高中化學(xué)選修四重要的知識點(diǎn)
高中需要學(xué)習(xí)的化學(xué)知識是很多的,尤其是理科的學(xué)生,不但要學(xué)好必修課本的知識內(nèi)容,選修書上的知識點(diǎn)也要理解明白。下面是小編為大家整理的高中化學(xué)選修四重要的知識點(diǎn),希望對大家有用!
選修四化學(xué)基礎(chǔ)知識
一、化學(xué)平衡常數(shù)
(一)定義:在一定溫度下,當(dāng)一個反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡時,生成物濃度冪之積與反應(yīng)物濃度冪之積的比值是一個常數(shù)比值。符號:K
(二)使用化學(xué)平衡常數(shù)K應(yīng)注意的問題:
1、表達(dá)式中各物質(zhì)的濃度是變化的濃度,不是起始濃度也不是物質(zhì)的量。
2、K只與溫度(T)有關(guān),與反應(yīng)物或生成物的濃度無關(guān)。
3、反應(yīng)物或生產(chǎn)物中有固體或純液體存在時,由于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(jìn)行的反應(yīng),如有水參加,水的濃度不必寫在平衡關(guān)系式中。
(三)化學(xué)平衡常數(shù)K的應(yīng)用:
1、化學(xué)平衡常數(shù)值的大小是可逆反應(yīng)進(jìn)行程度的標(biāo)志。K值越大,說明平衡時生成物的濃度越大,它的正向反應(yīng)進(jìn)行的程度越大,即該反應(yīng)進(jìn)行得越完全,反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率越高。反之,則相反。一般地,K>105時,該反應(yīng)就進(jìn)行得基本完全了。
2、可以利用K值做標(biāo)準(zhǔn),判斷正在進(jìn)行的可逆反應(yīng)是否平衡及不平衡時向何方進(jìn)行建立平衡。(Q:濃度積)
Q〈K:反應(yīng)向正反應(yīng)方向進(jìn)行;
Q=K:反應(yīng)處于平衡狀態(tài) ;
Q〉K:反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
3、利用K值可判斷反應(yīng)的熱效應(yīng)
若溫度升高,K值增大,則正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
若溫度升高,K值減小,則正反應(yīng)為放熱反應(yīng)
二、等效平衡
1、概念:在一定條件下(定溫、定容或定溫、定壓),只是起始加入情況不同的同一可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,任何相同組分的百分含量均相同,這樣的化學(xué)平衡互稱為等效平衡。
2、分類
(1)定溫,定容條件下的等效平衡
第一類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)改變的可逆反應(yīng):必須要保證化學(xué)計量數(shù)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(zhì)的量與原來相同。
第二類:對于反應(yīng)前后氣體分子數(shù)不變的可逆反應(yīng):只要反應(yīng)物的物質(zhì)的量的比例與原來相同即可視為二者等效。
(2)定溫,定壓的等效平衡
只要保證可逆反應(yīng)化學(xué)計量數(shù)之比相同即可視為等效平衡。
三、化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向
1、反應(yīng)熵變與反應(yīng)方向:
(1)熵:物質(zhì)的一個狀態(tài)函數(shù),用來描述體系的混亂度,符號為S. 單位:Jmol-1K-1
(2)體系趨向于有序轉(zhuǎn)變?yōu)闊o序,導(dǎo)致體系的熵增加,這叫做熵增加原理,也是反應(yīng)方向判斷的依據(jù)。
(3)同一物質(zhì),在氣態(tài)時熵值最大,液態(tài)時次之,固態(tài)時最小。即
S(g)〉S(l)〉S(s)
2、反應(yīng)方向判斷依據(jù)
在溫度、壓強(qiáng)一定的條件下,化學(xué)反應(yīng)的判讀依據(jù)為:
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
注意:
(1)ΔH為負(fù),ΔS為正時,任何溫度反應(yīng)都能自發(fā)進(jìn)行
(2)ΔH為正,ΔS為負(fù)時,任何溫度反應(yīng)都不能自發(fā)進(jìn)行
選修四必備的化學(xué)知識
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
、赟O2、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。)
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-] =10-7mol/L;
KW=[H+]·[OH-]=1*10-14
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(diǎn):
(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
、跍囟龋捍龠M(jìn)水的電離(水的電離是吸熱的)
、垡姿獾柠}:促進(jìn)水的電離
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:
、偈孪炔荒苡盟疂駶橮H試紙;
、趶V泛pH試紙只能讀取整數(shù)值或范圍。
高中化學(xué)知識重點(diǎn)
電解池
電解原理
1、電解池:把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置也叫電解槽
2、電解:電流(外加直流電)通過電解質(zhì)溶液而在陰陽兩極引起氧化還原反應(yīng)(被動的不是自發(fā)的)的過程
3、放電:當(dāng)離子到達(dá)電極時,失去或獲得電子,發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程
4、電子流向:
(電源)負(fù)極—(電解池)陰極—(離子定向運(yùn)動)電解質(zhì)溶液—(電解池)陽極—(電源)正極
5、電極名稱及反應(yīng):
陽極:與直流電源的正極相連的電極,發(fā)生氧化反應(yīng)
陰極:與直流電源的負(fù)極相連的電極,發(fā)生還原反應(yīng)
6、電解CuCl2溶液的電極反應(yīng):
陽極:2Cl- -2e-=Cl2 (氧化)
陰極:Cu2++2e-=Cu(還原)
總反應(yīng)式:CuCl2=Cu+Cl2↑
7、電解本質(zhì):電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過程,就是電解質(zhì)溶液的電解過程
規(guī)律總結(jié):金屬最怕做陽極,做了陽極就溶解,做了陰極被保護(hù)。
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以后的離子均作廢,永遠(yuǎn)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(yīng)為電極材料失去電子,變成離子進(jìn)入溶液;若為惰性材料,則根據(jù)陰陽離子的放電順序,依據(jù)陽氧陰還的規(guī)律來書寫電極反應(yīng)式。
電解質(zhì)水溶液點(diǎn)解產(chǎn)物的規(guī)律:
類型 | 電極反應(yīng)特點(diǎn) | 實例 | 電解對象 | 電解質(zhì)濃度 | pH | 電解質(zhì)溶液復(fù)原 |
分解電解質(zhì)型 | 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電 | HCl | 電解質(zhì) | 減小 | 增大 | HCl |
CuCl2 | --- | CuCl2 | ||||
放H2生成堿型 | 陰極:水放H2生堿 陽極:電解質(zhì)陰離子放電 | NaCl | 電解質(zhì)和水 | 生成新電解質(zhì) | 增大 | HCl |
放氧生酸型 | 陰極:電解質(zhì)陽離子放電 陽極:水放O2生酸 | CuSO4 | 電解質(zhì)和水 | 生成新電解質(zhì) | 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(zhì)分類:
(1)電解水型:含氧酸,強(qiáng)堿,活潑金屬含氧酸鹽
(2)電解電解質(zhì)型:無氧酸,不活潑金屬的無氧酸鹽(氟化物除外)
(3)放氫生堿型:活潑金屬的無氧酸鹽
(4)放氧生酸型:不活潑金屬的含氧酸鹽
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