五、化學基本理論知識歸納
(一)物質結構與元素周期律常考點歸納
1.核外電子總數為10的微粒有
分子(5種):Ne、HF、H2O、NH3、CH4
陽離子(5種):Na+、Mg2+、Al3+、NH4(+)、H3O+
陰離子(5種):F-、O2-、N3-、OH-、NH2(-)
2.核外電子數為18的微粒有
分子:Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、H2O2、N2H4、C2H6
陽離子:K+、Ca2+
陰離子:Cl-、S2-、HS-、O2(2-)
3.原子裡具有相同的質子數和不同中子數的原子互稱為同位素,如:1H、2H、3H。
4.由同一種元素形成的幾種性質不同的單質互為同素異形體,如:O2、O3等。
5.半徑比較:先看層數後看質子數再看最外層電子數,電子層結構相同的離子半徑随核電荷數的增大而減小,如:r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)>r(Ca2+)。
6.元素的性質随着原子序數的遞增而呈周期性變化,這個規律叫元素周期律。這裡的元素性質是指:原子半徑、元素的主要化合價、元素的金屬性和非金屬性等。
2.化學平衡移動的分析方法
反應實例 | 條件變化與平衡移動方向(其他條件不變) | 達新平衡後 |
轉化率變化 | 增大O2濃度,平衡右移 | SO2的轉化率增大,O2的轉化率減小 |
2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH<0 | 增大SO3濃度,平衡左移 | 從逆反應角度看,SO3的轉化率減小 |
升高溫度,平衡左移 | SO2、O2的轉化率都減小 | |
增大壓強(壓縮體積),平衡右移 | SO2、O2的轉化率都增大 | |
2NO2(g) N2O4(g) | 體積不變時,充入NO2,平衡右移 | NO2的轉化率增大 |
體積不變時,充入N2O4,平衡左移 | NO2的轉化率增大 | |
2HI(g) H2(g)+I2(g) | 增大H2濃度,平衡左移 | H2的轉化率減小,I2的轉化率增大 |
增大HI濃度,平衡右移 | HI的轉化率不變 | |
增大壓強(壓縮體積),平衡不移動 | 轉化率不變 |
3.化學平衡常數的意義和應用
化學平衡常數可表示反應進行的程度,K越大,反應進行的程度越大,當K>105時,可以認為該反應已經進行完全。雖然轉化率也能表示反應進行的程度,但轉化率不僅與溫度有關,而且與起始條件有關。K的大小隻與溫度有關,而與反應物或生成物起始濃度的大小無關。
(1)不要把反應體系中純固體、純液體以及稀水溶液中水的濃度寫進化學平衡常數表達式中。如:
CaCO3(s) CaO(s)+CO2(g) K=c(CO2)
Cr2O7(2-)(aq)+H2O(l) 2CrO4(2-)(aq)+2H+(aq)
K=)(2-)
但在非水溶液中的反應,若有水參加或生成,則此時水的濃度不可視為常數,應寫進化學平衡常數表達式中。如:
C2H5OH(l)+CH3COOH(l)濃硫酸CH3COOC2H5(l)+H2O(l) K=c(C2H5OH)·c(CH3COOH)(c(CH3COOC2H5)·c(H2O))
(2)同一化學反應,方程式寫法不同,其平衡常數表達式及數值亦不同。如:
N2O4(g) 2NO2(g) K=c(N2O4)(c2(NO2))
2(1)N2O4(g) NO2(g) K′=
K=K′2
2NO2(g) N2O4(g) K″=c2(NO2)(c(N2O4))=K(1)
(3)可逆反應進行到某時刻(包括化學平衡)時,生成物濃度幂之積與反應物濃度幂之積的比值稱為濃度商(Q)。則當Q=K時說明反應達到平衡狀态,當Q<K時說明反應在向正反應方向進行,當Q>K時說明反應在向逆反應方向進行。
[正誤判斷]判斷下列說法是否正确,正确的打“√”,錯誤的打“×”
(1)可逆反應達到平衡,反應就不再進行( )
(2)增大反應物濃度,化學反應速率一定加快( )
(3)在恒溫條件下,增大壓強,化學反應速率一定加快( )
(4)在一定條件下,增加反應物的量,化學反應速率一定加快( )
(5)其他條件不變,溫度越高,反應速率越快( )
(6)正反應為吸熱反應的可逆反應達到平衡時,升高溫度,正反應速率增大,逆反應速率減小,平衡向正反應方向移動( )
(7)加入催化劑加快了反應速率,改變了反應吸收或放出的熱量( )
(8)同一反應,在相同時間間隔内,用不同物質表示的反應速率,其數值和意義都不一定相同( )
(9)5 mol·L-1·s-1的反應速率一定比 1 mol·L-1·s-1的反應速率大( )
(10)一個放熱反應,放出熱量的多少與反應速率成正比( )
(11)正反應速率增大,平衡向正反應方向移動( )
(12)在恒容條件下,有兩個平衡體系:A(g) 2B(g);2A(g) B(g),都增加A的量,A、B轉化率都變小( )
(13)在一定條件下,平衡向正反應方向移動,正反應速率變大( )
(14)在FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl平衡體系中,加入KCl固體,顔色變淺( )
(15)由溫度或壓強改變引起的平衡正向移動,反應物的轉化率一定增大( )
(16)平衡向正反應方向移動,反應物的轉化率都增大( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)× (9)× (10)× (11)× (12)×
(13)× (14)× (15)√ (16)×
(三)用正誤判斷法回扣電解質溶液中的平衡問題
[正誤判斷]判斷下列說法是否正确,正确的打“√”,錯誤的打“×”
(1)任何溫度下,根據水溶液中c(H+)和c(OH-)的相對大小都可判斷溶液的酸、堿性(√)
(2)弱電解質的導電能力一定比強電解質的導電能力弱(×)
(3)某醋酸溶液的pH=a,将此溶液稀釋1倍後,溶液的pH=b,則a>b(×)
(4)pH=4的醋酸加水稀釋過程中,所有離子濃度都降低(×)
(5)無論在酸溶液中還是堿溶液中,由水電離出的c(H+)=c(OH-)(√)
(6)pH=5.6的CH3COOH與CH3COONa混合溶液中,c(Na+)>c(CH3COO-)(×)
(7)常溫下,pH=7的氯化铵和氨水的混合溶液中,離子濃度順序為c(NH4(+))=c(Cl-)>c(OH-)=c(H+)(√)
(8)乙酸溶液中存在的微粒有CH3COOH、CH3COO-、H+、OH-、H2O(√)
(9)在相同溫度下,濃度均為0.1 mol·L-1的硝酸溶液、硫酸溶液和乙酸溶液中,pH最小的是硫酸(√)
(10)某鹽溶液呈酸性,一定是由水解引起的(×)
(11)水解方程式都必須寫“”(×)
(12)AgCl(s)溶解平衡常數表達式為Ksp=c(AgCl)(c(Ag+)·c(Cl-))(×)
(13)沉澱轉化隻能是Ksp大的沉澱轉化為Ksp小的沉澱(×)
(14)中和等體積、等pH的鹽酸和醋酸消耗的NaOH的量相同(×)
(15)制備無水AlCl3、FeCl3、CuCl2均不能采用将溶液直接蒸幹的方法(√)
(16)用濕潤的pH試紙測得某溶液的pH=3.4(×)
(17)在NaHCO3溶液中加入NaOH,不會影響離子的種類(√)
(18)在NaHSO4溶液中,c(H+)=c(OH-)+c(SO4(2-))(√)
(19)NH4HSO4溶液中各離子濃度的大小關系是c(H+)>c(SO4(2-))>c(NH4(+))>c(OH-)(√)
(20)0.1 mol·L-1氨水中加入CH3COONH4固體,c(OH-)/c(NH3·H2O)比值變大(×)
(21)用标準NaOH溶液滴定未知濃度的CH3COOH到終點時,c(Na+)=c(CH3COO-)(×)
(22)室溫時,向等體積pH=a的鹽酸和pH=b的CH3COOH中分别加入等量的氫氧化鈉後,兩溶液均呈中性,則a>b(×)
(23)常溫下,等體積的鹽酸和CH3COOH的pH相同,由水電離出的c(H+)相同(√)
(24)濃度均為0.1 mol·L-1的①CH3COOH ②NH4Cl
③H2SO4三種溶液中,由水電離出的c(H+):②>①>③(√)
(四)電化學原理常考點歸納
1.原電池、電解池的區别
(1)由化學方程式設計原電池、電解池要從能量的角度分析
原電池:化學能轉變為電能的裝置,我們把能自發進行的氧化還原反應設計成原電池。
電解池:電能轉變為化學能的裝置,隻要是氧化還原反應(不論吸熱還是放熱)理論上均可設計成電解池。
(2)從裝置圖的角度分析
原電池:若無外接電源,可能是原電池,然後依據原電池的形成條件分析判定。
電解池:若有外接電源,兩極插入電解質溶液中,則可能是電解池或電鍍池。當陽極金屬與電解池溶液中的金屬陽離子相同時則為電鍍池,其餘情況為電解池。
2.電極的判斷
原電池和電解池電極的判斷是解題的關鍵,為了方便記憶,我們可采取口訣的方法記憶:
原電池,正負極;電解池,陰陽極;
失去電子負(原電池)陽(電解池)極,發生氧化定無疑。
還可以用諧音幫助記憶:
陰得(陰德)陽失;陽氧(癢癢)陰還。
3.原電池、電解池的工作原理
4.電解原理的應用
(1)電鍍:待鍍件作陰極、鍍層金屬作陽極、鍍層金屬陽離子溶液作電鍍液。
(2)電解精煉銅:純銅作陰極、粗銅作陽極、硫酸銅溶液作電解質溶液。
5.金屬(以鐵為例)電化學腐蝕與防護
(1)電極反應(吸氧腐蝕):負極:Fe-2e-===Fe2+;正極:O2+4e-+2H2O===4OH-。
(2)防護方法:①原電池原理——犧牲陽極的陰極保護法:與較活潑的金屬相連,較活潑的金屬作負極被腐蝕,被保護的金屬作正極;
②電解池原理——外加電流的陰極保護法:被保護的金屬與原電池負極相連,形成電解池,作陰極。
[正誤判斷]判斷下列說法是否正确,正确的打“√”,錯誤的打“×”
(1)Cu+2H+===Cu2++H2↑既可在原電池中完成,也可在電解池中完成(×)
(2)蓄電池充電時,标志着“-”的電極應與電源的負極相連(√)
(3)電解質溶液導電時不可能發生化學反應(×)
(4)在銅鋅原電池(Zn|H2SO4|Cu)中,硫酸根離子向正極移動。在電解(隋性電極)硫酸溶液時,硫酸根離子向陽極移動(×)
(5)用隋性電極電解MgCl2溶液時,陰極可能得到固體鎂(×)
(6)用惰性電極電解KOH溶液時,陰極的電極反應式是:O2+2H2O+4e-===4OH-(×)
(7)以Pt電極電解電解質溶液時,若兩極隻有H2和O2析出,則溶液的濃度一定變(×)
(8)銅與稀硫酸接觸發生電化學腐蝕時,正極電極反應是:O2+4e-+2H2O===4OH-(×)
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