO3基准物4.2468g(0.0250mol)后，配制成250mL标准溶d.用0.1000mol-L-¹NH₄SCN溶液滴定过量的Ag+,使其恰好完全转化为实验序号123消耗NH₄SCN标准溶液体积/mL,说明理由(5)所消耗的NH₄SCN标准溶液平均体积为mL,测得c(IT)= (6)在滴定管中装入NH₄SCN标准溶液的前一步，应进行的操作为 0耗尽，无法判断滴定终点。(5)第1组数据误差较大，舍去，取第2组、第3组实L×0.1000mol-L¹—0.01L×0.1000m第三节盐类的水解盐盐溶液的中性中性盐的类型强酸强弱酸强碱盐强酸弱碱盐强酸强弱酸强碱盐强酸弱碱盐盐的类型强酸弱碱盐强酸强碱盐弱酸强碱盐溶液的酸碱性中性想一想在某些肉类制品中加入适量亚硝酸钠=7的溶液是NaCl溶液。1.理论分析NH₄Cl=十十理论解释动溶液中c(H¹)≥c(OHT),溶液呈酸性离子方程式NH4十H₂O——NH₃·H₂O+H(2)CH₃COONa溶液理论解释CH₃CO0-和H+结合生成弱电解质CH₃COOH,使水的电离平衡向右移动溶液中c(H+)≤c(OH7),溶液呈碱性离子方程式(3)Na₂CO₃溶液由于H₂CO₃是二元酸，Na₂CO₃溶液水解分两步进行的。H₂O——OH+H+,NaCl===Na++CI,溶液中盐电离的离子不能与电离出的H+或OH生成弱电解质。溶液中c(H)=c(OHT),溶液呈中性。2.盐类水解的原理在水溶液中，盐电离出来的离子与水电离出的H+或OH结合生成弱电解质的反应，叫做盐类的水解。3.实质弱酸的阴离子→结合H+弱碱的阳离子一→结合OH离程度增大一c(H+)≠c(OH)一→溶液呈碱性、酸性。学习任务1盐类水解的实质海洋面积约占地球表面积的71%。海水中主要含有Na+、K*、Ca²+、Mg²+、[问题1]请从化学的角度分析海水呈碱性的原因是什么?HCO₃+H₂O——OH+H₂CO₃。[问题2]在预测NaHCO₃溶液的酸碱性时，甲同学认为NaHCO₃为酸式盐，电离又会发生水解，溶液的酸碱性取决于电离程度、水解程度的相对大小。上述H₂CO₃+OHT,由于HCO3[提示]Na₂CO3碱性更强。因为CO3-的水解程度大于HCO₃。1.盐类的水解规律2.盐类水解的特点谁性中性 微弱水解反应程度很微弱3.酸式盐溶液的酸碱性硫化钠又称臭碱、臭苏打、黄碱、硫化碱。染料工业中用于生产硫化染料，是硫化青和硫化蓝的原料。印染工业用作溶解硫化染料的助染剂。制革工业中用[问题1]请分析在Na₂S溶液中，是否发生水解反应，如果反应，哪种离子会与水电离出的H+部分结合成HS-,发生水解反应，导致溶液中c(OH)>c(H),[问题2]请判断AlCl₃溶液中哪种离子发生了水解反应，溶液显什么性?[提示]Aβ+发生了水解反应，结合水中的OH7,溶液显酸性。[问题3]CO3-对应的酸是H₂CO₃,所以其水解离子方程式为CO3-十[提示]不对。多元弱酸酸根离子的水解方程式应分步书写，应为CO3-+H₂O——HCO₃+OH(主要);HCO₃+H₂O——H₂CO₃+OH(次要)。1.水解离子方程式的一般模式及特点生分解，因此盐类水解的离子方程式中不标“↓”或“个”,也不把生成物(如2.不同类型盐水解的离子方程式因素对盐类水解程度的影响内因盐类水解的程度大小主要由盐的本性所决定。生成盐的弱酸酸性越弱，其盐中弱酸根离子的水解程度越大；生成盐的弱碱碱弱，其盐中弱碱阳离子的水解程度越大，通常称为“越弱越水解”外界条件温度浓度盐溶液浓度越小，水解程度越大外加水解显酸性的盐溶液，加碱会促进水解，加酸会抑制水解，反之亦然外加盐2.实验探究外界因素对FeCl₃水解平衡Fe³++3H₂O——Fe(OH)₃+3H+的影如明矾水解的离子方程式为Aβ++3H₂OAl(OH)3(胶体)+3H+。备Fe(OH)₃胶体。学习任务1[情境素材][问题2]请与同学讨论，灭火器中NaHCO3溶液换为Na₂CO₃溶液，效果如[提示]NaHCO₃溶液换为Na₂CO₃溶液，反应离子方程式为2烧Ab(SO₄)₃溶液呢?常见类型溶液蒸干所得物质的挥发性强酸盐蒸干时得氢氧化物和氧化物的混合物，灼烧时得氧化物，如AlCl₃(FeCl₃)溶液蒸干时得到Al(OH)₃和AbO₃[Fe(OH)3和Fe₂O₃]的混合物的难挥发性强酸盐蒸干得原溶质，如A₂(SO₄)₃溶液蒸干仍得Ab(SO₄)₃固体的强碱盐蒸干得原溶质，如Na₂CO₃溶液蒸干得Na₂CO₃3固体阴、阳离子均易水蒸干后得不到任何物质，如(NH₄)₂S、(NH₄)2CO₃等蒸干后得不到任何物质不稳定的化合物的水溶液加热时在溶液中就能分解，得不到原物质，如Ca(HCO3)2溶液蒸干后得CaCO₃,Mg(HCO₃)2溶液蒸干后得Mg(OH)2,KHCO₃溶液蒸干后得K₂CO₃易被氧化的盐蒸干后得不到原物质，蒸干后得其氧化产物，如FeSO₄溶液蒸干后得Fe₂(SO₄)3,Na₂SO3溶液蒸干后得Na₂SO₄水溶液中离子浓度的关系+)>c(CH₃CO07)>c(OH)>c(CH₃CO=1:1,因HCO₃水解：HCO₃+H₂O—H₂CO₃+OH以及HCO原子)=1:1,得c(Na+)=c(HCO3)+c(CO3)+c(H₂CO3)。得质子—基准态物质—失质子物料守恒式为c(K+)=c(HS-)+c(S²)+c(H₂S类型一单一溶液中各粒子浓度的比较类型二混合溶液中各粒子浓度的比较类型三不同溶液中同一粒子浓度的比较先分类先分类后分析再组合再组合②CH₃COONH₄;③NH₄HSO₄,c(NH⁴)由大到小的顺序为③>①>②。哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步，关第四节沉淀溶解平衡在一定温度下，固体溶质在水中形成饱和溶液时，溶液中溶质质量保持不变2.沉淀溶解平衡在一定温度下，当沉淀和溶解的速率相等时，即建立了动态平衡，叫做难溶电解质的沉淀溶解平衡。如AgCl溶于水的沉淀溶解平衡表示为AgCl(s)Ag+(aq)+CI(aq)。想一想常温下，分别将AgCl溶于水和0.1molL-¹的NaCl溶液中，其溶解度相同吗?为什么?向左移动，使AgCl溶解度更小。3.沉淀溶解平衡的移动3.通过比较溶度积与溶液中有关离子浓度幂的乘积——离子积(Q的相对大(2)Q=Ksp,溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。学习任务1[情境素材]闻名于世的桂林溶洞、北京石花洞、娄底梅山龙宫，它们就是由于水和二氧石灰石的主要成分为CaCO₃,当它遇到溶有CO₂的水时就会发生反应变成可溶性的碳酸氢钙，溶有碳酸氢钙的水，当从溶洞顶滴到洞底时，由于水分的蒸发或压强减小，以及温度的变化都会使二氧化碳溶解度减小而析出碳酸钙的沉淀。这些沉淀经过千百万年的积聚，渐渐形成了钟乳石、石笋等，洞顶的钟乳石与地面的石笋连接起来了，就会形成奇特的石柱。反应的化学方程式为时，可逆过程达到一种什么样的状态?画出v-t图。[问题2]向CaCO₃饱和溶液中加水，CaCO₃的溶解度增大吗?溶解平衡移动吗?Ksp是否增大?升高温度Ksp如何变化?总过程沉淀溶解平衡(可逆)分过程沉淀的溶解(可逆)电解质的电离(可逆或不可逆)沉淀溶解平衡也用电离方程式表示，①须标明状态(s)、(aq),②一律用④加入与难溶电解质溶解所得的离子反应的物质，沉淀溶解平衡向溶解的方[情境素材]7×10-7i[提示]Ksp(AgBr)=c(Ag+)·c([问题2]相同温度下，AgCl和AgBr的溶解度相对大小关系[问题3]a点是否有沉淀析出?b点是否有沉淀析出?[问题4]采取什么措施可以使溶液由c点到d点?该过程中Ksp(AgBr)是否变化?[提示]增大c(Br);不变化。图像展示[以BaSO4为例：BaSO4(s)——Ba²*(aq)+SO2-(aq)]0点的变化曲线上变化，增大c(SO2)加入1×10-⁵mol-L¹Na₂SO4溶液(加水不可以)加入BaCl固体(忽略溶液的体积变化)曲线上变化，增大c(Ba²+)沉淀溶解平衡的应用Fe³++3NH₃·H₂O===Fe(OH2.沉淀的溶解(1)原理：根据平衡移动原理，对于在水中难溶的电解质，如果能设法不断地除去平衡体系中的相应离子，使平衡向沉淀溶解的方向移动，就可以使沉淀溶解。(2)溶解沉淀的试剂类型①用强酸溶解：例如，溶解CaCO₃、FeS、Al(OH)3、Cu(OH)2等难溶电解质。Mg(OH)2+2NH₄Cl===MgCl+23.沉淀的转化①银盐之间的转化实验操作①Na₂S溶液③各步反应的离子方程式实验结论(2)沉淀转化的实质：溶解度小的沉淀转化成溶解度更小的沉淀。两者的溶解度差别越大，转化越容易。①锅炉除水垢：其反应的化学方程式如下：CaSO4(s)+Na₂CO₃(ag)——Na₂SO₄(ag)+CaCO₃(s)、②自然界中矿物的转化：其反应的化学方程式如下：CuSO₄(ag)+ZnS(s)——CuS(CuSO4(ag)+PbS(s)——CuS(s)+P想一想(1)难溶性银盐之间的转化实验中沉淀颜色由“白色→黄色→黑色”的原因是什么?与溶解度的大小有何联系?[提示]颜色变化是由于AgCl转化成AgI,AgI再转化成Ag₂S,其转化的原(2)AgCl可以转化为AgBr,那AgBr有可能转化为AgC1吗?之积大于Ksp(AgCl)时，就会使AgBr转化为AgCl素材1利用X-射线对钡的穿透能力较差的特性，医学上在进行消化系统的X-射线透视时，常使用BaSO₄做内服造影剂，这种透视技术俗称钡餐透视。由于BaCO₃和BaSO₄的沉淀溶解平衡分别为：BaSO₄(s)——Ba²+(aq)+SO2-(aq)Ksp=1素材2如果误将可溶性钡盐[如BaCh、Ba(NO₃)₂等]当作食盐或纯碱食用，会造成钡中毒。中毒者应尽快用5%的Na₂SO₄溶液洗胃，随后腹泻使钡盐尽快排[问题1]由溶度积常数可知BaSO4、BaCO₃都难溶于水，而且二者的溶解度均不大，医学上能用BaCO₃作钡餐吗?为什么?[提示]由于胃酸的酸性很强(pH为0.9～1.5),如果BaCO3入胃，胃酸可与解平衡正向移动，使Ba²+浓度增大而导致人体中用5.0%的Na₂SO4溶液洗胃的原因是什么?[提示]中毒后服用5.0%的Na₂SO4溶液洗胃，SO?-与Ba²+结合生成BaSO₄溶液中被沉淀的离子突破水溶液中的两类离子反应图像题型一对数图像o越大。越大，但数值越小。2.常考对数图像的类型图像种类具体类型含义对数图像生成物与反应物离子向进行的程度越大稀释后与稀释前体积比的常用对数氢离子与氢氧根离子浓负对数图像负值越强负值pC越大，c(C)越小含义已知：pM=—lgc(M)(M:Mg²+、Ca²+、横坐标数值越大，c(CO37)越小纵坐标数值越大，c(M)越小线上方的点为不饱和溶液线上的点为饱和溶液线下方的点表示有沉淀生成线上任意点，坐标数值越大，其对应的离子浓度越小【例】(2018·全国卷Ⅲ)用0.100mol-L-¹AgNO3滴定50.0mL0.0500mol-L¹CI溶液的滴定曲线如图所示。下列有关描述错误的是()C.相同实验条件下，若改为0.0400molL¹CI,反应终点c移到点aD.相同实验条件下，若改为0.0500molL-¹Br,反应终点c向点b方向移动的各点是沉淀溶解平变化图97643C[根据滴定曲线，当加入25mLAgNO3溶液时，Ag+与CI刚好完全反应，AgCl处于沉淀溶解平衡状态，此时溶液中c(Ag+)=c(Cl7)=10-4.75molL-1,Ksp(AgCl)=c(Ag+)·c(CI)=10-9.5≈3.16×10-10,A项正确；曲线上各点都处于沉淀溶解平衡状态，故符合c(Ag+)·c(CI)=Ksp(AgCl),B项正确；根据图示，CI浓度为0.0500mol-L¹时消耗25mLAgNO3溶液，则CI浓度为0.0400mol-L¹时消耗20mLAgNO3溶液，a点对应AgNO3溶液体积为15mL,所以反应终点不可能)相同时，反应终点时消耗的AgNO3溶液体积相同，但Br浓度小于CI浓度，即题型二分布系数图像举例一元弱酸(以CH₃COOH为例)二元酸(以草酸为三元酸(以H₃PO₄为弱电解质分布系数图 δδ0、δ1分别为CH₃CO0-分布系数δ0为H₂C₂O4分布系数、δ1为HC₂O4分布系数、δ2为C₂O4-分布系数8o为H₃PO4分布系数、δ1为H₂PO4分布系数、δ2为为PO3-分布系数含义当pH<pKa时，主要存在形式是pKa时，主要存在形式是当溶液的pH=1.2时δo=δ1,pH=4.2时δ1=δ2;当pH<1.2时，H₂C₂O4占当溶液的pH=2时δo=δ1,pH=7.1时时δ2=δ3;当pH<2时，H₃PO₄占优=δ1=0.5处，此时即pH=pKa<4.2区间，HC₂O4占优势；而当pH>4.2时，C₂O4-为主要存在形式势；在2<pH<7.1区间，H₂PO4占优势；在7.1<pH<12.2区间，HPO4-占优势；而当pH>12.2时，式离子方程式的离子方程式：CH₃CO0~十H₂OHC₂O4十C₂O2-十H₂O式：HPO2-+OH从图可知，时pH=pK=4.76。K(CH₃COOH)=一从c(HC₂O4)时pH=从c(PO4)时pH=【例】常温下，0.1mol-L¹的H₂C₂O4溶液中H₂C₂O₄、HC₂O4、C₂O2-三者分分布系数pHH₂C₂O4溶液中三种微粒分布曲线A.HC₂O₄—H++C₂O2-,Ka₂=1×10-4.3B.将等物质的量的NaHC₂O4和Na₂C₂O4溶于水中，所得溶液pH恰好为4.3C.常温下HF的Ka=1×10-3.4,将少量H₂C₂O4溶液加入足量NaF溶液中，发生的反应为H₂C₂O₄+F-===HF+HC₂O4D.在0.1mol-L-¹NaHC₂O4溶液中，各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC₂O4)=c(HC₂O4),所以Ka₂=1×10-4.3,A项正确；将等物质的量的NaHC₂O4和Na₂C₂O₄溶于水中，HC₂O4的电离程度大于C₂O2-的水解程度，溶液中c(C₂则溶液pH大于4.3,B项错误；结合题图及A项的分析，可知常温下H₂C₂O4的Ka₁=1×10-13、Ka₂=1×10-4.3,又因为HF的Ka=1×10-34,则酸性强弱关系：H₂C₂O₄>HF>HC₂O4,所以将少量H₂C₂O4溶液加入足量NaF溶液中，发生的反应为H₂C₂O₄+F-=HF+HC₂O4,C项正确；结合图像知：NaHC₂O₄溶液显酸性，HC₂O4的电离程度大于水解程度，在溶液中HC₂O4部分电离，则各离子浓度大小关系为c(Na+)>c(HC₂O4)>c(H+)>c(C₂O4)>c(OH),D项正确。]第四章化学反应与电能 条件条件 AA电流表ZnSO₄溶液CuSO₄溶液现象锌片逐渐溶解，铜片上有红色物质析出，电流表指针发生偏转电极名称得失电子失电子得电子电子流向流出反应类型电极反应式总反应式想想盐桥在原电池中有何作用?若撤去盐桥，电流表的指针如何变化?2.比较金属活动性强弱比较方法-电极质量减少，作负极，较活泼有气体生成、电极质量不断增加或不变，作正极，较不活泼3.设计原电池或学习任务1[情境素材]法尼认为这种肌肉收缩作用是“动物电”引起的。同的金属接触，中间隔着湿的硬纸、皮革或其他海绵状物品，不管有没有接触蛙[合作探究]酒精溶液酒精溶液稀硫酸[提示]电子是从负极经过导线移向正极；在原电池电解质溶液中，阳离子移向正极，阴离子移向负极。[归纳总结]原电池的工作原理向L阴阳离子移向(1)反应类型：负极发生氧化反应，正极发生还原反应。(2)电子的移动方向：从负极流出，经导线流向正极。(3)离子的移动方向：阳离子向正极移动，阴离子向负极移动。[情境素材]2019年诺贝尔化学奖授予了三位在锂离子电池发展做出突出贡献的化学家。由于金属锂的化学性质非常活泼，使得金属锂在加工、保存、使用等环节要求很高，所以锂电池长期没有得到广泛应用，随着电子技术的发展，在科学家的努力下锂离子电池进入了大规模的实用阶段。某种锂电池的总反应方程式为Li十[合作探究][问题1]你能依据总反应方程式书写该电池的正极、负极电极反应式吗?[提示]负极反应式为Li—e==Li+,正极反应式为MnO₂+e===MnO2。[问题2]有人用原电池原理除去银器皿表面的黑色硫化银，其处理方法：将一定浓度的食盐溶液放入一铝制容器中，再将变黑的银器浸入溶液中，放置一段时间后，有臭鸡蛋气味的气体放出，银表面的黑色会褪去而银不会损失。你能否依据信息材料书写其电池总反应式、电极反应式?[提示]要善于抓住题示信息。“黑色褪去而银不会损失”,必然发生变化：Ag₂S→Ag,显然这是原电池的正极反应：3Ag₂S+6e-==6Ag+3S²-,负极反应化学电源化学电源随着使用，一次电池中能发生氧化还原反应的物质逐渐被消耗，当这些物质不流动，也叫做干电池。2.碱性锌锰电池土想一想碱性锌锰电池比普通锌锰电池有哪些优良性能?介质负极反应式正极反应式酸性中性3.燃料电池的燃料除氢气外，还有烃、肼、甲醇、氨、煤气CO=,负极反应式是2CH₃OH—12e⁻+16OH⁻===2CO}=+12H₂O;正极反应式是302+6H₂O+12e-===12OH~;总反应式是2CH₃OH+302+4OH-===2CO3=十想一想燃料电池的正、负两极必须是两种活泼性不同的金属或一种金属与学习任务1[情境素材]化?(3)充、放电电池电极反应式的书写充电时阴极(或阳极)的电极反应式与该电池放电时负极(或正极)的电极反应刚好相反。例如，铅酸蓄电池充电、放电的过程如图所示。铅酸蓄电池注意：书写铅酸蓄电池电极反应式时一定要考虑电解质溶液，放电时两极生成的Pb²+和电解质溶液中的SO²-不能共存，Pb²+与SO²-结合生成PbSO4沉淀，因此将负极反应式写成Pb-2e-==Pb²+是错误的，应写成Pb+SO²-—2e-===PbSO₄。学习任务2有机燃料电池电极反应式书写方法一种新型熔融盐燃料电池具有高发电效率。现用Li₂CO₃和Na₂CO₃的熔融混合物作电解质，一极通CO气体，另一极通O₂和CO₂混合气体，其总反应式为2CO+O₂===2CO₂。BxA-[问题1]判断该电池的正极、负极情况?A、B为何种物质?[提示]电极a为负极，电极b为正极，A为CO,B为O₂。[问题2]你能写出该电池的正极反应式和负极反应式吗?[提示]负极的电极反应式为2CO+2CO3--4e-===4CO₂,正极的电极反应式有机燃料电池电极反应式的书写方法电池的负极一定是可燃物，有机燃料中各元素的化合价变化遵循一般化合价规则，燃料失电子发生氧化反应，电池的正极多为氧气或空气得电子，发生还原反应，特别注意电解质溶液酸碱性不同的区别。可根据电荷守恒来配平电极反应如乙醇碱性(KOH溶液)燃料电池负极反应式的书写方法。第一步：确定生成物。乙醇燃烧生成CO₂和H₂O,其中CO₂与KOH溶液反应生成K₂CO₃和H₂O,故生成物为K₂CO₃和H₂O。第二步：确定价态的变化及转移电子数。乙醇(C₂H₆O)中碳元素的化合价为一2,CO}-中碳元素的化合价为+4,故1mol乙醇完全反应失去2mol×[4—(一2)]=12mol电子。第三步：列出表达式。第四步：确定电极反应式中各物质的化学计量数。由碳原子守恒确定CO3-的化学计量数为2,由电荷守恒确定OH的化学计量数为16。(注：失去12个电子，相当于带12个单位正电荷)再由氢原子守恒确定H₂O的化学计量数为11,故负极反应式为C₂H₅OH+16OH⁻—12e-==2CO3-+11H₂O。1.新型电池中正、负极的判断方法阳离子阴离子特别提醒：判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断，化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。2.新型电池“放电”“充电”时电极反应式的正误判断①若给出新型电池的装置图：先找出电池的正、负极，即找出氧化剂和还原剂；再结合电解质确定出还原产物和氧化产物；最后判断相应的电极反应式的正②若给出新型电池的总反应式：分析总反应式中各元素化合价的变化情况，找出氧化剂及其对应的还原产物，还原剂及其对应的氧化产物，最后考虑电解质是否参加反应，判断电极反应式的正误。①充电时阴极的电极反应式是该电池放电时的负极反应式的“逆反应”。②充电时阳极的电极反应式是该电池放电时的正极反应式的“逆反应”。(2019·全国卷I)利用生物燃料电池原理研究室温下氨的合成，电池工作时MV²+/MV+在电极与酶之间传递电子，示意图如下所示。下列说法错误的是()氢化酶固氮酶交换膜NH₃N₂A.相比现有工业合成氨，该方法条件温和，同时还可提供电能B.阴极区，在氢化酶作用下发生反应H₂+2M