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化学选修4第三四章知识点总结第三章 水溶液中的离子平衡
一、强、弱电解质
1、常见的强电解质包括:
强酸:盐酸、H2SO4、HNO3
强碱:KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2 大多数盐:NaCl、K2SO4、AgCl、BaSO4 2、常见的弱电解质包括;
弱酸:H2CO3CH3COOHH2SO3HFHClOH3PO4H2SiO3H2S
弱碱:NH3.H2OAl(OH)3Mg(OH)2Cu(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3 水:H2O 弱电解质电离用可逆号,多元弱酸的电离应分步书写,且以第一步电离为主; 例:写出下列物质的电离方程式: H2CO3_____________________________NH3.H2O________________________ CH3COOH__________________________Fe(OH)3_____________________________________ 二、弱电解质的电离平衡 以CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡为例: (1)加热,平衡正向移动,因为醋酸的电离是吸热过程; (2)加水,平衡向正向移动,C(H+)浓度减小(外界条件改变为主),C(CH3COOH)浓 C(H?)度减小,但比值增大,因为醋酸的浓度减小的幅度更大; C(CH3COOH)(3)加入少量NaOH固体,平衡正向移动;(消耗了H+) (4)加入少量CH3COONa固体,平衡逆向移动;(增大了CH3COO-的浓度) (5)加入冰醋酸(纯的醋酸),平衡正向移动;(增大了反应物的浓度),但醋酸的电离 度减小; 三、电离平衡常数 以CH3COOHCH3COO-+H+的电离平衡为例:电离平衡常数表达式为 C(CH3COO?)C(H?)Ka大小只与温度有关,Ka的大小可以反映弱电解质的强弱程度,酸越弱,Kaka?C(CH3COOH)越小; 四、水的电离平衡
1、水的电离:H2OH++OH-,25℃时,C(H+)=1X10-7mol/L,C(OH-)=1X10-7mol/L,此时水的离子积常数Kw=1X10-14,温度升高,Kw增大,但纯水仍显中性;
2、pH计算公式:pH=-lgc(H+),反过来已知pH大小,也可求出c(H+)=10-pH 五、盐类的水解:
1、写出下列盐类水解的离子方程式:
NH4Cl___________________________CH3COONa______________________ Na2CO3_________________________FeCl3__________________________ Na2S____________________________CuSO4__________________________
泡沫灭火器原理(NaHCO3和AlCl3的双水解反应)____________________________ Al3+和S2-的双水解反应:_______________________________________________
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Al3+和AlO2-的双水解反应:____________________________________________ Fe3+和CO32-的双水解反应:____________________________________________
C(NH3?H2O)C(H?)2、盐类的水解常数表达式:(以NH4为例)kh(NH4)? ?C(NH4)+
?且Kh?KwK或Kh?w(酸或碱越弱,对应酸根离子或弱碱阳离子水解程度越大) KaKb3、盐溶液中的三大守恒关系:以碳酸钠(Na2CO3)溶液为例
a、电荷守恒:溶液中阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带负电荷总数相等。 c(Na+)+c(H+)=2c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
关键:找出溶液中所有的阳离子和阴离子,且离子前面的系数为离子所带电荷数 b、物料守恒:关键元素的原子数目之比守恒 c(Na+)=2[c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3)] c、水的电离守恒:由水电离出H+和OH-数目相等 c(OH-)=c(H+)+c(HCO3-)+2c(H2CO3) 注意:试题中凡是带等号的选项判断均是三大守恒之一或其中两个的综合; 例题:下列溶液中各微粒的浓度关系不正确的是 .( D ) A.0.1mol·L-1CH3COOH溶液中:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+) B.1L0.1mol·L-1CuSO4·(NH4)2SO4·6H2O的溶液中: c(SO)>c(NH)>c(Cu2+)>c(H+)>c(OH-) C.0.1mol·L-1NaHCO3溶液中:c(H+)+c(H2CO3)=c(CO)+c(OH-) D.等体积、等物质的量浓度的NaX和弱酸HX混合后的溶液中: c(Na+)>c(HX)>c(X-)>c(H+)>c(OH-) 解析:答案选D,而C选项中就是将电荷守恒和物料守恒综合在一起(消掉C(Na+)即可) 六、酸碱中和滴定 1、常见酸碱指示剂及其变色范围 指示剂名称 变色范围 颜色变化 甲基橙 3.1~4.4 红色(<3.1) 橙色(3.1~4.4) 黄色(>4.4) 酚酞 8.2~10 无色(<8.2) 浅红(8.2~10) 红色(>10) 2、如果用标准的盐酸(HCl)滴定待测的NaOH溶液: (1)如选用甲基橙作指示剂,滴定终点的判断方法是:当加入最后一滴标准液时,溶 液的颜色由_____色突变为_____色,且保持30S不变色;
(2)如选用酚酞作指示剂,滴定终点的判断方法是:当加入最后一滴标准液时,溶液 的颜色由_____色突变为_____色,且保持30S不变色; 3、如果用标准的NaOH溶液滴定待测的盐酸(HCl):
(2)如选用甲基橙作指示剂,滴定终点的判断方法是:当加入最后一滴标准液时,溶 液的颜色由_____色突变为_____色,且保持30S不变色;
(3)如选用酚酞作指示剂,滴定终点的判断方法是:当加入最后一滴标准液时,溶液 的颜色由_____色突变为_____色,且保持30S不变色;
4、一般不选用石蕊做指示剂,因为石蕊的颜色变化不明显; 第四章电化学基础
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一、原电池
1、原电池是将_____能转化为_____能的装置;
2、画出由锌片、铜片和稀硫酸构成的原电池装置图
负极材料_____:电极反应方程式:___________________ 正极材料_____:电极反应方程式:___________________ 总反应:__________________________________________ (记忆方法:“负活氧,正稳还”)
重要规律:任何电池在工作时溶液中的阳离子一律向正极移动,阴离子一律向负极移动; 和电解池中离子的移动方向是不同的。(如上述铜锌原电池工作时,H+、Zn2+ 向正极移动,SO42-、OH-向负极移动)
3、画出由铜片、银片和硝酸银溶液构成的双液原电池装置图 负极材料_____:电极反应方程式:___________________ 正极材料_____:电极反应方程式:___________________ 总反应:__________________________________________ 盐桥中装有琼脂并吸附饱和的KNO3溶液,则电池工作时, K+离子向___________移动,NO3-离子向___________移动 4、写出下列燃料电池的电极反应和总反应: (1)氢氧燃料电池 a、酸性介质:负极:_______________________________________ 正极:_______________________________________ 总反应:_________________________________________ b、碱性介质:负极:_______________________________________ 正极:_______________________________________ 总反应:_________________________________________ (2)甲烷(CH4)燃料电池: 碱性介质:负极:_______________________________________ 正极:_______________________________________ 总反应:________________________________________ (3)乙醇(CH3CH2OH)燃料电池: a、酸性介质:负极:_______________________________________ 正极:_______________________________________ 总反应:_________________________________________ b、碱性介质:负极:_______________________________________ 正极:_______________________________________ 总反应:_________________________________________ 二、电解池
1、电解池是将_____能转化为_____能的装置;
2、电极名称:阳极:与外接电源______极相连的电极: 阴极:与外接电源______极相连的电极:(记忆方法:“阳氧阴还”) 3、电解规律:(用石墨电极电解下列物质,写出电极方程式) (1)电解水型:(H2SO4、NaOH、Na2SO4溶液) 阳极反应:_____________________________ 阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________ (2)电解自身型:(HCl、CuCl2溶液)
HCl:阳极反应:_____________________________
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阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________
CuCl2:阳极反应:_____________________________ 阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________ (3)放氧生酸型:(CuSO4、AgNO3溶液)
CuSO4:阳极反应:_____________________________ 阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________
AgNO3:阳极反应:_____________________________ 阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________ (4)放氢生碱型:(NaCl溶液) NaCl:阳极反应:_____________________________ 阴极反应:_____________________________ 总反应:_______________________________ 三、金属的腐蚀与防护: 金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀,以电化学腐蚀为主;而电化学腐蚀又分为析氢腐蚀和吸氧腐蚀,其中又以吸氧腐蚀为主; 例.右图所示水槽中试管内有一枚铁钉,放置数天后观察: (1)铁钉在逐渐生锈,则铁钉的腐蚀属于腐蚀。 (2)若试管内液面上升,则原溶液呈性,发生 腐蚀,正极反应式为。 (3)若试管内液面下降,则原溶液呈性,发生 腐蚀,正极反应式为。 (1)电化学 (2)弱酸性或中;吸氧;O2+2H2O+4e—=4OH— (3)较强的酸析氢;2H++2e—=H2↑ 四、金属腐蚀防护的电化学方法: 1、牺牲阳极的阴极保护法(轮船外壳镶嵌锌块) 2、外加电流的阴极保护法(闸门连外接电源的负极) (准确记住两种防护方法的名称,不要丢字或添字)
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