高中化學選修四重要的知識點
高中需要學習的化學知識是很多的,尤其是理科的學生,不但要學好必修課本的知識內容,選修書上的知識點也要理解明白。下面是本站小編為大家整理的高中化學選修四知識點,希望對大家有用!
選修四化學基礎知識一、化學平衡常數
(一)定義:在一定温度下,當一個反應達到化學平衡時,生成物濃度冪之積與反應物濃度冪之積的比值是一個常數比值。符號:K
(二)使用化學平衡常數K應注意的問題:
1、表達式中各物質的濃度是變化的濃度,不是起始濃度也不是物質的量。
2、K只與温度(T)有關,與反應物或生成物的濃度無關。
3、反應物或生產物中有固體或純液體存在時,由於其濃度是固定不變的,可以看做是“1”而不代入公式。
4、稀溶液中進行的反應,如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關係式中。
(三)化學平衡常數K的應用:
1、化學平衡常數值的大小是可逆反應進行程度的標誌。K值越大,説明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應進行的程度越大,即該反應進行得越完全,反應物轉化率越高。反之,則相反。一般地,K>105時,該反應就進行得基本完全了。
2、可以利用K值做標準,判斷正在進行的可逆反應是否平衡及不平衡時向何方進行建立平衡。(Q:濃度積)
Q〈K:反應向正反應方向進行;
Q=K:反應處於平衡狀態 ;
Q〉K:反應向逆反應方向進行
3、利用K值可判斷反應的熱效應
若温度升高,K值增大,則正反應為吸熱反應
若温度升高,K值減小,則正反應為放熱反應
二、等效平衡
1、概念:在一定條件下(定温、定容或定温、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應達到平衡後,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學平衡互稱為等效平衡。
2、分類
(1)定温,定容條件下的等效平衡
第一類:對於反應前後氣體分子數改變的可逆反應:必須要保證化學計量數之比與原來相同;同時必須保證平衡式左右兩邊同一邊的物質的量與原來相同。
第二類:對於反應前後氣體分子數不變的可逆反應:只要反應物的物質的量的比例與原來相同即可視為二者等效。
(2)定温,定壓的等效平衡
只要保證可逆反應化學計量數之比相同即可視為等效平衡。
三、化學反應進行的方向
1、反應熵變與反應方向:
(1)熵:物質的.一個狀態函數,用來描述體系的混亂度,符號為S. 單位:J•mol-1•K-1
(2)體系趨向於有序轉變為無序,導致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應方向判斷的依據。
(3)同一物質,在氣態時熵值最大,液態時次之,固態時最小。即
S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反應方向判斷依據
在温度、壓強一定的條件下,化學反應的判讀依據為:
ΔH-TΔS〈0 反應能自發進行
ΔH-TΔS=0 反應達到平衡狀態
ΔH-TΔS〉0 反應不能自發進行
注意:
(1)ΔH為負,ΔS為正時,任何温度反應都能自發進行
(2)ΔH為正,ΔS為負時,任何温度反應都不能自發進行
選修四必備的化學知識水溶液中的離子平衡
一、弱電解質的電離
1、定義:
電解質:在水溶液中或熔化狀態下能導電的化合物,叫電解質。
非電解質:在水溶液中或熔化狀態下都不能導電的化合物。
強電解質:在水溶液裏全部電離成離子的電解質。
弱電解質:在水溶液裏只有一部分分子電離成離子的電解質。
2、電解質與非電解質本質區別:
電解質——離子化合物或共價化合物
非電解質——共價化合物
注意:①電解質、非電解質都是化合物
②SO2、NH3、CO2等屬於非電解質
③強電解質不等於易溶於水的化合物(如BaSO4不溶於水,但溶於水的BaSO4全部電離,故BaSO4為強電解質)——電解質的強弱與導電性、溶解性無關。
3、電離平衡:在一定的條件下,當電解質分子電離成離子的速率和離子結合成時,電離過程就達到了平衡狀態,這叫電離平衡。
4、影響電離平衡的因素:
A、温度:電離一般吸熱,升温有利於電離。
B、濃度:濃度越大,電離程度越小;溶液稀釋時,電離平衡向着電離的方向移動。
C、同離子效應:在弱電解質溶液里加入與弱電解質具有相同離子的電解質,會減弱電離。
D、其他外加試劑:加入能與弱電解質的電離產生的某種離子反應的物質時,有利於電離。
5、電離方程式的書寫:用可逆符號弱酸的電離要分佈寫(第一步為主)
6、電離常數:在一定條件下,弱電解質在達到電離平衡時,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。叫做電離平衡常數,(一般用Ka表示酸,Kb表示鹼。)
7、影響因素:
a.電離常數的大小主要由物質的本性決定。
b.電離常數受温度變化影響,不受濃度變化影響,在室温下一般變化不大。
C.同一温度下,不同弱酸,電離常數越大,其電離程度越大,酸性越強。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO
二、水的電離和溶液的酸鹼性
1、水電離平衡:
水的離子積:KW=c[H+]·c[OH-]
25℃時, [H+]=[OH-] =10-7mol/L;
KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
注意:KW只與温度有關,温度一定,則KW值一定。KW不僅適用於純水,適用於任何溶液(酸、鹼、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:
①酸、鹼:抑制水的電離
②温度:促進水的電離(水的電離是吸熱的)
③易水解的鹽:促進水的電離
4、溶液的酸鹼性和pH:
(1)pH=-lgc[H+]
(2)pH的測定方法:
酸鹼指示劑——甲基橙、石蕊、酚酞。
變色範圍:
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,然後與標準比色卡對比即可。
注意:
①事先不能用水濕潤PH試紙;
②廣泛pH試紙只能讀取整數值或範圍。
高中化學知識重點電解池
電解原理
1、電解池:把電能轉化為化學能的裝置也叫電解槽
2、電解:電流(外加直流電)通過電解質溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(被動的不是自發的)的過程
3、放電:當離子到達電極時,失去或獲得電子,發生氧化還原反應的過程
4、電子流向:
(電源)負極—(電解池)陰極—(離子定向運動)電解質溶液—(電解池)陽極—(電源)正極
5、電極名稱及反應:
陽極:與直流電源的正極相連的電極,發生氧化反應
陰極:與直流電源的負極相連的電極,發生還原反應
6、電解CuCl2溶液的電極反應:
陽極:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
陰極:Cu2++2e-=Cu(還原)
總反應式:CuCl2=Cu+Cl2↑
7、電解本質:電解質溶液的導電過程,就是電解質溶液的電解過程
規律總結:金屬最怕做陽極,做了陽極就溶解,做了陰極被保護。
放電順序:
陽離子放電順序:
Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+(指酸電離的)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+
陰離子的放電順序:
是惰性電極時:S2->I->Br->Cl->OH->NO3->SO42-(等含氧酸根離子)>F-(SO32-/MnO4->OH-)
只要是水溶液H,OH以後的離子均作廢,永遠不放電。是活性電極時:電極本身溶解放電
注意先要看電極材料,是惰性電極還是活性電極,若陽極材料為活性電極(Fe、Cu)等金屬,則陽極反應為電極材料失去電子,變成離子進入溶液;若為惰性材料,則根據陰陽離子的放電順序,依據陽氧陰還的規律來書寫電極反應式。
電解質水溶液點解產物的規律:
類型 | 電極反應特點 | 實例 | 電解對象 | 電解質濃度 | pH | 電解質溶液復原 |
分解電解質型 | 電解質電離出的陰陽離子分別在兩極放電 | HCl | 電解質 | 減小 | 增大 | HCl |
CuCl2 | --- | CuCl2 | ||||
放H2生成鹼型 | 陰極:水放H2生鹼 陽極:電解質陰離子放電 | NaCl | 電解質和水 | 生成新電解質 | 增大 | HCl |
放氧生酸型 | 陰極:電解質陽離子放電 陽極:水放O2生酸 | CuSO4 | 電解質和水 | 生成新電解質 | 減小 | 氧化銅 |
電解水型 | 陰極: 4H++ 4e-== 2H2↑ 陽極: 4OH-- 4e-= O2↑+ 2H2O | NaOH | 水 | 增大 | 增大 | 水 |
H2SO4 | 減小 | |||||
Na2SO4 | 不變 |
上述四種類型電解質分類:
(1)電解水型:含氧酸,強鹼,活潑金屬含氧酸鹽
(2)電解電解質型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)
(3)放氫生鹼型:活潑金屬的無氧酸鹽
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