高中化学苏教版选修4知识点总结(2)

2020-02-21 00:17

答:离子方程式书写要求“将难电离或难溶的物质以及气体等用化学式表示”,所以弱酸、弱碱参与中和反应时应以分子的形式保留。例如,醋酸和氢氧化钠的离子方程式就应当写为:

HAC+OH-=Ac-+H2O

只有可溶性强酸强碱的离子方程式才可能如此表示。 10)为什么中和热测定中要用稍过量的碱?能不能用过量的酸?

答:这是为了保证碱(或酸)能够完全被中和。H+与OH-相互接触碰撞才能发生反应,如果用等量的酸、碱,随着反应的进行, H+与OH-相互碰撞接触的机会越来越少,越来越困难,可能有一部分 H+与OH-就不能反应,而在一种微粒过量的情况下,则大大增加了另一种微粒完全反应的机会。不能用过量的酸,因为碱中含有杂质碳酸钠,酸过量就会有酸与碳酸盐反应导致中和热测定不准.

11)为什么 要用环形玻璃棒搅拌?若用铁丝取代环行玻璃棒会不会有影响?

答 为了使反应充分.若用铁丝取代环行玻璃棒会使铁与酸反应放出热量而且铁丝传热快,使测量值偏低。 3、盖斯定律

① 内容:化学反应的反应热只与反应的始态(各反应物)和终态(各生成物)有关,而与具体反应进行的途径无关,如果一个反应可以分几步进行,则各分步反应的反应热之和与该反应一步完成的反应热是相同的。 三、能源的充分利用 1、标准燃烧热和热值

(1)标准燃烧热概念:在101 kPa时,1 mol物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。燃烧热的单位用kJ/mol表示。 ※注意以下几点: ①研究条件:101 kPa

②反应程度:完全燃烧,产物是稳定的氧化物。 ③燃烧物的物质的量:1 mol

④研究内容:放出的热量。(ΔH<0,单位kJ/mol)

(2)热值:在101 kPa时,1 g 物质完全燃烧生成稳定的化合物时所放出的热量。热值的单位用kJ/g表示。

四、反应热大小的计算:

(1)根据标准燃烧热、热值或中和热计算: |△H|= n(燃料)×燃料的标准燃烧热;

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|△H|= m(燃料)×燃料的热值 |△H|= n(H2O)×中和热 (2)根据热化学方程式计算:

△H与反应物各物质的物质的量成正比 (3)根据反应物和生成物的键能计算: △H=反应物的总能量- 生成物的总能量 (4)根据盖斯定律计算:

若某热化学方程式可以由其他几个热化学方程式通过适当的“加、减”得到,则该反应的焓变可以根据其他几个热化学方程式的焓变通过相应的“加、减”得到。 (5)根据物质的比热和温度变化进行计算: △H= -Q = -cm△T

第二单元 化学能与电能的转化

一、原电池的工作原理: 1、原电池:

(1) 概念:将化学能转化为电能的装置叫做原电池。 (2)组成原电池的条件:

1) 首要条件:有能自发进行的氧化还原反应; 2) 两个活泼性不同的电极(金属或导电的非金属) 3) 电解质溶液:两个电极均需插入电解质溶液中 4) 两电极用导线相连并插入电解液构成闭合回路

此电池的优点:能产生持续、稳定的电流 (3)电子流向:外电路: 负 极——导线—— 正 极

内电路(电解质溶液内):盐桥中 阴 离子移向负极的电解质溶液,盐桥中 阳 离子移向正极的电解质溶液。

内电路中离子的移动可以这样理解:电源内部(内电路)电流方向从负极到正极,因此受电场

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力作用,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动。 (4)电极反应:以锌铜原电池为例:

负极:失去电子,氧化反应: Zn-2e=Zn2(较活泼金属)

正极:得到电子,还原反应: 2H+2e=H2↑(较不活泼金属) 总反应式: Zn+2H+=Zn2++H2↑ (5)正、负极的判断:

1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 2)从电子的流动方向 负极流入正极 3)从电流方向 正极流入负极 4)根据电解质溶液内离子的移动方向 阳离子流向正极,阴离子流向负极 5)根据实验现象①__溶解的一极为负极__② 增重或有气泡一极为正极

二、化学电源 1、概念:

(1)电池的分类:化学电池、太阳能电池、原子能电池 (2)化学电源:将化学能直接转变为电能的装置 (3)化学电源的分类:一次电池、二次电池、燃料电池 2、 一次电池:

概念:活性物质(发生氧化还原反应的物质)消耗到一定程度后,就不能再使用。其电解质溶液制成胶状,也叫干电池。

常见一次电池:普通锌锰电池、碱性锌锰电池、锌银纽扣电池等

电池种类 普通锌锰电池 负极: Zn-2 e?=Zn 2++

电极及电池反应 ?正极: 2NH+4+2 e=2NH3↑+H2 H2+2MnO2=Mn2O3+H2O 总反应式:Zn+2MnO2+2NH+4=Zn+2NH3↑+Mn2O3+H2O 2+碱性锌锰电池 负极:Zn-2e+2OH = Zn(OH)2 正极:2MnO2+2e+2H2O = 2MnO(OH)+2OH-- --总反应式:Zn+2MnO2+2H2O =Zn(OH)2 +2MnO(OH)

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银锌纽扣电池 组成材料:锌、氧化银、氢氧化钾溶液 负极: Zn -2e+2OH = Zn(OH)2 正极: Ag2O+2e+H2O = 2Ag +2OH-- --总反应式:Zn+Ag2O+H2O=Zn(OH)2+2Ag

3、 二次电池

1)概念: 放电后可以再充电使活性物质(电极、电解质溶液)获得再生,可以多次重复使用,又叫充电电池或蓄电池。

2)常见二次电池:铅蓄电池、银锌电池、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池 3)电极反应:

放电反应为原电池反应,电极反应式为:

负极(铅):Pb+-2e? =PbSO4↓

+2e? =PbSO4↓+2H2O +4H+=2PbSO4↓+2H2O

正极(氧化铅):PbO2+4H++总反应式:Pb+PbO2+2充电反应为上述反应的逆反应,电极反应式为:

阳极(失去电子): PbSO4+2H2O-2e? =PbO2+4H++阴极(得到电子): PbSO4+2e? =Pb+

放电 ???两式可以写成一个可逆反应:Pb+PbO2+2H2SO4??????2PbSO4+2H2O 充电4、燃料电池

(1)概念:燃料电池是使燃料与氧化剂反应直接产生电流的一种原电池,所以燃料电池也是化学电源。

它与其它电池不同,它不是把还原剂、氧化剂物质全部贮存在电池内,而是在工作时,不断地从外界输入,同时把电极反应产物不断排出电池。燃料电池的正极和负极都用多孔炭和多孔镍、铂、铁等制成。从负极连续通入氢气、煤气、发生炉煤气、水煤气、甲烷等气体;从正极连续通入氧气或空气。电解液可以用碱?如氢氧化钠或氢氧化钾等?把两个电极隔开。化学反应的最终产物和燃烧时的产物相同。燃料电池的特点是能量利用率高,设备轻便,减轻污染,能量转换率可达70%以上。 (2)电极反应:一般燃料电池发生的电化学反应的最终产物与燃烧产物相同,可根据燃烧反应写出总的电池反应,但不注明反应的条件。负极发生氧化反应,正极发生还原反应,不过要注意一般电解质溶液要参与电极反应。

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以氢氧燃料电池为例,铂为正、负极,介质分为酸性、碱性和中性: ① 当电解质溶液呈酸性时:

负极:2H2-4e?=4H+ 正极:O2+4 e? 4H+ =2H2O

② 当电解质溶液呈碱性时:

负极:2H2+4OH?-4e?=4H2O 正极:O2+2H2O+4 e?=4OH?

③ 当电解质溶液呈中性:

正极: O2 + 2H2O + 4e- = 4OH- (这个和金属的吸氧腐蚀是一样的) 负极:2H2 - 4e- = 4H+

(3)燃料电池的优点:能量转换率高、废弃物少、运行噪音低 5、海水电池:

该电池以海水为电解质溶液,靠空气中的氧气使铝不断氧化而产生电流。

负极材料是铝,正极材料可以用石墨。

电极反应式为:负极反应:Al-3 e?=Al,

3+

正极反应:2H2O+O2+4 e?=4OH?。

电池总反应式为:4Al+3O26H2O=4Al?OH?3

6、原电池正、负极的判断:

1)从电极材料:一般较活泼金属为负极;或金属为负极,非金属为正极。 2)从电子的流动方向:负极流入正极 3)从电流方向:正极流入负极

4)根据电解质溶液内离子的移动方向:阳离子流向正极,阴离子流向负极 5)根据实验现象:①溶解的一极为负极;②增重或有气泡一极为正极

6)根据电极反应:失电子发生氧化反应的为负极;得电子发生还原反应的为正极。 7、原电池电极反应的书写方法: (1)负极反应式的书写: 1)负极材料本身被氧化:

① 金属电极失去电子生成的金属阳离子不与电解质溶液溶液反应: M-ne-==Mn+

② 金属电极失去电子生成的金属阳离子与电解质溶液溶液反应:将金属失电子的反应、金属阳离子与电解质溶液的反应叠加在一起。如铅蓄电池的负极反应式为:

Pb -2e- + SO42-==PbSO4. 2)若负极材料本身不参与反应:

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