化學(xué)選修4知識點總結(jié)
總結(jié)是對某一階段的工作、學(xué)習(xí)或思想中的經(jīng)驗或情況進(jìn)行分析研究的書面材料，它可以給我們下一階段的學(xué)習(xí)和工作生活做指導(dǎo)，不妨讓我們認(rèn)真地完成總結(jié)吧�？偨Y(jié)你想好怎么寫了嗎？下面是小編為大家整理的化學(xué)選修4知識點總結(jié)，希望能夠幫助到大家。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)1
有機(jī)化學(xué)計算
1、有機(jī)物化學(xué)式的確定
�。�1）確定有機(jī)物的式量的方法
�、俑鶕�(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ，求算該氣體的'式量：M = 22·4ρ（標(biāo)準(zhǔn)狀況）
�、诟鶕�(jù)氣體A對氣體B的相對密度D，求算氣體A的式量：MA = DMB
�、矍蠡旌衔锏钠骄搅浚篗 = m（混總）/n（混總）
④根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式計算烴的式量。
⑤應(yīng)用原子個數(shù)較少的元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在假設(shè)它們的個數(shù)為1、2、3時，求出式量。
�。�2）確定化學(xué)式的方法
①根據(jù)式量和最簡式確定有機(jī)物的分子式。
�、诟鶕�(jù)式量，計算一個分子中各元素的原子個數(shù)，確定有機(jī)物的分子式。
�、郛�(dāng)能夠確定有機(jī)物的類別時。可以根據(jù)有機(jī)物的通式，求算n值，確定分子式。
�、芨鶕�(jù)混合物的平均式量，推算混合物中有機(jī)物的分子式。
（3）確定有機(jī)物化學(xué)式的一般途徑
�。�4）有關(guān)烴的混合物計算的幾條規(guī)律
�、偃羝骄搅啃∮�26，則一定有CH4
�、谄骄肿咏M成中，l < n（C）< 2，則一定有CH4。
�、燮骄肿咏M成中，2 < n（H）< 4，則一定有C2H2。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)2
一、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、化學(xué)平衡常數(shù)
�。�1）對達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號K表示。
（2）平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度（即反應(yīng)限度），平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。
�。�3）平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。
（4）借助平衡常數(shù)，可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài)：當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
�。�1）平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來表示。如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為：
α（A）=
�。�2）平衡正向移動不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度，可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。
�。�3）平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計算。
3、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響
�。�1）溫度的影響
升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動；降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動。溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的。
�。�2）濃度的'影響
增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動；增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。
溫度一定時，改變濃度能引起平衡移動，但平衡常數(shù)不變�；どa(chǎn)中，常通過增加某一價廉易得的反應(yīng)物濃度，來提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
�。�3）壓強(qiáng)的影響
ΔVg=0的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)不變。
ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動。
�。�4）勒夏特列原理
由溫度、濃度、壓強(qiáng)對平衡移動的影響可得出勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件（濃度、壓強(qiáng)、溫度等）平衡向能夠減弱這種改變的方向移動。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)3
化學(xué)守恒
守恒是化學(xué)反應(yīng)過程中所遵循的基本原則，在水溶液中的化學(xué)反應(yīng)，會存在多種守恒關(guān)系，如電荷守恒、物料守恒、質(zhì)子守恒等。
1.電荷守恒關(guān)系：
電荷守恒是指電解質(zhì)溶液中，無論存在多少種離子，電解質(zhì)溶液必須保持電中性，即溶液中陽離子所帶的正電荷總數(shù)與陰離子所帶的負(fù)電荷總數(shù)相等，用離子濃度代替電荷濃度可列等式。常用于溶液中離子濃度大小的比較或計算某離子的濃度等，例如：
�、僭贜aHCO3溶液中：c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(CO32-)+c(HCO3-);
�、谠�(NH4)2SO4溶液中：c(NH4+)+c(H+)=c(OH-)+c(SO42—)。
2.物料守恒關(guān)系：
物料守恒也就是元素守恒，電解質(zhì)溶液中由于電離或水解因素，離子會發(fā)生變化變成其它離子或分子等，但離子或分子中某種特定元素的原子的總數(shù)是不會改變的。
可從加入電解質(zhì)的化學(xué)式角度分析，各元素的'原子存在守恒關(guān)系，要同時考慮鹽本身的電離、鹽的水解及離子配比關(guān)系。例如：
�、僭贜aHCO3溶液中：c(Na+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(H2CO3);
�、谠贜H4Cl溶液中：c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)。
3.質(zhì)子守恒關(guān)系：
酸堿反應(yīng)達(dá)到平衡時，酸(含廣義酸)失去質(zhì)子(H+)的總數(shù)等于堿(或廣義堿)得到的質(zhì)子(H+)總數(shù)，這種得失質(zhì)子(H+)數(shù)相等的關(guān)系就稱為質(zhì)子守恒。
在鹽溶液中，溶劑水也發(fā)生電離：H2OH++OH-，從水分子角度分析：H2O電離出來的H+總數(shù)與H2O電離出來的OH—總數(shù)相等(這里包括已被其它離子結(jié)合的部分)，可由電荷守恒和物料守恒推導(dǎo)，例如：
�、僭贜aHCO3溶液中：c(OH-)=c(H+)+c(CO32-)+c(H2CO3);
�、谠贜H4Cl溶液中：c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)。
綜上所述，化學(xué)守恒的觀念是分析溶液中存在的微粒關(guān)系的重要觀念，也是解決溶液中微粒濃度關(guān)系問題的重要依據(jù)。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)4
1、化學(xué)電源
(1)鋅錳干電池
負(fù)極反應(yīng)：Zn→Zn2++2e-;
正極反應(yīng)：2NH4++2e-→2NH3+H2;
(2)鉛蓄電池
負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42-PbSO4+2e-
正極反應(yīng)：PbO2+4H++SO42-+2e-PbSO4+2H2O
放電時總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O.
充電時總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4.
(3)氫氧燃料電池
負(fù)極反應(yīng)：2H2+4OH-→4H2O+4e-
正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-→4OH-
電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O
2、金屬的腐蝕與防護(hù)
(1)金屬腐蝕
金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕.
(2)金屬腐蝕的電化學(xué)原理
生鐵中含有碳,遇有雨水可形成原電池,鐵為負(fù)極,電極反應(yīng)為：Fe→Fe2++2e-.水膜中溶解的氧氣被還原,正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-→4OH-,該腐蝕為“吸氧腐蝕”,總反應(yīng)為：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,Fe(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,Fe(OH)3分解轉(zhuǎn)化為鐵銹.若水膜在酸度較高的環(huán)境下,正極反應(yīng)為：2H++2e-→H2↑,該腐蝕稱為“析氫腐蝕”.
(3)金屬的.防護(hù)
金屬處于干燥的環(huán)境下,或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強(qiáng)的金屬防護(hù)層,破壞原電池形成的條件.從而達(dá)到對金屬的防護(hù);也可以利用原電池原理,采用犧牲陽極保護(hù)法.也可以利用電解原理,采用外加電流陰極保護(hù)法.
化學(xué)選修4知識點總結(jié)5
第一章、化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)化
化學(xué)反應(yīng)的實質(zhì)是反應(yīng)物化學(xué)鍵的斷裂和生成物化學(xué)鍵的形成，化學(xué)反應(yīng)過程中伴隨著能量的釋放或吸收。
一、化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
1、化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱
(1)反應(yīng)熱的概念：
當(dāng)化學(xué)反應(yīng)在一定的溫度下進(jìn)行時，反應(yīng)所釋放或吸收的熱量稱為該反應(yīng)在此溫度下的熱效應(yīng)，簡稱反應(yīng)熱。用符號Q表示。
(2)反應(yīng)熱與吸熱反應(yīng)、放熱反應(yīng)的關(guān)系。
Q>0時，反應(yīng)為吸熱反應(yīng);Q<0時，反應(yīng)為放熱反應(yīng)。
(3)反應(yīng)熱的測定
測定反應(yīng)熱的儀器為量熱計，可測出反應(yīng)前后溶液溫度的變化，根據(jù)體系的熱容可計算出反應(yīng)熱，計算公式如下：
Q=-C(T2-T1)
式中C表示體系的熱容，T1、T2分別表示反應(yīng)前和反應(yīng)后體系的溫度。實驗室經(jīng)常測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱。
2、化學(xué)反應(yīng)的焓變
(1)反應(yīng)焓變
物質(zhì)所具有的能量是物質(zhì)固有的性質(zhì)，可以用稱為“焓”的物理量來描述，符號為H，單位為kJ·mol-1。
反應(yīng)產(chǎn)物的總焓與反應(yīng)物的總焓之差稱為反應(yīng)焓變，用ΔH表示。
(2)反應(yīng)焓變ΔH與反應(yīng)熱Q的關(guān)系。
對于等壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，若反應(yīng)中物質(zhì)的能量變化全部轉(zhuǎn)化為熱能，則該反應(yīng)的反應(yīng)熱等于反應(yīng)焓變，其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Qp=ΔH=H(反應(yīng)產(chǎn)物)-H(反應(yīng)物)。
(3)反應(yīng)焓變與吸熱反應(yīng)，放熱反應(yīng)的關(guān)系：
ΔH>0，反應(yīng)吸收能量，為吸熱反應(yīng)。
ΔH<0，反應(yīng)釋放能量，為放熱反應(yīng)。
(4)反應(yīng)焓變與熱化學(xué)方程式：
把一個化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的變化和反應(yīng)焓變同時表示出來的化學(xué)方程式稱為熱化學(xué)方程式，如：H2(g)+
O2(g)=H2O(l);ΔH(298K)=-285.8kJ·mol-1
書寫熱化學(xué)方程式應(yīng)注意以下幾點：
�、倩瘜W(xué)式后面要注明物質(zhì)的聚集狀態(tài)：固態(tài)(s)、液態(tài)(l)、氣態(tài)(g)、溶液(aq)。
�、诨瘜W(xué)方程式后面寫上反應(yīng)焓變ΔH，ΔH的單位是J·mol-1或 kJ·mol-1，且ΔH后注明反應(yīng)溫度。
③熱化學(xué)方程式中物質(zhì)的系數(shù)加倍，ΔH的數(shù)值也相應(yīng)加倍。
3、反應(yīng)焓變的計算
(1)蓋斯定律
對于一個化學(xué)反應(yīng)，無論是一步完成，還是分幾步完成，其反應(yīng)焓變一樣，這一規(guī)律稱為蓋斯定律。
(2)利用蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)焓變的計算。
常見題型是給出幾個熱化學(xué)方程式，合并出題目所求的熱化學(xué)方程式，根據(jù)蓋斯定律可知，該方程式的ΔH為上述各熱化學(xué)方程式的ΔH的代數(shù)和。
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓，ΔfHmθ計算反應(yīng)焓變ΔH。
對任意反應(yīng)：aA+bB=cC+dD
ΔH=[cΔfHmθ(C)+dΔfHmθ(D)]-[aΔfHmθ(A)+bΔfHmθ(B)]
第二章、化學(xué)平衡
一、化學(xué)反應(yīng)的速率
1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的
(1)基元反應(yīng)：能夠一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的。
(2)反應(yīng)歷程：平時寫的化學(xué)方程式是由幾個基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)。總反應(yīng)中用基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程，又稱反應(yīng)機(jī)理。
(3)不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同，反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的不同。
2、化學(xué)反應(yīng)速率
(1)概念：
單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢，即反應(yīng)的速率，用符號v表示。
(2)表達(dá)式：v=△c/△t
(3)特點
對某一具體反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時所得的數(shù)值可能不同，但各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。
3、濃度對反應(yīng)速率的影響
(1)反應(yīng)速率常數(shù)(K)
反應(yīng)速率常數(shù)(K)表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，通常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。
(2)濃度對反應(yīng)速率的影響
增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小。
增大生成物濃度，逆反應(yīng)速率增大，減小生成物濃度，逆反應(yīng)速率減小。
(3)壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響
壓強(qiáng)只影響氣體，對只涉及固體、液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率幾乎無影響。
壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，實際上是濃度對反應(yīng)速率的影響，因為壓強(qiáng)的改變是通過改變?nèi)萜魅莘e引起的。壓縮容器容積，氣體壓強(qiáng)增大，氣體物質(zhì)的濃度都增大，正、逆反應(yīng)速率都增加;增大容器容積，氣體壓強(qiáng)減小;氣體物質(zhì)的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小。
4、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)經(jīng)驗公式
阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗公式：
式中A為比例系數(shù)，e為自然對數(shù)的底，R為摩爾氣體常數(shù)量，Ea為活化能。
由公式知，當(dāng)Ea>0時，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大�？芍瑴囟葘瘜W(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。
(2)活化能Ea。
活化能Ea是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。不同反應(yīng)的活化能不同，有的相差很大�；罨� Ea值越大，改變溫度對反應(yīng)速率的影響越大。
5、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
(1)催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律：
催化劑大多能加快反應(yīng)速率，原因是催化劑能通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來有效提高反應(yīng)速率。
(2)催化劑的特點：
催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。
催化劑具有選擇性。
催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不引起化學(xué)平衡的移動，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
二、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨
1、合成氨反應(yīng)的'限度
合成氨反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)，同時也是氣體物質(zhì)的量減小的熵減反應(yīng)，故降低溫度、增大壓強(qiáng)將有利于化學(xué)平衡向生成氨的方向移動。
2、合成氨反應(yīng)的速率
(1)高壓既有利于平衡向生成氨的方向移動，又使反應(yīng)速率加快，但高壓對設(shè)備的要求也高，故壓強(qiáng)不能特別大。
(2)反應(yīng)過程中將氨從混合氣中分離出去，能保持較高的反應(yīng)速率。
(3)溫度越高，反應(yīng)速率進(jìn)行得越快，但溫度過高，平衡向氨分解的方向移動，不利于氨的合成。
(4)加入催化劑能大幅度加快反應(yīng)速率。
3、合成氨的適宜條件
在合成氨生產(chǎn)中，達(dá)到高轉(zhuǎn)化率與高反應(yīng)速率所需要的條件有時是矛盾的，故應(yīng)該尋找以較高反應(yīng)速率并獲得適當(dāng)平衡轉(zhuǎn)化率的反應(yīng)條件：一般用鐵做催化劑，控制反應(yīng)溫度在700K左右，壓強(qiáng)范圍大致在1×107Pa～1×108Pa之間，并采用N2與H2分壓為1∶2.8的投料比。
三、化學(xué)反應(yīng)的限度
1、化學(xué)平衡常數(shù)
(1)對達(dá)到平衡的可逆反應(yīng)，生成物濃度的系數(shù)次方的乘積與反應(yīng)物濃度的系數(shù)次方的乘積之比為一常數(shù)，該常數(shù)稱為化學(xué)平衡常數(shù)，用符號K表示。
(2)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度(即反應(yīng)限度)，平衡常數(shù)越大，說明反應(yīng)可以進(jìn)行得越完全。
(3)平衡常數(shù)表達(dá)式與化學(xué)方程式的書寫方式有關(guān)。對于給定的可逆反應(yīng)，正逆反應(yīng)的平衡常數(shù)互為倒數(shù)。
(4)借助平衡常數(shù)，可以判斷反應(yīng)是否到平衡狀態(tài)：當(dāng)反應(yīng)的濃度商Qc與平衡常數(shù)Kc相等時，說明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
2、反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率
(1)平衡轉(zhuǎn)化率是用轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物的濃度與該反應(yīng)物初始濃度的比值來表示。如反應(yīng)物A的平衡轉(zhuǎn)化率的表達(dá)式為：
α(A)=
(2)平衡正向移動不一定使反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。提高一種反應(yīng)物的濃度，可使另一反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率提高。
(3)平衡常數(shù)與反應(yīng)物的平衡轉(zhuǎn)化率之間可以相互計算。
3、反應(yīng)條件對化學(xué)平衡的影響
(1)溫度的影響
升高溫度使化學(xué)平衡向吸熱方向移動;降低溫度使化學(xué)平衡向放熱方向移動。溫度對化學(xué)平衡的影響是通過改變平衡常數(shù)實現(xiàn)的。
(2)濃度的影響
增大生成物濃度或減小反應(yīng)物濃度，平衡向逆反應(yīng)方向移動;增大反應(yīng)物濃度或減小生成物濃度，平衡向正反應(yīng)方向移動。
溫度一定時，改變濃度能引起平衡移動，但平衡常數(shù)不變�；どa(chǎn)中，常通過增加某一價廉易得的反應(yīng)物濃度，來提高另一昂貴的反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率。
(3)壓強(qiáng)的影響
ΔVg=0的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡狀態(tài)不變。
ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡向氣態(tài)物質(zhì)體積減小的方向移動。
(4)勒夏特列原理
由溫度、濃度、壓強(qiáng)對平衡移動的影響可得出勒夏特列原理：如果改變影響平衡的一個條件(濃度、壓強(qiáng)、溫度等)平衡向能夠減弱這種改變的方向移動。
四、化學(xué)反應(yīng)的方向
1、反應(yīng)焓變與反應(yīng)方向
放熱反應(yīng)多數(shù)能自發(fā)進(jìn)行，即ΔH<0的反應(yīng)大多能自發(fā)進(jìn)行。有些吸熱反應(yīng)也能自發(fā)進(jìn)行。如NH4HCO3與CH3COOH的反應(yīng)。有些吸熱反應(yīng)室溫下不能進(jìn)行，但在較高溫度下能自發(fā)進(jìn)行，如CaCO3高溫下分解生成CaO、CO2。
2、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向
熵是描述體系混亂度的概念，熵值越大，體系混亂度越大。反應(yīng)的熵變ΔS為反應(yīng)產(chǎn)物總熵與反應(yīng)物總熵之差。產(chǎn)生氣體的反應(yīng)為熵增加反應(yīng)，熵增加有利于反應(yīng)的自發(fā)進(jìn)行。
3、焓變與熵變對反應(yīng)方向的共同影響
ΔH-TΔS<0反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。
ΔH-TΔS=0反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)。
ΔH-TΔS>0反應(yīng)不能自發(fā)進(jìn)行。
在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下，自發(fā)反應(yīng)總是向ΔH-TΔS<0的方向進(jìn)行，直至平衡狀態(tài)。
第三章、水溶液中的電離平衡
一、水溶液
1、水的電離
H2OH++OH-
水的離子積常數(shù)KW=[H+][OH-]，25℃時，KW=1.0×10-14mol2·L-2。溫度升高，有利于水的電離，KW增大。
2、溶液的酸堿度
室溫下，中性溶液：[H+]=[OH-]=1.0×10-7mol·L-1，pH=7
酸性溶液：[H+]>[OH-]，[ H+]>1.0×10-7mol·L-1，pH<7
堿性溶液：[H+]<[oh-]，[oh-]>1.0×10-7mol·L-1，pH>7
3、電解質(zhì)在水溶液中的存在形態(tài)
(1)強(qiáng)電解質(zhì)
強(qiáng)電解質(zhì)是在稀的水溶液中完全電離的電解質(zhì)，強(qiáng)電解質(zhì)在溶液中以離子形式存在，主要包括強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽，書寫電離方程式時用“=”表示。
(2)弱電解質(zhì)
在水溶液中部分電離的電解質(zhì)，在水溶液中主要以分子形態(tài)存在，少部分以離子形態(tài)存在，存在電離平衡，主要包括弱酸、弱堿、水及極少數(shù)鹽，書寫電離方程式時用“”表示。
二、弱電解質(zhì)的電離及鹽類水解
1、弱電解質(zhì)的電離平衡。
(1)電離平衡常數(shù)
在一定條件下達(dá)到電離平衡時，弱電解質(zhì)電離形成的各種離子濃度的乘積與溶液中未電離的分子濃度之比為一常數(shù)，叫電離平衡常數(shù)。
弱酸的電離平衡常數(shù)越大，達(dá)到電離平衡時，電離出的H+越多。多元弱酸分步電離，且每步電離都有各自的電離平衡常數(shù)，以第一步電離為主。
(2)影響電離平衡的因素，以CH3COOHCH3COO-+H+為例。
加水、加冰醋酸，加堿、升溫，使CH3COOH的電離平衡正向移動，加入CH3COONa固體，加入濃鹽酸，降溫使CH3COOH電離平衡逆向移動。
2、鹽類水解
(1)水解實質(zhì)
鹽溶于水后電離出的離子與水電離的H+或OH-結(jié)合生成弱酸或弱堿，從而打破水的電離平衡，使水繼續(xù)電離，稱為鹽類水解。
(2)水解類型及規(guī)律
①強(qiáng)酸弱堿鹽水解顯酸性。
NH4Cl+H2ONH3·H2O+HCl
�、趶�(qiáng)堿弱酸鹽水解顯堿性。
CH3COONa+H2OCH3COOH+NaOH
�、蹚�(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽不水解。
�、苋跛崛鯄A鹽雙水解。
Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑
(3)水解平衡的移動
加熱、加水可以促進(jìn)鹽的水解，加入酸或堿能抑止鹽的水解，另外，弱酸根陰離子與弱堿陽離子相混合時相互促進(jìn)水解。
三、離子反應(yīng)
1、離子反應(yīng)發(fā)生的條件
(1)生成沉淀
既有溶液中的離子直接結(jié)合為沉淀，又有沉淀的轉(zhuǎn)化。
(2)生成弱電解質(zhì)
主要是H+與弱酸根生成弱酸，或OH-與弱堿陽離子生成弱堿，或H+與OH-生成H2O。
(3)生成氣體
生成弱酸時，很多弱酸能分解生成氣體。
(4)發(fā)生氧化還原反應(yīng)
強(qiáng)氧化性的離子與強(qiáng)還原性離子易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且大多在酸性條件下發(fā)生。
2、離子反應(yīng)能否進(jìn)行的理論判據(jù)
(1)根據(jù)焓變與熵變判據(jù)
對ΔH-TΔS<0的離子反應(yīng)，室溫下都能自發(fā)進(jìn)行。
(2)根據(jù)平衡常數(shù)判據(jù)
離子反應(yīng)的平衡常數(shù)很大時，表明反應(yīng)的趨勢很大。
3、離子反應(yīng)的應(yīng)用
(1)判斷溶液中離子能否大量共存
相互間能發(fā)生反應(yīng)的離子不能大量共存，注意題目中的隱含條件。
(2)用于物質(zhì)的定性檢驗
根據(jù)離子的特性反應(yīng)，主要是沉淀的顏色或氣體的生成，定性檢驗特征性離子。
(3)用于離子的定量計算
常見的有酸堿中和滴定法、氧化還原滴定法。
(4)生活中常見的離子反應(yīng)。
硬水的形成及軟化涉及到的離子反應(yīng)較多，主要有：
Ca2+、Mg2+的形成。
CaCO3+CO2+H2O=Ca2++2HCO3-
MgCO3+CO2+H2O=Mg2++2HCO3-
加熱煮沸法降低水的硬度：
Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O
Mg2++2HCO3-=MgCO3↓+CO2↑+H2O
或加入Na2CO3軟化硬水：
Ca2++CO32-=CaCO3↓，Mg2++CO32-=MgCO3↓
四、沉淀溶解平衡
1、沉淀溶解平衡與溶度積
(1)概念
當(dāng)固體溶于水時，固體溶于水的速率和離子結(jié)合為固體的速率相等時，固體的溶解與沉淀的生成達(dá)到平衡狀態(tài)，稱為沉淀溶解平衡。其平衡常數(shù)叫做溶度積常數(shù)，簡稱溶度積，用Ksp表示。
PbI2(s)Pb2+(aq)+2I-(aq)
Ksp=[Pb2+][I-]2=7.1×10-9mol3·L-3
(2)溶度積Ksp的特點
Ksp只與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度有關(guān)，與沉淀的量無關(guān)，且溶液中離子濃度的變化能引起平衡移動，但并不改變?nèi)芏确e。
Ksp反映了難溶電解質(zhì)在水中的溶解能力。
2、沉淀溶解平衡的應(yīng)用
(1)沉淀的溶解與生成
根據(jù)濃度商Qc與溶度積Ksp的大小比較，規(guī)則如下：
Qc=Ksp時，處于沉淀溶解平衡狀態(tài)。
Qc>Ksp時，溶液中的離子結(jié)合為沉淀至平衡。
Qc
(2)沉淀的轉(zhuǎn)化
根據(jù)溶度積的大小，可以將溶度積大的沉淀可轉(zhuǎn)化為溶度積更小的沉淀，這叫做沉淀的轉(zhuǎn)化。沉淀轉(zhuǎn)化實質(zhì)為沉淀溶解平衡的移動。
第四章 電化學(xué)
一、化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能——電池
1、原電池的工作原理
(1)原電池的概念：
把化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置稱為原電池。
(2)Cu-Zn原電池的工作原理：
如圖為Cu-Zn原電池，其中Zn為負(fù)極，Cu為正極，構(gòu)成閉合回路后的現(xiàn)象是：Zn片逐漸溶解，Cu片上有氣泡產(chǎn)生，電流計指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。該原電池反應(yīng)原理為：Zn失電子，負(fù)極反應(yīng)為：Zn→Zn2++2e-;Cu得電子，正極反應(yīng)為：2H++2e-→H2。電子定向移動形成電流�？偡磻�(yīng)為：Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。
(3)原電池的電能
若兩種金屬做電極，活潑金屬為負(fù)極，不活潑金屬為正極;若一種金屬和一種非金屬做電極，金屬為負(fù)極，非金屬為正極。
2、化學(xué)電源
(1)鋅錳干電池
負(fù)極反應(yīng)：Zn→Zn2++2e-;
正極反應(yīng)：2NH4++2e-→2NH3+H2;
(2)鉛蓄電池
負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42-=PbSO4+2e-
正極反應(yīng)：PbO2+4H++SO42-+2e-=PbSO4+2H2O
放電時總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。
充電時總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O=Pb+PbO2+2H2SO4。
(3)氫氧燃料電池
負(fù)極反應(yīng)：2H2+4OH-→4H2O+4e-
正極反應(yīng)：O2+2H2O+4e-→4OH-
電池總反應(yīng)：2H2+O2=2H2O
二、電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能——電解
1、電解的原理
(1)電解的概念：
在直流電作用下，電解質(zhì)在兩上電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程叫做電解。電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置叫做電解池。
(2)電極反應(yīng)：以電解熔融的NaCl為例：
陽極：與電源正極相連的電極稱為陽極，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)：2Cl-→Cl2↑+2e-。
陰極：與電源負(fù)極相連的電極稱為陰極，陰極發(fā)生還原反應(yīng)：Na++e-→Na。
總方程式：2NaCl(熔)=(電解)2Na+Cl2↑
2、電解原理的應(yīng)用
(1)電解食鹽水制備燒堿、氯氣和氫氣。
陽極：2Cl-→Cl2+2e-
陰極：2H++e-→H2↑
總反應(yīng)：2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑
(2)銅的電解精煉。
粗銅(含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt)為陽極，精銅為陰極，CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng)：Cu→Cu2++2e-，還發(fā)生幾個副反應(yīng)
Zn→Zn2++2e-;Ni→Ni2++2e-
Fe→Fe2++2e-
Au、Ag、Pt等不反應(yīng)，沉積在電解池底部形成陽極泥。
陰極反應(yīng)：Cu2++2e-→Cu
(3)電鍍：以鐵表面鍍銅為例
待鍍金屬Fe為陰極，鍍層金屬Cu為陽極，CuSO4溶液為電解質(zhì)溶液。
陽極反應(yīng)：Cu→Cu2++2e-
陰極反應(yīng)： Cu2++2e-→Cu
3、金屬的腐蝕與防護(hù)
(1)金屬腐蝕
金屬表面與周圍物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或因電化學(xué)作用而遭到破壞的過程稱為金屬腐蝕。
(2)金屬腐蝕的電化學(xué)原理。
生鐵中含有碳，遇有雨水可形成原電池，鐵為負(fù)極，電極反應(yīng)為：Fe→Fe2++2e-。水膜中溶解的氧氣被還原，正極反應(yīng)為：O2+2H2O+4e-→4OH-，該腐蝕為“吸氧腐蝕”，總反應(yīng)為：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2，F(xiàn)e(OH)2又立即被氧化：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，F(xiàn)e(OH)3分解轉(zhuǎn)化為鐵銹。若水膜在酸度較高的環(huán)境下，正極反應(yīng)為：2H++2e-→H2↑，該腐蝕稱為“析氫腐蝕”。
(3)金屬的防護(hù)
金屬處于干燥的環(huán)境下，或在金屬表面刷油漆、陶瓷、瀝青、塑料及電鍍一層耐腐蝕性強(qiáng)的金屬防護(hù)層，破壞原電池形成的條件。從而達(dá)到對金屬的防護(hù);也可以利用原電池原理，采用犧牲陽極保護(hù)法。也可以利用電解原理，采用外加電流陰極保護(hù)法。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)6
一、焓變、反應(yīng)熱
1.反應(yīng)熱：一定條件下，一定物質(zhì)的量的反應(yīng)物之間完全反應(yīng)所放出或吸收的熱量
2.焓變(ΔH)的意義：在恒壓條件下進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)的熱效應(yīng)
(1)符號：△H
(2)單位：kJ/mol
3.產(chǎn)生原因：
化學(xué)鍵斷裂——吸熱
化學(xué)鍵形成——放熱
放出熱量的化學(xué)反應(yīng)。(放熱>吸熱) △H 為“-”或△H<0
吸收熱量的化學(xué)反應(yīng)。(吸熱>放熱)△H 為“+”或△H >0
常見的放熱反應(yīng)：
①所有的燃燒反應(yīng)
�、谒釅A中和反應(yīng)
�、鄞蠖鄶�(shù)的化合反應(yīng)
�、芙饘倥c酸的反應(yīng)
⑤生石灰和水反應(yīng)
�、逎饬蛩嵯♂�、氫氧化鈉固體溶解等
常見的吸熱反應(yīng)：
① 晶體Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl
�、� 大多數(shù)的分解反應(yīng)
�、� 以H2、CO、C為還原劑的氧化還原反應(yīng)
�、茕@鹽溶解等
二、熱化學(xué)方程式
書寫化學(xué)方程式注意要點:
�、贌峄瘜W(xué)方程式必須標(biāo)出能量變化。
�、跓峄瘜W(xué)方程式中必須標(biāo)明反應(yīng)物和生成物的聚集狀態(tài)(g,l,s分別表示固態(tài)，液態(tài)，氣態(tài)，水溶液中溶質(zhì)用aq表示)
�、蹮峄瘜W(xué)反應(yīng)方程式要指明反應(yīng)時的溫度和壓強(qiáng)。
�、軣峄瘜W(xué)方程式中的化學(xué)計量數(shù)可以是整數(shù)，也可以是分?jǐn)?shù)
�、莞魑镔|(zhì)系數(shù)加倍，△H加倍;反應(yīng)逆向進(jìn)行，△H改變符號，數(shù)值不變
三、燃燒熱
1.概念：25 ℃，101 kPa時，1 mol純物質(zhì)完全燃燒生成穩(wěn)定的化合物時所放出的熱量。燃燒熱的單位用kJ/mol表示。
注意以下幾點：
①研究條件：101 kPa
�、诜磻�(yīng)程度：完全燃燒，產(chǎn)物是穩(wěn)定的氧化物
�、廴紵锏�'物質(zhì)的量：1 mol
�、苎芯績�(nèi)容：放出的熱量。(ΔH<0，單位kJ/mol)
四、中和熱
1.概念：在稀溶液中，酸跟堿發(fā)生中和反應(yīng)而生成1mol H2O，這時的反應(yīng)熱叫中和熱。
2.強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和反應(yīng)其實質(zhì)是H+和OH-反應(yīng)，其熱化學(xué)方程式為：
H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)
ΔH=-57.3kJ/mol
3.弱酸或弱堿電離要吸收熱量，所以它們參加中和反應(yīng)時的中和熱小于57.3kJ/mol。
4.中和熱的測定實驗
化學(xué)選修4知識點總結(jié)7
離子共存
1、由于發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，離子不能大量共存。
�。�1）有氣體產(chǎn)生。
如CO32—、SO32—、S2—、HCO3—、HSO3—、HS—等易揮發(fā)的弱酸的酸根與H+不能大量共存。
（2）有沉淀生成。
如Ba2+、Ca2+、Mg2+、Ag+等不能與SO42—、CO32—等大量共存；Mg2+、Fe2+、Ag+、Al3+、Zn2+、Cu2+、Fe3+等不能與OH—大量共存；Pb2+與Cl—，F(xiàn)e2+與S2—、Ca2+與PO43—、Ag+與I—不能大量共存。
�。�3）有弱電解質(zhì)生成。
如OH—、CH3COO—、PO43—、HPO42—、H2PO4—、F—、ClO—、AlO2—、SiO32—、CN—、C17H35COO—、等與H+不能大量共存；一些酸式弱酸根如HCO3—、HPO42—、HS—、H2PO4—、HSO3—不能與OH—大量共存；NH4+與OH—不能大量共存。
�。�4）一些容易發(fā)生水解的離子，在溶液中的存在是有條件的。
如AlO2—、S2—、CO32—、C6H5O—等必須在堿性條件下才能在溶液中存在；如Fe3+、Al3+等必須在酸性條件下才能在溶液中存在。這兩類離子不能同時存在在同一溶液中，即離子間能發(fā)生“雙水解”反應(yīng)。如3AlO2—+3Al3++6H2O=4Al（OH）3↓等。
2、由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)，離子不能大量共存。
�。�1）具有較強(qiáng)還原性的離子不能與具有較強(qiáng)氧化性的離子大量共存。如S2—、HS—、SO32—、I—和Fe3+不能大量共存。
（2）在酸性或堿性的.介質(zhì)中由于發(fā)生氧化還原反應(yīng)而不能大量共存。如MnO4—、Cr2O7—、NO3—、ClO—與S2—、HS—、SO32—、HSO3—、I—、Fe2+等不能大量共存；SO32—和S2—在堿性條件下可以共存，但在酸性條件下則由于發(fā)生2S2—+SO32—+6H+=3S↓+3H2O反應(yīng)不能共在。H+與S2O32—不能大量共存。
3、能水解的陽離子跟能水解的陰離子在水溶液中不能大量共存（雙水解）。
例：Al3+和HCO3—、CO32—、HS—、S2—、AlO2—、ClO—等；Fe3+與CO32—、HCO3—、AlO2—、ClO—等不能大量共存。
4、溶液中能發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)的離子不能大量共存。
如Fe3+與SCN—不能大量共存；
化學(xué)選修4知識點總結(jié)8
化學(xué)反應(yīng)的速率
1、化學(xué)反應(yīng)是怎樣進(jìn)行的
（1）基元反應(yīng)：能夠一步完成的反應(yīng)稱為基元反應(yīng)，大多數(shù)化學(xué)反應(yīng)都是分幾步完成的。
�。�2）反應(yīng)歷程：平時寫的化學(xué)方程式是由幾個基元反應(yīng)組成的總反應(yīng)�？偡磻�(yīng)中用基元反應(yīng)構(gòu)成的反應(yīng)序列稱為反應(yīng)歷程，又稱反應(yīng)機(jī)理。
�。�3）不同反應(yīng)的反應(yīng)歷程不同。同一反應(yīng)在不同條件下的反應(yīng)歷程也可能不同，反應(yīng)歷程的差別又造成了反應(yīng)速率的.不同。
2、化學(xué)反應(yīng)速率
�。�1）概念：單位時間內(nèi)反應(yīng)物的減小量或生成物的增加量可以表示反應(yīng)的快慢，即反應(yīng)的速率，用符號v表示。
�。�2）表達(dá)式：
�。�3）特點對某一具體反應(yīng)，用不同物質(zhì)表示化學(xué)反應(yīng)速率時所得的數(shù)值可能不同，但各物質(zhì)表示的化學(xué)反應(yīng)速率之比等于化學(xué)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)之比。
3、濃度對反應(yīng)速率的影響
�。�1）反應(yīng)速率常數(shù)（K）反應(yīng)速率常數(shù)（K）表示單位濃度下的化學(xué)反應(yīng)速率，通常，反應(yīng)速率常數(shù)越大，反應(yīng)進(jìn)行得越快。反應(yīng)速率常數(shù)與濃度無關(guān)，受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響。
�。�2）濃度對反應(yīng)速率的影響增大反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率增大，減小反應(yīng)物濃度，正反應(yīng)速率減小。增大生成物濃度，逆反應(yīng)速率增大，減小生成物濃度，逆反應(yīng)速率減小。
�。�3）壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響壓強(qiáng)只影響氣體，對只涉及固體、液體的反應(yīng)，壓強(qiáng)的改變對反應(yīng)速率幾乎無影響。壓強(qiáng)對反應(yīng)速率的影響，實際上是濃度對反應(yīng)速率的影響，因為壓強(qiáng)的改變是通過改變?nèi)萜魅莘e引起的。壓縮容器容積，氣體壓強(qiáng)增大，氣體物質(zhì)的濃度都增大，正、逆反應(yīng)速率都增加；增大容器容積，氣體壓強(qiáng)減�。粴怏w物質(zhì)的濃度都減小，正、逆反應(yīng)速率都減小。
4、溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
（1）經(jīng)驗公式阿倫尼烏斯總結(jié)出了反應(yīng)速率常數(shù)與溫度之間關(guān)系的經(jīng)驗公式：式中A為比例系數(shù)，e為自然對數(shù)的底，R為摩爾氣體常數(shù)量，Ea為活化能。由公式知，當(dāng)Ea>0時，升高溫度，反應(yīng)速率常數(shù)增大，化學(xué)反應(yīng)速率也隨之增大�？芍�，溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響與活化能有關(guān)。
�。�2）活化能Ea�；罨蹺a是活化分子的平均能量與反應(yīng)物分子平均能量之差。不同反應(yīng)的活化能不同，有的相差很大。活化能Ea值越大，改變溫度對反應(yīng)速率的影響越大。
5、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
�。�1）催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率影響的規(guī)律：催化劑大多能加快反應(yīng)速率，原因是催化劑能通過參加反應(yīng)，改變反應(yīng)歷程，降低反應(yīng)的活化能來有效提高反應(yīng)速率。
�。�2）催化劑的特點：催化劑能加快反應(yīng)速率而在反應(yīng)前后本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。催化劑具有選擇性。催化劑不能改變化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)，不引起化學(xué)平衡的移動，不能改變平衡轉(zhuǎn)化率。
化學(xué)選修4知識點總結(jié)9
化學(xué)電池
1、電池的分類：化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池
2、化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
3、化學(xué)電池的.分類：一次電池、二次電池、燃料電池
4、常見一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等
5、二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電池或蓄電池。
6、二次電池的電極反應(yīng)：鉛蓄電池
7、目前已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池
8、燃料電池：是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池。
9、電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負(fù)極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時：負(fù)極：2H2—4e—=4H+正極：O2+4 e—4H+ =2H2O當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時：負(fù)極：2H2+4OH——4e—=4H2O正極：O2+2H2O+4 e—=4OH—另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷（燃料）和氧氣（氧化劑）。
10、電極反應(yīng)式為：負(fù)極：CH4+10OH——8e— =CO32—+7H2O；正極：4H2O+2O2+8e— =8OH—。電池總反應(yīng)式為：CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O 10、燃料電池的優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運行噪音低
11、廢棄電池的處理：回收利用
化學(xué)選修4知識點總結(jié)10
第一章 化學(xué)反應(yīng)與能量
考點1：吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)
1、吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的區(qū)別
特別注意：反應(yīng)是吸熱還是放熱與反應(yīng)的條件沒有必然的聯(lián)系，而決定于反應(yīng)物和生成物具有的總能量(或焓)的相對大小。
2、常見的放熱反應(yīng)
�、僖磺腥紵磻�(yīng);
②活潑金屬與酸或水的反應(yīng);
�、鬯釅A中和反應(yīng);
�、茕X熱反應(yīng);
�、荽蠖鄶�(shù)化合反應(yīng)(但有些化合反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，如：N2+O2=2NO，CO2+C=2CO等均為吸熱反應(yīng))。
3、常見的吸熱反應(yīng)
�、貰a(OH)2·8H2O與NH4Cl反應(yīng);
�、诖蠖鄶�(shù)分解反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
�、鄣纫彩俏鼰岱磻�(yīng);
�、芩夥磻�(yīng)
考點2：反應(yīng)熱計算的依據(jù)
1.根據(jù)熱化學(xué)方程式計算
反應(yīng)熱與反應(yīng)物各物質(zhì)的物質(zhì)的量成正比。
2.根據(jù)反應(yīng)物和生成物的總能量計算
ΔH=E生成物-E反應(yīng)物。
3.根據(jù)鍵能計算
ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和-生成物的鍵能總和。
4.根據(jù)蓋斯定律計算
化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只與反應(yīng)的始態(tài)(各反應(yīng)物)和終態(tài)(各生成物)有關(guān)，而與反應(yīng)的途徑無關(guān)。即如果一個反應(yīng)可以分步進(jìn)行，則各分步反應(yīng)的反應(yīng)熱之和與該反應(yīng)一步完成時的反應(yīng)熱是相同的。
溫馨提示：
①蓋斯定律的主要用途是用已知反應(yīng)的反應(yīng)熱來推知相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)熱。
�、跓峄瘜W(xué)方程式之間的“+”“-”等數(shù)學(xué)運算，對應(yīng)ΔH也進(jìn)行“+”“-”等數(shù)學(xué)計算。
5.根據(jù)物質(zhì)燃燒放熱數(shù)值計算：Q(放)=n(可燃物)×|ΔH|。
第二章 化學(xué)反應(yīng)速率與化學(xué)平衡
考點1：化學(xué)反應(yīng)速率
1、化學(xué)反應(yīng)速率的表示方法___________。
化學(xué)反應(yīng)速率通常用單位時間內(nèi)反應(yīng)物濃度和生成物濃度的變化來表示。表達(dá)式：___________ 。
其常用的單位是__________ 、或__________ 。
2、影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
1)內(nèi)因(主要因素)
反應(yīng)物本身的性質(zhì)。
2)外因(其他條件不變，只改變一個條件)
3、理論解釋——有效碰撞理論
(1)活化分子、活化能、有效碰撞
�、倩罨肿樱耗軌虬l(fā)生有效碰撞的分子。
�、诨罨埽喝鐖D
圖中：E1為正反應(yīng)的活化能，使用催化劑時的活化能為E3，反應(yīng)熱為E1-E2。(注：E2為逆反應(yīng)的活化能)
�、塾行鲎玻夯罨肿又g能夠引發(fā)化學(xué)反應(yīng)的碰撞。
(2)活化分子、有效碰撞與反應(yīng)速率的關(guān)系
考點2：化學(xué)平衡
1、化學(xué)平衡狀態(tài)：一定條件(恒溫、恒容或恒壓)下的可逆反應(yīng)里，正反應(yīng)和逆反應(yīng)的速率相等，反應(yīng)混合物(包括反應(yīng)物和生成物)中各組分的濃度保持不變的狀態(tài)。
2、化學(xué)平衡狀態(tài)的特征
3、判斷化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)
考點3：化學(xué)平衡的移動
1、概念
可逆反應(yīng)中舊化學(xué)平衡的破壞、新化學(xué)平衡的建立，由原平衡狀態(tài)向新化學(xué)平衡狀態(tài)的轉(zhuǎn)化過程，稱為化學(xué)平衡的移動。
2、化學(xué)平衡移動與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系
(1)v正>v逆：平衡向正反應(yīng)方向移動。
(2)v正=v逆：反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，不發(fā)生平衡移動。
(3)v正
3、影響化學(xué)平衡的因素
4、“惰性氣體”對化學(xué)平衡的影響
①恒溫、恒容條件
原平衡體系體系總壓強(qiáng)增大―→體系中各組分的濃度不變―→平衡不移動。
�、诤銣亍⒑銐簵l件
原平衡體系容器容積增大，各反應(yīng)氣體的分壓減小―→體系中各組分的濃度同倍數(shù)減小
5、勒夏特列原理
定義：如果改變影響平衡的一個條件(如C、P或T等)，平衡就向能夠減弱這種改變的方向移動。
原理適用的范圍：已達(dá)平衡的體系、所有的平衡狀態(tài)(如溶解平衡、化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡等)和只限于改變影響平衡的一個條件。
勒夏特列原理中“減弱這種改變”的解釋：外界條件改變使平衡發(fā)生移動的結(jié)果，是減弱對這種條件的改變，而不是抵消這種改變，也就是說：外界因素對平衡體系的影響占主要方面。
第三章 水溶液中的離子平衡
一、弱電解質(zhì)的電離
1、定義：電解質(zhì)：在水溶液中或熔化狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物,叫電解質(zhì)。
非電解質(zhì)：在水溶液中或熔化狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物。
強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液里全部電離成離子的電解質(zhì)。
弱電解質(zhì)：在水溶液里只有一部分分子電離成離子的電解質(zhì)。
2、電解質(zhì)與非電解質(zhì)本質(zhì)區(qū)別：
電解質(zhì)——離子化合物或共價化合物 非電解質(zhì)——共價化合物
注意：①電解質(zhì)、非電解質(zhì)都是化合物 ②SO2、NH3、CO2等屬于非電解質(zhì)
�、蹚�(qiáng)電解質(zhì)不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水，但溶于水的BaSO4全部電離，故BaSO4 為強(qiáng)電解質(zhì))——電解質(zhì)的強(qiáng)弱與導(dǎo)電性、溶解性無關(guān)。
3、電離平衡：在一定的條件下，當(dāng)電解質(zhì)分子電離成 離子的速率 和離子結(jié)合成 時，電離過程就達(dá)到了平衡狀態(tài) ，這叫電離平衡。
4、影響電離平衡的因素：
A、溫度：電離一般吸熱，升溫有利于電離。
B、濃度：濃度越大，電離程度 越小 ;溶液稀釋時，電離平衡向著電離的方向移動。C、同離子效應(yīng)：在弱電解質(zhì)溶液里加入與弱電解質(zhì)具有相同離子的電解質(zhì)，會減弱電離。D、其他外加試劑：加入能與弱電解質(zhì)的電離產(chǎn)生的某種離子反應(yīng)的物質(zhì)時，有利于電離。
5、電離方程式的書寫：用可逆符號 弱酸的電離要分布寫(第一步為主)
6、電離常數(shù)：在一定條件下，弱電解質(zhì)在達(dá)到電離平衡時，溶液中電離所生成的各種離子濃度的乘積，跟溶液中未電離的分子濃度的比是一個常數(shù)。叫做電離平衡常數(shù)，(一般用Ka表示酸，Kb表示堿。)
表示方法：ABA++B- Ki=[ A+][B-]/[AB]
7、影響因素：
a、電離常數(shù)的大小主要由物質(zhì)的本性決定。
b、電離常數(shù)受溫度變化影響，不受濃度變化影響，在室溫下一般變化不大。
C、同一溫度下，不同弱酸，電離常數(shù)越大，其電離程度越大，酸性越強(qiáng)。如：H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的電離和溶液的酸堿性
1、水電離平衡：
水的離子積：KW= c[H+]·c[OH-]
25℃時,[H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; KW= [H+]·[OH-] = 1x10-14
注意：KW只與溫度有關(guān)，溫度一定，則KW值一定
KW不僅適用于純水，適用于任何溶液(酸、堿、鹽)
2、水電離特點：(1)可逆(2)吸熱(3)極弱
3、影響水電離平衡的外界因素：
�、偎�、堿：抑制水的電離 KW〈1x10-14
②溫度：促進(jìn)水的電離(水的電離是 吸 熱的)
�、垡姿獾柠}：促進(jìn)水的電離 KW 〉1x10-14
4、溶液的酸堿性和pH：
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的測定方法：
酸堿指示劑—— 甲基橙 、石蕊 、酚酞 。
變色范圍：甲基橙3.1~4.4(橙色) 石蕊5.0~8.0(紫色) 酚酞8.2~10.0(淺紅色)
pH試紙—操作 玻璃棒蘸取未知液體在試紙上，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對比即可 。
注意：①事先不能用水濕潤PH試紙;②廣泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍
三、混合液的pH值計算方法公式
1、強(qiáng)酸與強(qiáng)酸的混合：(先求[H+]混：將兩種酸中的H+離子物質(zhì)的量相加除以總體積，再求其它) [H+]混=([H+]1V1+[H+]2V2)/(V1+V2)
2、強(qiáng)堿與強(qiáng)堿的混合：(先求[OH-]混：將兩種酸中的OH離子物質(zhì)的量相加除以總體積，再求其它) [OH-]混=([OH-]1V1+[OH-]2V2)/(V1+V2) (注意:不能直接計算[H+]混)
3、強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的混合：(先據(jù)H++ OH-==H2O計算余下的H+或OH-，①H+有余，則用余下的H+數(shù)除以溶液總體積求[H+]混;OH-有余，則用余下的OH-數(shù)除以溶液總體積求[OH-]混，再求其它)
四、稀釋過程溶液pH值的變化規(guī)律：
1、強(qiáng)酸溶液：稀釋10n倍時，pH稀=pH原+n (但始終不能大于或等于7)
2、弱酸溶液：稀釋10n倍時，pH稀〈pH原+n (但始終不能大于或等于7)
3、強(qiáng)堿溶液：稀釋10n倍時，pH稀=pH原-n (但始終不能小于或等于7)
4、弱堿溶液：稀釋10n倍時，pH稀〉pH原-n (但始終不能小于或等于7)
5、不論任何溶液，稀釋時pH均是向7靠近(即向中性靠近);任何溶液無限稀釋后pH均接近7
6、稀釋時，弱酸、弱堿和水解的鹽溶液的pH變化得慢，強(qiáng)酸、強(qiáng)堿變化得快。
五、強(qiáng)酸(pH1)強(qiáng)堿(pH2)混和計算規(guī)律w
1、若等體積混合
pH1+pH2=14 則溶液顯中性pH=7
pH1+pH2≥15 則溶液顯堿性pH=pH2-0.3
pH1+pH2≤13 則溶液顯酸性pH=pH1+0.3
2、若混合后顯中性
pH1+pH2=14 V酸：V堿=1：1
pH1+pH2≠14 V酸：V堿=1：10〔14-(pH1+pH2)〕
六、酸堿中和滴定：
1、中和滴定的原理
實質(zhì)：H++OH—=H2O 即酸能提供的H+和堿能提供的OH-物質(zhì)的量相等。
2、中和滴定的操作過程：
(1)儀②滴定管的刻度，O刻度在上 ，往下刻度標(biāo)數(shù)越來越大，全部容積 大于 它的最大刻度值，因為下端有一部分沒有刻度。滴定時，所用溶液不得超過最低刻度，不得一次滴定使用兩滴定管酸(或堿)，也不得中途向滴定管中添加。②滴定管可以讀到小數(shù)點后 一位 。
(2)藥品：標(biāo)準(zhǔn)液;待測液;指示劑。
(3)準(zhǔn)備過程：
準(zhǔn)備：檢漏、洗滌、潤洗、裝液、趕氣泡、調(diào)液面。(洗滌：用洗液洗→檢漏：滴定管是否漏水→用水洗→用標(biāo)準(zhǔn)液洗(或待測液洗)→裝溶液→排氣泡→調(diào)液面→記數(shù)據(jù)V(始)
(4)試驗過程
3、酸堿中和滴定的誤差分析
誤差分析：利用n酸c酸V酸=n堿c堿V堿進(jìn)行分析
式中：n——酸或堿中氫原子或氫氧根離子數(shù);c——酸或堿的物質(zhì)的量濃度;
V——酸或堿溶液的體積。當(dāng)用酸去滴定堿確定堿的濃度時，則：
c堿=
上述公式在求算濃度時很方便，而在分析誤差時起主要作用的是分子上的V酸的變化，因為在滴定過程中c酸為標(biāo)準(zhǔn)酸，其數(shù)值在理論上是不變的，若稀釋了雖實際值變小，但體現(xiàn)的卻是V酸的增大，導(dǎo)致c酸偏高;V堿同樣也是一個定值，它是用標(biāo)準(zhǔn)的量器量好后注入錐形瓶中的，當(dāng)在實際操作中堿液外濺，其實際值減小，但引起變化的卻是標(biāo)準(zhǔn)酸用量的減少，即V酸減小，則c堿降低了;對于觀察中出現(xiàn)的誤差亦同樣如此。綜上所述，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)酸來測定堿的濃度時，c堿的誤差與V酸的變化成正比，即當(dāng)V酸的實測值大于理論值時，c堿偏高，反之偏低。
同理，用標(biāo)準(zhǔn)堿來滴定未知濃度的酸時亦然。
七、鹽類的水解(只有可溶于水的鹽才水解)
1、鹽類水解：在水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合生成弱電解質(zhì)的反應(yīng)。
2、水解的實質(zhì)： 水溶液中鹽電離出來的離子跟水電離出來的H+或OH-結(jié)合,破壞水的電離，是平衡向右移動，促進(jìn)水的電離。
3、鹽類水解規(guī)律：
�、儆腥� 才水解，無弱不水解，越弱越水解;誰 強(qiáng)顯誰性，兩弱都水解，同強(qiáng)顯中性。
�、诙嘣跛岣瑵舛认嗤瑫r正酸根比酸式酸根水解程度大，堿性更強(qiáng)。 (如:Na2CO3>NaHCO3)
4、鹽類水解的特點：(1)可逆(與中和反應(yīng)互逆)(2)程度小(3)吸熱
5、影響鹽類水解的外界因素：
�、贉囟龋簻囟仍� 高 水解程度越大(水解吸熱，越熱越水解)
�、跐舛龋簼舛仍叫�，水解程度越 大 (越稀越水解)
③酸堿：促進(jìn)或抑制鹽的水解(H+促進(jìn) 陰離子 水解而 抑制 陽離子水解;OH-促進(jìn)陽離子水解而抑制陰離子水解)
6、酸式鹽溶液的酸堿性：
�、僦浑婋x不水解：如HSO4- 顯 酸 性
�、陔婋x程度>水解程度，顯 酸 性 (如: HSO3-、H2PO4-)
�、鬯獬潭�>電離程度，顯 堿 性(如：HCO3-、HS-、HPO42-)
7、雙水解反應(yīng)：
(1)構(gòu)成鹽的陰陽離子均能發(fā)生水解的反應(yīng)。雙水解反應(yīng)相互促進(jìn)，水解程度較大，有的甚至水解完全。使得平衡向右移。
(2)常見的雙水解反應(yīng)完全的為：Fe3+、Al3+與AlO2-、CO32-(HCO3-)、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-);S2-與NH4+;CO32-(HCO3-)與NH4+其特點是相互水解成沉淀或氣體。雙水解完全的離子方程式配平依據(jù)是兩邊電荷平衡，如：2Al3++ 3S2- + 6H2O == 2Al(OH)3↓+3H2S↑
8、鹽類水解的應(yīng)用：
水解的應(yīng)用
實例
原理
1、凈水
明礬凈水
Al3++3H2O Al(OH)3(膠體)+3H+
2、去油污
用熱堿水冼油污物品
CO32-+H2O HCO3-+OH-
3、藥品的'保存
�、倥渲艶eCl3溶液時常加入少量鹽酸
Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+
②配制Na2CO3溶液時常加入少量NaOH
CO32-+H2O HCO3-+OH-
4、制備無水鹽
由MgCl2·6H2O制無水MgCl2 在HCl氣流中加熱
若不然，則：
MgCl2·6H2OMg(OH)2+2HCl+4H2O
Mg(OH)2MgO+H2O
5、泡沫滅火器
用Al2(SO4)3與NaHCO3溶液混合
Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑
6、比較鹽溶液中離子濃度的大小
比較NH4Cl溶液中離子濃度的大小
NH4++H2O NH3·H2O+H+
c(Cl-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH)-
9、水解平衡常數(shù)(Kh)
對于強(qiáng)堿弱酸鹽：Kh=Kw/Ka(Kw為該溫度下水的離子積，Ka為該條件下該弱酸根形成的弱酸的電離平衡常數(shù))
對于強(qiáng)酸弱堿鹽：Kh=Kw/Kb(Kw為該溫度下水的離子積，Kb為該條件下該弱堿根形成的弱堿的電離平衡常數(shù))
電離、水解方程式的書寫原則
1)、多元弱酸(多元弱酸鹽)的電離(水解)的書寫原則：分步書寫
注意：不管是水解還是電離，都決定于第一步，第二步一般相當(dāng)微弱。
2)、多元弱堿(多元弱堿鹽)的電離(水解)書寫原則：一步書寫
八、溶液中微粒濃度的大小比較
基本原則：抓住溶液中微粒濃度必須滿足的三種守恒關(guān)系：
�、匐姾墒睾悖�:任何溶液均顯電 中 性，各陽離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和=各陰離子濃度與其所帶電荷數(shù)的乘積之和
�、谖锪鲜睾�:(即原子個數(shù)守恒或質(zhì)量守恒)
某原子的總量(或總濃度)=其以各種形式存在的所有微粒的量(或濃度)之和
③質(zhì)子守恒：即水電離出的H+濃度與OH-濃度相等。
九、難溶電解質(zhì)的溶解平衡
1、難溶電解質(zhì)的溶解平衡的一些常見知識
(1)溶解度 小于 0.01g的電解質(zhì)稱難溶電解質(zhì)。
(2)反應(yīng)后離子濃度降至1x10-5以下的反應(yīng)為完全反應(yīng)。如酸堿中和時[H+]降至10-7mol/L<10-5mol/L，故為完全反應(yīng)，用“=”，常見的難溶物在水中的離子濃度均遠(yuǎn)低于10-5mol/L，故均用“=”。
(3)難溶并非不溶，任何難溶物在水中均存在溶解平衡。
(4)掌握三種微溶物質(zhì)：CaSO4、Ca(OH)2、Ag2SO4
(5)溶解平衡常為吸熱，但Ca(OH)2為放熱，升溫其溶解度減少。
(6)溶解平衡存在的前提是：必須存在沉淀，否則不存在平衡。
2、溶解平衡方程式的書寫
意在沉淀后用(s)標(biāo)明狀態(tài)，并用“”。如：Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq)
3、沉淀生成的三種主要方式
(1)加沉淀劑法：Ksp越小(即沉淀越難溶)，沉淀越完全;沉淀劑過量能使沉淀更完全。
(2)調(diào)pH值除某些易水解的金屬陽離子：如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。
(3)氧化還原沉淀法：
(4)同離子效應(yīng)法
4、沉淀的溶解：
沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移動。常采用的方法有：①酸堿;②氧化還原;③沉淀轉(zhuǎn)化。
5、沉淀的轉(zhuǎn)化：
溶解度大的生成溶解度小的，溶解度小的生成溶解度更小的。
如：AgNO3 →AgCl(白色沉淀)→ AgBr(淡黃色)→AgI (黃色)→ Ag2S(黑色)
6、溶度積(Ksp)
1)、定義：在一定條件下，難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。
2)、表達(dá)式：AmBn(s) mAn+(aq)+nBm-(aq)
Ksp= [c(An+)]m [c(Bm-)]n
3)、影響因素：
外因：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。
�、跍囟龋荷郎�，多數(shù)平衡向溶解方向移動。
4)、溶度積規(guī)則
QC(離子積)>KSP 有沉淀析出
QC=KSP平衡狀態(tài)
QC
第四章 電化學(xué)
1.原電池的工作原理及應(yīng)用
1.概念和反應(yīng)本質(zhì)
原電池是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其反應(yīng)本質(zhì)是氧化還原反應(yīng)。
2.原電池的構(gòu)成條件
(1)一看反應(yīng)：看是否有能自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)發(fā)生(一般是活潑性強(qiáng)的金屬與電解質(zhì)溶液反應(yīng))。
(2)二看兩電極：一般是活潑性不同的兩電極。
(3)三看是否形成閉合回路，形成閉合回路需三個條件：①電解質(zhì)溶液;②兩電極直接或間接接觸;③兩電極插入電解質(zhì)溶液中。
3.工作原理
以鋅銅原電池為例
(1)反應(yīng)原理
電極名稱
負(fù)極
正極
電極材料
鋅片
銅片
電極反應(yīng)
Zn－2e－===Zn2＋
Cu2＋＋2e－===Cu
反應(yīng)類型
氧化反應(yīng)
還原反應(yīng)
電子流向
由Zn片沿導(dǎo)線流向Cu片
鹽橋中離子移向
鹽橋含飽和KCl溶液，K＋移向正極，Cl－移向負(fù)極
(2)鹽橋的組成和作用
�、冫}橋中裝有飽和的KCl、KNO3等溶液和瓊膠制成的膠凍。
�、邴}橋的作用：a.連接內(nèi)電路，形成閉合回路;b.平衡電荷，使原電池不斷產(chǎn)生電流。
2.電解的原理
1.電解和電解池
(1)電解：在電流作用下，電解質(zhì)在兩個電極上分別發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的過程。
(2)電解池：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置。
(3)電解池的構(gòu)成
�、儆信c電源相連的兩個電極。
�、陔娊赓|(zhì)溶液(或熔融電解質(zhì))。
�、坌纬砷]合回路。
2.電解池的工作原理
(1)電極名稱及電極反應(yīng)式(電解CuCl2溶液為例)
總反應(yīng)式：
(2)電子和離子的移動方向
�、匐娮樱簭碾娫簇�(fù)極流出后，流向電解池陰極;從電解池的陽極流出后流向電源的正極。
�、陔x子：陽離子移向電解池的陰極，陰離子移向電解池的陽極。
3.陰陽兩極上放電順序
(1)陰極：(與電極材料無關(guān))。氧化性強(qiáng)的先放電，放電順序：
(2)陽極：若是活性電極作陽極，則活性電極首先失電子，發(fā)生氧化反應(yīng)。
若是惰性電極作陽極，放電順序為
3.化學(xué)電源
1.日常生活中的三種電池
(1)堿性鋅錳干電池——一次電池
正極反應(yīng)：2MnO2+2H2O+2e-===2MnOOH+2OH-;
負(fù)極反應(yīng)：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;
總反應(yīng)：Zn+2MnO2+2H2O===2MnOOH+Zn(OH)2。
(2)鋅銀電池——一次電池
負(fù)極反應(yīng)：Zn+2OH--2e-===Zn(OH)2;
正極反應(yīng)：Ag2O+H2O+2e-===2Ag+2OH-;
總反應(yīng)：Zn+Ag2O+H2O===Zn(OH)2+2Ag。
(3)二次電池(可充電電池)
鉛蓄電池是最常見的二次電池，負(fù)極材料是Pb，正極材料是PbO2。
�、俜烹姇r的反應(yīng)
a.負(fù)極反應(yīng)：Pb+SO42--2e-===PbSO4;
b.正極反應(yīng)：PbO2+4H++SO42-+2e-===PbSO4+2H2O;
c.總反應(yīng)：Pb+PbO2+2H2SO4===2PbSO4+2H2O。
�、诔潆姇r的反應(yīng)
a.陰極反應(yīng)：PbSO4+2e-===Pb+SO42-;
b.陽極反應(yīng)：PbSO4+2H2O-2e-===PbO2+4H++SO42-;
c.總反應(yīng)：2PbSO4+2H2O電解=====Pb+PbO2+2H2SO4。
注 可充電電池的充、放電不能理解為可逆反應(yīng)。
2.“高效、環(huán)境友好”的燃料電池
氫氧燃料電池是目前最成熟的燃料電池，可分酸性和堿性兩種。
種類
酸性
堿性
負(fù)極反應(yīng)式
2H2－4e－===4H＋
2H2＋4OH－－4e－===4H2O
正極反應(yīng)式
O2＋4e－＋4H＋===2H2O
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
電池總反應(yīng)式
2H2＋O2===2H2O
備注
燃料電池的電極不參與反應(yīng)，有很強(qiáng)的催化活性，起導(dǎo)電作用
4.電解原理的應(yīng)用
1.氯堿工業(yè)
(1)電極反應(yīng)
陽極反應(yīng)式：2Cl--2e-===Cl2↑(氧化反應(yīng))
陰極反應(yīng)式：2H++2e-===H2↑(還原反應(yīng))
(2)總反應(yīng)方程式
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(3)氯堿工業(yè)生產(chǎn)流程圖
2.電鍍
下圖為金屬表面鍍銀的工作示意圖，據(jù)此回答下列問題：
(1)鍍件作陰極，鍍層金屬銀作陽極。
(2)電解質(zhì)溶液是AgNO3溶液等含鍍層金屬陽離子的鹽溶液。
(3)電極反應(yīng)：
陽極：Ag-e-===Ag+;
陰極：Ag++e-===Ag。
(4)特點：陽極溶解，陰極沉積，電鍍液的濃度不變。
3.電解精煉銅
(1)電極材料：陽極為粗銅;陰極為純銅。
(2)電解質(zhì)溶液：含Cu2+的鹽溶液。
(3)電極反應(yīng)：
陽極：Zn-2e-===Zn2+、Fe-2e-===Fe2+、Ni-2e-===Ni2+、Cu-2e-===Cu2+;
陰極：Cu2++2e-===Cu。
4.電冶金
利用電解熔融鹽的方法來冶煉活潑金屬Na、Ca、Mg、Al等。
(1)冶煉鈉
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
電極反應(yīng)：
陽極：2Cl--2e-===Cl2↑;陰極：2Na++2e-===2Na。
(2)冶煉鋁
2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑
電極反應(yīng)：
陽極：6O2--12e-===3O2↑;
陰極：4Al3++12e-===4Al。
5.金屬的腐蝕與防護(hù)
1.金屬腐蝕的本質(zhì)
金屬原子失去電子變?yōu)榻饘訇栯x子，金屬發(fā)生氧化反應(yīng)。
2.金屬腐蝕的類型
(1)化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕
類型
化學(xué)腐蝕
電化學(xué)腐蝕
條件
金屬跟非金屬單質(zhì)直接接觸
不純金屬或合金跟電解質(zhì)溶液接觸
現(xiàn)象
無電流產(chǎn)生
有微弱電流產(chǎn)生
本質(zhì)
金屬被氧化
較活潑金屬被氧化
聯(lián)系
兩者往往同時發(fā)生，電化學(xué)腐蝕更普遍
(2)析氫腐蝕與吸氧腐蝕
以鋼鐵的腐蝕為例進(jìn)行分析：
類型
析氫腐蝕
吸氧腐蝕
條件
水膜酸性較強(qiáng)(pH≤4.3)
水膜酸性很弱或呈中性
電極反應(yīng)
負(fù)極
Fe－2e－===Fe2＋
正極
2H＋＋2e－===H2↑
O2＋2H2O＋4e－===4OH－
總反應(yīng)式
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
2Fe＋O2＋2H2O===2Fe(OH)2
聯(lián)系
吸氧腐蝕更普遍
3.金屬的防護(hù)
(1)電化學(xué)防護(hù)
�、贍奚枠O的陰極保護(hù)法—原電池原理
a.負(fù)極：比被保護(hù)金屬活潑的金屬;
b.正極：被保護(hù)的金屬設(shè)備。
�、谕饧与娏鞯年帢O保護(hù)法—電解原理
a.陰極：被保護(hù)的金屬設(shè)備;
b.陽極：惰性金屬或石墨。
(2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如制成合金、不銹鋼等。
(3)加防護(hù)層，如在金屬表面噴油漆、涂油脂、電鍍、噴鍍或表面鈍化等方法。
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