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1、备考备考2011年年_一级注册结构工程一级注册结构工程师师_基础考试基础考试_普通化学普通化学3.13.1物质的结构与物质的状态物质的结构与物质的状态一一. .原子结构原子结构1.1.核外电子的运动特性核外电子的运动特性 核核外外电电子子运运动动具具有有能能量量量量子子化化、波波粒粒二二象象性性和和统统计计性性的的特征,不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。特征,不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。2.2.核外电子的运动规律的描述核外电子的运动规律的描述由于微观粒子具有波的特性,所以在量子力学中用波由于微观粒子具有波的特性,所以在量子力学中用波函数函数来描述核外电子的运动状态。来
2、描述核外电子的运动状态。(1)(1)波波函函数数:用用空空间间坐坐标标(x,y,z)(x,y,z)来来描描写写波波的的数数学学函函数数式式, ,以表征原子中电子的运动状态。以表征原子中电子的运动状态。 一一个个确确定定的的波波函函数数,称称为为一一个个原原子子轨轨道道。确确定定电电子子的的一种运动状态一种运动状态. .(2)(2)概概率率密密度度(几几率率密密度度):用用2 2表表示示电电子子在在核核外外空空间间某某单单位体积内出现的概率大小。位体积内出现的概率大小。n n,相同的轨道称为相同的轨道称为等价轨道。等价轨道。 s s轨道有轨道有1 1个个等价轨道,表示为:等价轨道,表示为: p
3、p轨道有轨道有3 3个个等价轨道,表示为:等价轨道,表示为: d d轨道有轨道有5 5个个等价轨道,表示为:等价轨道,表示为:4)自旋量子数自旋量子数ms=代表电子自身两种不同的运动状态代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态)逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态),可用可用表示自旋平行表示自旋平行,表示自旋反平行表示自旋反平行.n,m,ms四个量子数确定电子的一个完整的运四个量子数确定电子的一个完整的运动状态动状态,以以(n,m,ms)表示。)表示。例:例:(1,0,0,+),(1,0,0,-)例题例题: :7.7.对对原原子子中中的的电电
4、子子来来说说,下下列列成成套套的的量量子子数数中中不不可可能能存存在在的是的是_。 A.(3,1,1,-1/2) B.(2,1,-1,+1/2) A.(3,1,1,-1/2) B.(2,1,-1,+1/2) C.(3,3,0,-1/2) C.(3,3,0,-1/2) D.(4,3,-3,+1/2) D.(4,3,-3,+1/2)9.9.下列量子数的组合中,哪一个是不合理的下列量子数的组合中,哪一个是不合理的_。A. n=2,=2,m=1A. n=2,=2,m=1 B. n=2, =1,m=0 B. n=2, =1,m=0C. n=3, =2,m=C. n=3, =2,m=1 D. n=3, =
5、0,m=01 D. n=3, =0,m=019.19.量子力学中的一个原子轨道是指量子力学中的一个原子轨道是指_。A.A.与波尔理论相同的原子轨道与波尔理论相同的原子轨道B.nB.n具有一定数值时的一个波函数具有一定数值时的一个波函数C.nC.n、m m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数三种量子数都具有一定数值时的一个波函数D. D. 、m m二种量子数都具有一定数值时的一个波函数二种量子数都具有一定数值时的一个波函数12.12.某某元元素素最最外外层层原原子子轨轨道道4S4S上上有有一一个个电电子子, ,其其四四个个量量子子数表达式正确的是数表达式正确的是_._.A.(4.0,1,+1/
6、2) B.(4,1A.(4.0,1,+1/2) B.(4,1,0,-1/2)0,-1/2)C.(4.0,0,+1/2) D.(4C.(4.0,0,+1/2) D.(4,1,1,-1/2)1,1,-1/2)24.24.表示表示3d3d的诸量子数为:的诸量子数为:_ A.n=3 =1 m=+1 m A.n=3 =1 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 B.n=3 =2 m=+1 m B.n=3 =2 m=+1 mS S=+1/2=+1/2 C.n=3 =0 m=+1 m C.n=3 =0 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 D.n=3 =3 m=+1 m D.n=3 =3 m=+1 mS
7、S=+1/2=+1/211p2波函数角度分布形状为波函数角度分布形状为:A.双球形双球形B.球形球形C.四瓣梅花形四瓣梅花形D.橄榄形橄榄形3.3.原子核外电子分布三原则原子核外电子分布三原则(1)(1)泡泡利利不不相相容容原原理理:一一个个原原子子中中不不可可能能有有四四个个量子数完全相同的两个电子。量子数完全相同的两个电子。 一一个个原原子子轨轨道道中中只只能能容容纳纳自自旋旋方方向向相相反反的的两两个电子个电子。 表示为:表示为:根据每层有根据每层有n2个轨道,每个轨道最多能容纳个轨道,每个轨道最多能容纳两个电子,由此可得出两个电子,由此可得出每一层电子的最大容量为:每一层电子的最大容量
8、为:2n2。(2)(2)最最低低能能量量原原理理:电电子子总总是是尽尽先先占占据据能能量量最低的轨道。最低的轨道。 电子依据近似能级图电子依据近似能级图由低到高依次排布由低到高依次排布。近似能级图近似能级图: : 7s 7s 6s 6s 4f 5d4f 5d 6p 6p 5s 5s 4d4d 5p 5p 4s 4s 3d3d 4p 4p 3s 3p 3s 3p 2s 2p 2s 2p 1s 1s能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高(3)(3)洪洪特特规规则则:在在n n和和值值都都相相同同的的等等价价轨轨道道中中,电子总是尽可能电子总是尽可能分占各个轨道且自旋平行分占各个轨道且自旋
9、平行。如如2p2p3 3: : 3d 3d6 6有几个未成对电子?有几个未成对电子?洪洪特特规规则则特特例例:当当电电子子的的分分布布处处于于全全充充满满、半半充充满或全空时,比较稳定满或全空时,比较稳定。全充满全充满: p: p6 6或或d d1010或或f f1414半充满半充满: p: p3 3或或d d5 5或或f f7 7全空全空: p: p0 0或或d d0 0或或f f0 0例如例如: : 2424Cr 1SCr 1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d5 54S4S1 1,半充满比较稳定。,半充满比较稳定。 29 29u 1Su 1S2 22S
10、2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d10104S4S1 1, , 全充满比较稳定全充满比较稳定42Mo、47Ag、79Au(4)(4)核外电子分布式:核外电子分布式: 原子的原子的 原子的原子的 离子的离子的 离子外层离子外层 电子分布式电子分布式 外层电子分布式外层电子分布式 电子分布式电子分布式 电子分布式电子分布式 (价电子构型)(价电子构型)1111NaNa:1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1 3s3s1 1 NaNa+ +:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 6 2s2s2 22p2p6 6 1616S S:1s1s2 22s2s2
11、 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 3s3s2 23p3p4 4 S S2-2-:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3s3s2 23p3p6 6 2626FeFe:1s1s2 22s2s2 22p2p6 6 3s 3s2 23p3p6 63d3d6 64S4S2 2 3d3d6 64s4s2 2 FeFe3+3+:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 5 3s3s2 23p3p6 63d3d5 52424CrCr: 1S 1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d5
12、 54S4S1 1 3d 3d5 54S4S1 1 Cr Cr3 3:1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d3 3 3S3S2 23P3P6 63d3d3 32929u u :1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d10104S4S1 1 3d3d10104S4S1 1 u u2 2:1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d9 9 3S3S2 23P3P6 63d3d9 9例题例题130.某元素的某元素的+2价离子的外层电子分布式为价离子的外层电子分布式为:该元素是该元素是:C(
13、A)Mn(B)Cr(C)Fe(D)Co1、24号基态原子的外层电子结构式正确的是(号基态原子的外层电子结构式正确的是()A、2s2B、3s23p6C、3s23p4D、3d54s13.3.FeFe3+3+的外层电子分布式为的外层电子分布式为_。 A.3d A.3d3 34S4S2 2 B.3d B.3d5 5 C.3SC.3S2 23P3P6 63d3d5 5 D.3S D.3S2 23P3P6 63d3d3 34S4S2 21818. .原原子子序序数数为为2525的的元元素素, ,其其+2+2价价离离子子的的外外层层电电子子分分布布为为。A. 3dA. 3d3 34s4s2 2 B. 3d
14、B. 3d5 5 C. 3sC. 3s2 23p3p6 63d3d5 5 D. 3s D. 3s2 23p3p6 63d3d3 34s4s2 2 2020. .原子序数为原子序数为2929的元素,其原子外层电子排布应是:的元素,其原子外层电子排布应是:A.3dA.3d9 94s4s2 2 B.3d B.3d10104s4s2 2 C.3d C.3d10104s4s1 1 D.3d D.3d10105s5s1 126.26.铁铁原原子子的的价价电电子子构构型型为为3d3d6 64s4s2 2,在在轭轭道道图图中中,未未配配对对的电子数为:的电子数为:_ A.0 B.2 A.0 B.2 C.4C.
15、4 D. D.6 6( (5)5)原子、离子的电子式及分子结构式原子、离子的电子式及分子结构式电电子子式式: :在在元元素素符符号号周周围围用用小小黑黑点点( (或或)来来表表示示原原子子或或离离子子的的最外层电子最外层电子的式子。例如的式子。例如: :H. Na. .Mg. .Ca. :C: H. Na. .Mg. .Ca. :C: 分子结构式:分子结构式:用用“”“”代表一对共用电子对代表一对共用电子对的分子式。例如的分子式。例如: :NNNN,O=C=OO=C=O,Cl-Cl Cl-Cl ,HCl HCl 二二. .化学键和分子结构化学键和分子结构1.1.化化学学键键:分分子子或或晶晶体
16、体中中相相邻邻的的原原子子(离离子子)之之间间的的强强烈烈的的相相互作用。化学键一般分为离子键、共价键和金属键。互作用。化学键一般分为离子键、共价键和金属键。(1)(1)离子键:由正负离子的静电引力形成的化学键。离子键:由正负离子的静电引力形成的化学键。 离子的离子的外层电子构型外层电子构型大致有:大致有: 2 2电电子子构构型型; ; 8 8电电子子构构型型 ; ; 917917电电子子构构型型 ; ; 1818电电子子构构型型; ; (18182 2)电子构型。)电子构型。(2)(2)共共价价键键:分分子子内内原原子子间间通通过过共共用用电电子子对对( (电电子云重叠子云重叠) )所形成的
17、化学键。所形成的化学键。可用价键理论和分子轨道理论来说明。可用价键理论和分子轨道理论来说明。价价键键理理论论要要点点:价价键键理理论论认认为为典典型型的的共共价价键键是是在在非非金金属属单单质质或或电电负负性性相相差差不不大大的的原原子子之之间间通通过过电电子子的的相相互互配配对对( (共共用用电电子子对对) )而而形形成成。原原子子中中一一个个未未成成对对电电子子只只能能和和另另一一个个原原子子中中自自旋旋相相反反的的一一个个电电子子配配对对成成键键,且且成成键键时时原原子子轨轨道道要要对对称称性性匹匹配配, ,并并实实现现最最大大程程度度的的重重叠叠。所以共价键具有所以共价键具有饱和性和方
18、向性饱和性和方向性。键键:原原子子轨轨道道沿沿两两核核连连线线,以以“头头碰碰头头”方式重叠方式重叠 S-S: H - H S-S: H - H, , S-PS-Px x: H - Cl , : H - Cl , P Px x-P-Px x: Cl-Cl : Cl-Cl 键键:原原子子沿沿两两核核连连线线以以“ “ 肩肩并并肩肩”方方式进行重叠。式进行重叠。 如如 单键单键 : Cl-Cl Cl-Cl 双键双键 :+ + -C= C- -C= C- 三键:三键:+ + + NN NN 键键 键键例题例题: :11.11.根根据据价价键键理理论论和和原原子子轨轨道道重重叠叠原原则则,N N2 2
19、的的结结构构为为_。A.A.一个一个键键, ,二个二个键键; ; B. B.三个三个键键; ;C.C.三个三个键键 ; D. ; D.一个一个键键, ,二个二个键键2.2.分分子子的的极极性性与与电电偶偶极极矩矩: :极极性性分分子子和和非非极极性分子用电偶极矩性分子用电偶极矩 来区别。来区别。 =q. =q.q q:正负电荷中心带电量;:正负电荷中心带电量;:正负电荷中心之间的距离。:正负电荷中心之间的距离。极性分子:极性分子:正负电荷中心不重合,正负电荷中心不重合,0 0 如:如: HX, H HX, H2 2O,SOO,SO2 2,H,H2 2S,HCNS,HCN等。等。 且极性且极性:
20、HFHClHBrHI:HFHClHBrHI非极性分子:非极性分子:正负电荷中心重合,正负电荷中心重合,=0=0。如如:N:N2 2,H,H2 2 ,CH ,CH4 4, CCl, CCl4 4,CO,CO2 2,CS,CS2 2等。等。对于对于双原子分子双原子分子:分子分子极性极性与键的极性一致与键的极性一致.即键是极性键即键是极性键,分子是极性分子分子是极性分子;键是非极键是非极性键性键,分子是非极性分子分子是非极性分子.如:如:N N2 2,H,H2 2、O O2 2非极性分子;非极性分子; HFHClHBrHI HFHClHBrHI极性分子极性分子对于对于多原子分子多原子分子:分子是否极
21、性不仅取决于分子是否极性不仅取决于键的极性键的极性,而且取决于分子的空间构型而且取决于分子的空间构型(结结构对称的为非极性分子构对称的为非极性分子)如:如:CHCH4 4, CCl, CCl4 4,CO,CO2 2,CS,CS2 2非极性分子非极性分子3.3.分子空间构型和杂化轨道理论分子空间构型和杂化轨道理论杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点: :1 1)电子在成键原子的作用下,进行激发;)电子在成键原子的作用下,进行激发;2)2)能级相近的原子轨道互相杂化能级相近的原子轨道互相杂化; ;3)3)几个轨道参加杂化几个轨道参加杂化, ,形成几个杂化轨道;形成几个杂化轨道;4)4)成键能力更强。成
22、键能力更强。以此用来解释分子的空间构型。以此用来解释分子的空间构型。杂化轨道类型杂化轨道类型SPSPSPSP2 2SPSP3 3SPSP3 3(不等性)(不等性)空间构型空间构型直线型直线型平面正三形平面正三形角形角形正四面体正四面体三角锥型三角锥型V V字型字型实例实例BeClBeCl2 2,HgCl2,HgCl2,CO2,CO2,CS2CS2,C2H2 C2H2 BClBCl3 3,BF,BF3 3(B,Al,Ga等等IIIA元素元素的卤化物的卤化物),C2H4CHCH4 4,SiH,SiH4 4 , ,CClCCl4 4 ,SiCl,SiCl4 4 (IVAIVA元素)元素)NHNH3
23、3PHPH3 3, , PClPCl3 3(VAVA元素)元素) H H2 2O O H H2 2S S( VIAVIA元元素)素) 分子极性:分子极性:非极性非极性非极性非极性非极性非极性 极性极性极性极性 1)sp杂化杂化:4Be 2s2图5.18sp杂化轨道分子空间构型为分子空间构型为直线型,键角直线型,键角180 例如:例如:HgCl2、BeCl2分子。分子。2)sp2杂化:5B 2s22p1附图5.15 sp2杂化轨道sp2杂化轨道成键特征:杂化轨道成键特征:键角为键角为120,120,分子空间构型为分子空间构型为平面正三角形。平面正三角形。如如:BX3,H2C=CH2BCl3和CH
24、2CH2的空间构型3)等性sp3杂化:6C 2s22p2等性杂化:各个杂化轨道所含成分完全相同。等性杂化:各个杂化轨道所含成分完全相同。附图5.16 sp3杂化轨道sp3杂化轨道成键特征:杂化轨道成键特征:键角为键角为10928 ,分分子空间构型为子空间构型为正四面体正四面体。例如:例如:CH4,CX4甲烷的空间构型甲烷的空间构型4)sp3不等性杂化7N 2s22p38O 2s22p4NH3空间构型为空间构型为三角锥形三角锥形,H2O空间构型为空间构型为“V”形形不等性杂化:各个杂化轨道所含成分不完全相同。不等性杂化:各个杂化轨道所含成分不完全相同。例题例题2、用杂化轨道理论推测下列分子空间构
25、型,其中为平面三角用杂化轨道理论推测下列分子空间构型,其中为平面三角形的是(形的是()A、NF3B、AsH3C、BF3D、SbH35.5.下列分子中其中心原子采用下列分子中其中心原子采用SPSP3 3不等性杂化的是不等性杂化的是 。 A.BeCl A.BeCl2 2 B.BCl B.BCl3 3 C.PHC.PH3 3 D.CCl D.CCl4 415.15.下列分子中,偶极距不为零的是下列分子中,偶极距不为零的是。A AH H2 2O O B BH H2 2 C CCOCO2 2 D DO O2 222.22. 下列哪些叙述是正确的下列哪些叙述是正确的_。A.A.多多原原子子分分子子中中,键
26、键的的极极性性越越强强,分分子子的的极极性性越越强强; ;B.B.具有极性共价键的分子,一定是极性分子具有极性共价键的分子,一定是极性分子; ;C.C.非非极极性性分分子子中中的的化化学学键键,一一定定是是非非极极性性共共价价键键; ;D.D.分分子子中中的的键键是是非非极极性性键键,分分子子一一定定是是非非极极性性分分子子. .2727 COCO2 2、H H2 2O O、NHNH3 3三三种种分分子子的的极极性性不不同同:_COCO2 2属非极性分子,属非极性分子,H H2 2O O、NHNH3 3属极性分子。属极性分子。COCO2 2、NHNH3 3属非极性分子属非极性分子 ,H H2
27、2O O属极性分子属极性分子三者均是极性分子三者均是极性分子 它们均是非极性分子它们均是非极性分子4.4.分子间力分子间力非极性分子与非极性分子间的力非极性分子与非极性分子间的力 色散力色散力:瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的分子间的力。:瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的分子间的力。 瞬瞬时时偶偶极极:由由于于分分子子在在某某瞬瞬间间正正负负电电荷荷中中心心不不重重合合所所产生的一种偶极。产生的一种偶极。 非极性分子与极性分子间的力非极性分子与极性分子间的力 色散力色散力; ; 诱诱导导力力:由由固固有有偶偶极极和和诱诱导导偶偶极极之之间间所所产产生生的的分分子子间间力。力。 诱导偶极:由于分子诱导偶
28、极:由于分子受外界电场受外界电场包括极性分子固有偶包括极性分子固有偶极场的影响所产生的一种偶极。极场的影响所产生的一种偶极。极性分子与极性分子之间的力极性分子与极性分子之间的力 色散力色散力; ; 诱导力诱导力; ; 取向力取向力:由固有偶极之间所产生的分子间力。:由固有偶极之间所产生的分子间力。 分子间力是色散力、诱导力和取向力的总称。分子间力分子间力是色散力、诱导力和取向力的总称。分子间力也叫范德华力。其中色散力最普遍,也最重要。分子间力也叫范德华力。其中色散力最普遍,也最重要。分子间力比一般化学键弱得多,没有方向性和饱和性。比一般化学键弱得多,没有方向性和饱和性。 同同类类型型分分子子中
29、中,色色散散力力与与摩摩尔尔质质量量成成正正比比,故故可可近近似似认为分子间力与摩尔质量成正比。认为分子间力与摩尔质量成正比。例题例题: :2.2.下列各物质分子间只存在色散力的是下列各物质分子间只存在色散力的是 。 . H. H2 20 0 . NH. NH3 3 . SiH. SiH4 4 .HCl.HCl6.6.HClHCl分子间的力有分子间的力有_。A.A.色色散散力力 B.B.色色散散力力、诱诱导导力力、取向力取向力C.C.诱导力、取向力诱导力、取向力 D. D.色散力、诱导力色散力、诱导力10.10.下列分子中下列分子中, ,分子间作用力最大的是分子间作用力最大的是_。 A.F A
30、.F2 2 B.ClB.Cl2 2 C.BrC.Br2 2 D.ID.I2 25.5.氢氢键键:氢氢原原子子除除能能和和电电负负性性较较大大的的X X原原子子(如如:F F、O O、N N)形形成成强强的的极极性性共共价价键键外外,还还能能吸吸引引另另一一个个电电负负性性较较大的大的Y Y原子(如:原子(如:F F、O O、N N)中的孤电子云对形成氢键。)中的孤电子云对形成氢键。 XHY, XHY,X X、YY电负性较大的原子如电负性较大的原子如(F(F、O O、N)N) 分分子子中中含含有有F FH H键键、O OH H键键或或N NH H键键的的分分子子能能形形成成氢氢键键。如如, ,
31、HFHF、H H2 2O O、NHNH3 3、无无机机含含氧氧酸酸(HNO(HNO3 3、H H2 2SOSO4 4、H H3 3BOBO3 3等等) ) 、有有机机羧羧酸酸(COOHCOOH)、醇醇( (OH)OH)、胺胺(NH(NH2 2) )、蛋蛋白白质质等等分分子子之之间间都都存存在在氢氢键键。而而乙乙醛醛(CHCH3 3 CHOCHO)和和丙丙酮酮(CHCH3 3COCOCHCH3 3)等等醛醛、酮酮、醚醚分分子子之之间间则则不不能能形形成氢键成氢键。但与水分子之间能形成氢键。但与水分子之间能形成氢键。例题例题129.下类物质存在氢键的是下类物质存在氢键的是:B(A)HBr(B)H2
32、SO4(C)C2H8(D)CHCl31.1.下列物质中,含有氢键的是下列物质中,含有氢键的是 _ _。. H. H2 2S S . NH. NH3 3 . HCHO . HCHO . C. C6 6H H6 64.4.在下列物质中含有氢键的是在下列物质中含有氢键的是_ _ C C _ _。 A.HClA.HCl B.H B.H2 2S S C.CHC.CH3 3CHCH2 2OHOH D.CH D.CH3 3OCHOCH3 36.6.下列含氢化合物中下列含氢化合物中, ,不存在氢键的化合物有不存在氢键的化合物有_ _._.C.C2 2H H5 5OH OH . C. C3 3H H8 8 .
33、NH. NH3 3 .H.H3 3BOBO3 36.6.分子间力对物质性质的影响分子间力对物质性质的影响物物质质的的熔熔点点和和沸沸点点:同同类类型型的的单单质质和和化化合合物物,其其熔熔点点和和沸沸点点一一般般随随摩摩尔尔质质量量的的增增加加而而增增大大。因因为为分分子子间间的的色色散散力力随随摩摩而而质质量量的的增增加加而而增增大大。但但含含有有氢氢键键的物质比不含氢键的物质熔点和沸点要高的物质比不含氢键的物质熔点和沸点要高。例如,。例如, HFHF、 HCl HCl、 HBr HBr、 HI HI沸点(沸点(。):):、 8585、5757、 3636因因HFHF分分子子间间存存在在氢氢
34、键键,其其熔熔点点和和沸沸点点比比同同类类型型的的氢氢化化物物要高,出现要高,出现反常反常现象。现象。物质的溶解性:物质的溶解性:“(极性)相似者相溶(极性)相似者相溶” 即极性溶质即极性溶质易溶于极性溶剂;非极性(或弱极性)溶质易溶于非易溶于极性溶剂;非极性(或弱极性)溶质易溶于非极性(或弱极性)溶剂。溶质和溶剂的极性越相近,极性(或弱极性)溶剂。溶质和溶剂的极性越相近,越易互溶。例如,碘易溶于苯或四氯化碳,而难溶于越易互溶。例如,碘易溶于苯或四氯化碳,而难溶于水水. .例题例题: :1414. .下列物质熔点最高的是下列物质熔点最高的是_。A ACFCF4 4 B BCClCCl4 4C
35、CCBrCBr4 4 D DCICI4 45151H H2 2O O的的沸沸点点是是100100,H H2 2SeSe的的沸沸点点是是-42-42,这这种种反反常常现现象象主主要要是是由由下下述述哪哪种种原原因因引引起起的的? _。. .分分子子间间力力 . .共共价价键键 . .离离子子键键 . .氢氢键键三、晶体结构和性质三、晶体结构和性质( (一一) )晶体的基本类型和性质晶体的基本类型和性质1.1.离子晶体离子晶体(1 1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒正、负离子。正、负离子。(2 2)微微粒粒间间作作用用力力离离子子键键。作作用用力力随随离离子子电电荷荷的的增多和半径的减少而增强增
36、多和半径的减少而增强。(3 3)晶晶体体中中不不存存在在独独立立的的简简单单分分子子。例例如如NaClNaCl晶晶体体, ,表示表示NaNa+ +:Cl:Cl=1:1=1:1。(4 4)晶晶体体的的特特性性熔熔点点高高、硬硬度度大大;延延展展性性差差;一一般易溶于极性溶剂;熔融态或水溶液均易导电。般易溶于极性溶剂;熔融态或水溶液均易导电。在在相相同同类类型型的的典典型型离离子子晶晶体体中中,离离子子的的电电荷荷越越多多,半半径越小,晶体的熔点越高,硬度越大。径越小,晶体的熔点越高,硬度越大。例例1 1:例例2 2:离子晶体离子晶体正、负离子半径和正、负离子半径和正、负离子电荷数正、负离子电荷数
37、熔点熔点硬度硬度NaFNaF2.302.301 ,1 ,1 19939932.32.3CaOCaO2.312.312 ,2 ,2 2261426144.54.5离子晶体离子晶体正离子半径正离子半径正、负离子电荷数正、负离子电荷数熔点熔点硬度硬度CaOCaO0.99 0.99 2, 2, 2 2261426144.54.5MgOMgO0.66 0.66 2, 2, 2 2285228525.55.56.56.5离子与电荷的规律如下:离子与电荷的规律如下:在在同同一一周周期期中中,自自左左而而右右随随着着正正离离子子电荷数的增多,电荷数的增多,离子半径离子半径逐渐逐渐减少减少, , 如,如, Na
38、 NaMgMg2 2;K;KCaCa2 2ScSc3 3,同一元素,随着同一元素,随着正离子电荷数的增多,离子半经减少正离子电荷数的增多,离子半经减少。 如如 Fe2+Fe3+ Fe2+Fe3+在同一族中在同一族中,自上而下离子半自上而下离子半经逐逐渐增大增大。 如,如,I IBrBrClClFF 2.2.原子晶体原子晶体. .(1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子。原子。(2 2)微粒间作用力)微粒间作用力共价键共价键。(3 3)晶晶体体中中不不存存在在独独立立的的简简单单分分子子。例例如如方方石石英英(SiOSiO2 2)晶体)晶体, ,表示表示Si:O=1:2Si:O=1:2。
39、(4 4)晶晶体体的的特特性性熔熔点点高高、硬硬度度大大;延延展展性性差差;一一般般溶溶剂剂中中不不溶溶;是是电电的的绝绝缘缘体体或或半半导导体体。常常见见的的原原子子晶晶体体有有金金刚刚石石(C C)和和可可作作半半导导体体材材料料的的单单晶晶硅硅(SiSi)、锗锗(Ge)(Ge)、砷砷化化镓镓(GaAs)(GaAs)、以以及及碳碳化硅化硅(SiC)(SiC)和方石英和方石英(SiO(SiO2 2) )。3.3.分子晶体分子晶体 (1) (1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒极性分子或非极性分子。极性分子或非极性分子。(2 2)微微粒粒间间作作用用力力分分子子间间力力(还还有有氢氢键键)。在
40、在同同类类型型的的分分子子中中,分分子子间间力力随随分分子子量量的的增增大大而增大。而增大。(3 3)晶体中存在独立的简单分子。例如)晶体中存在独立的简单分子。例如COCO2 2晶体晶体, ,表示一个分子。表示一个分子。 (4 (4)晶体的特性)晶体的特性熔点抵、硬度小熔点抵、硬度小( (随分子量的随分子量的增大而增大增大而增大) );延展性差;其溶解性遵循;延展性差;其溶解性遵循“相相似者相溶似者相溶”。( (有的易溶于有机溶剂有的易溶于有机溶剂) )4 4金属晶体金属晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子或正离子。原子或正离子。(2 2)微粒间作用力)微粒间作用力金属键。金
41、属键。(3 3)晶体中不存在独立的简单分子。)晶体中不存在独立的简单分子。(4 4)晶晶体体的的特特性性是是电电和和热热的的良良导导体体,熔熔点点较较高高、硬硬度度较大;优良的变形性和金属光泽。较大;优良的变形性和金属光泽。 ( (二二) )过渡型的晶体过渡型的晶体1.1.链状结构晶体链状结构晶体如如石石棉棉, ,链链与与链链之之间间的的作作用用力力弱弱的的静静电电引引力力; ;链链内内的的作作用力用力强的共价键。有纤维性。强的共价键。有纤维性。2.2.层状结构晶体层状结构晶体如如石石墨墨, ,层层与与层层之之间间的的作作用用力力大大键键; ;层层内内的的作作用用力力SPSP2 2SPSP2
42、2键。是热和电的良导体键。是热和电的良导体, ,可作润滑剂。可作润滑剂。例题例题8.8.下列氧化物中下列氧化物中, ,熔点最高的是熔点最高的是_。A.MgOA.MgO B.CaO B.CaOC.SrO D.SOC.SrO D.SO2 27.7.下下列列物物质质中中,熔熔点点由由低低到到高高排排列列的的顺顺序序应应该该是是: A.NHA.NH3 3PHPH3 3SiOSiO2 2CaO B.PHCaO B.PH3 3NHNH3 3SiOSiO2 2CaOCaO .NH.NH3 3 CaO PH CaO PH3 3 SiO SiO2 2 D. PH D. PH3 3NHNH3 3CaOSiOCaO
43、 SrF SrF2 2 CaF CaF2 2 MgF MgF2 2B.MgFB.MgF2 2 CaF CaF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 2C.SrFC.SrF2 2 CaF CaF2 2 BaF BaF2 2 MgF MgF2 2D.CaFD.CaF2 2 MgF MgF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 2四四. .气体定律气体定律1.1.理想气体状态方程理想气体状态方程 : : PV=nRTPV=nRTP P压压力力(PaPa),V V体体积积(m m3 3),T,T绝绝对对温温度度(K K);n n摩尔数(摩尔数(molmol), ,R R气体常数气体常数
44、R R8.314JK8.314JK-1-1molmol-1-1当当n n一定时,一定时,P P、V V、T T变则有变则有 n,Tn,T一定时,一定时,P P1 1V V1 1P P2 2V V2 2n,Pn,P一定时,一定时, T T ,P P一定时,一定时,PVPV ,M ,M = =2.2.分压定律分压定律分分压压:气气体体混混合合物物中中每每一一种种气气体体的的压压力力,等等于于该该气气体体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。道尔顿分压定律道尔顿分压定律: :适于各组分互不反应的理想气体。适于各组分互不反应的理想气体。气气体体混混合合物物
45、总总压压力力等等于于混混合合物物中中各各组组分分气气体体分压的总和。分压的总和。 P P总总P PA AP PB B混合气体中某组分气体的分压,等于总压力乘该组分混合气体中某组分气体的分压,等于总压力乘该组分气体的摩尔分数。气体的摩尔分数。 分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定条件下的体积。数或在给定条件下的体积。34.将将0.125dm3压力为压力为6.08104Pa的气体的气体A与与0.15dm3压力为压力为8.11104Pa的气体的气体B,在等温下混在等温下混合在合在0.5dm3的真空容器中的真空容器中,混合后的总压力
46、混合后的总压力为为:A.1.42105Pa;B.3.95104PaC.1.4atm;D.3.9atm混合后混合后:PA=6.08104Pa0.125/0.5=1.52104Pa,PB=8.110.15/0.5=2.43104Pa,混合后的总压力为混合后的总压力为:P=PA+PB=1.52104Pa+2.43104Pa=3.95104Pa3.23.2溶液溶液3.23.2溶液溶液一一. .溶液浓度的表示溶液浓度的表示(%)1.(%)1.质量分数量分数 (C)2.(C)2.物物质的量的量浓度度 (m)3.(m)3.质量摩量摩尔尔浓度度 (x)4.(x)4.摩摩尔尔分数分数 二二. . 稀溶液的通性稀
47、溶液的通性1.1.溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降(1 1)蒸蒸汽汽压压(饱饱和和蒸蒸汽汽压压)P P0 0:在在一一定定温温度度下下,液液体体和和它的它的蒸汽处于平衡蒸汽处于平衡时,蒸汽所具有的压力。时,蒸汽所具有的压力。试试验验证证明明:溶溶液液的的蒸蒸汽汽压压总总是是低低于于纯纯溶溶剂剂的的蒸蒸汽汽压压,其其差值称为溶液的蒸汽压下降(差值称为溶液的蒸汽压下降(P)。)。(2 2)拉拉乌乌尔尔定定律律:在在一一定定温温度度下下,难难挥挥发发的的非非电电解解质质稀稀溶液溶液的的蒸汽压下降和溶质(蒸汽压下降和溶质(B B)的摩尔分数成正比)的摩尔分数成正比。例题例题:108.一一封封闭闭钟钟罩
48、罩中中放放一一杯杯纯纯水水A和和一一杯杯糖糖水水B,静静止止足足够够长时间发现(长时间发现(B)。)。A、A杯水减少,杯水减少,B杯中水满后不再变化杯中水满后不再变化B、A杯变成空杯,杯变成空杯,B杯中水满后溢出杯中水满后溢出C、B杯水减少,杯水减少,A杯水满后不再变化杯水满后不再变化D、B杯水减少至空杯,杯水减少至空杯,A杯水满后溢出杯水满后溢出2.2.溶液的的沸点上升和凝固点下降溶液的的沸点上升和凝固点下降(1 1)沸点:液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。)沸点:液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。(2 2)凝固点:液相蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度。)凝固点:液相蒸汽压和固相蒸汽压相等时的
49、温度。(3 3)汽汽化化热热:恒恒温温恒恒压压下下,液液态态物物质质吸吸热热汽汽化化成成气气态态,所吸收的热量称为汽化热。所吸收的热量称为汽化热。试验证明试验证明:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点;溶液的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点;溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。利用凝固点下降的原理利用凝固点下降的原理,冬天可在冬天可在水箱中加入乙二醇水箱中加入乙二醇作为作为防冻剂。防冻剂。(3 3)拉拉乌乌尔尔定定律律:难难挥挥发发非非电电解解质质稀稀溶溶液液的的沸沸点点上上升升和和凝固点下降与溶液的凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度(质量摩尔浓度(m,m,)成正比。成正比。
50、 TTb b=k=kb b.m T.m Tf f=k=kf f.m.m 3.3.渗渗透透压压:为为维维持持被被半半透透膜膜所所隔隔开开的的溶溶液液与与纯纯溶溶剂剂之之间间的的渗渗透透平平衡衡而而需需要要的的额额外压力。外压力。 半半透透膜膜: :动动物物的的肠肠衣衣、细细胞胞膜膜、膀膀胱胱膜膜等等只只允允许许溶溶剂剂分分子子透透过过, ,而而不不允允许许溶溶质质分分子子( (或离子或离子) )透过的膜称半透膜透过的膜称半透膜. . v=nRT =CRTv=nRT =CRT电电解解质质溶溶液液的的通通性性:电电解解质质溶溶液液,或或者者浓浓度度较较大大的的溶溶液液也也与与非非电电解解质质稀稀溶溶
51、液液一一样样具具有有溶溶液液蒸蒸汽汽压压下下降降、沸沸点点上上升升、凝凝固固点点下下降降和和渗渗透透压压等等性性质质(稀稀溶溶液液依依数数性性)但但是是,稀稀溶溶液液定定律律所所表表达达的的这这些些依依数数性性与与溶溶液液浓浓度度的的定定量量关关系系不不适适用于浓溶液和电解质溶液。用于浓溶液和电解质溶液。 对于对于电解质电解质溶质的稀溶液,蒸汽压下降、溶质的稀溶液,蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比数值都比同同浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。沸沸点点高高低低或或渗渗透透压压大大小小顺顺序序为为:对对同同浓浓度
52、度的的溶溶液液来说,来说,A A2 2B B或或ABAB2 2型强电解质溶液型强电解质溶液ABAB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液蒸蒸汽汽压压或或凝凝固固点点的的顺顺序序正正好好相相反反:对对同同浓浓度度的的溶溶液来说,液来说,A A2 2B B或或ABAB2 2型强电解质溶液型强电解质溶液ABAB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液例例1,将质量摩尔浓度均为将质量摩尔浓度均为0.10molkg-1的的BaCl2,HCl,HAc,蔗糖水溶液的粒子数、蒸气蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小
53、次序排压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序序:解:按从大到小次序排序如下:解:按从大到小次序排序如下:粒子数粒子数:BaCl2HClHAc蔗糖蔗糖蒸气压蒸气压:蔗糖蔗糖HAcHClBaCl2沸点沸点:BaCl2HClHAc蔗糖蔗糖凝固点凝固点:蔗糖蔗糖HAcHClBaCl2渗透压渗透压:BaCl2HClHAc蔗糖蔗糖例题例题131.下类水溶液渗透压最高的是下类水溶液渗透压最高的是:D(A)(B)(C)(D)3636TTb b= K= Kb b.m ,.m ,式中式中 m m 是是 。A.A.溶溶夜夜的的质质量量百百分分浓浓度度 B.B.溶溶夜夜的的体体积积摩摩尔尔浓度浓度C.C.溶溶夜夜
54、的的摩摩尔尔分分数数浓浓度度 D.D.溶溶夜夜的的质质量量摩摩尔尔浓度浓度39.39.水水 箱箱 中中 加加 入入 防防 冻冻 剂剂 乙乙 二二 醇醇 , 其其 理理 由由 是是_。A.A.渗渗 B.B.凝凝固固点点下下降降 C.C.沸沸点点上上升升 D.D.蒸蒸汽汽压压下下降降40.40.下下列列哪哪一一种种物物质质的的水水溶溶液液的的蒸蒸气气压压最最大大_。A.0.1mol kgA.0.1mol kg-1-1NaCl B.0.1mol kgNaCl B.0.1mol kg-1-1蔗糖蔗糖 C.0.1mol kgC.0.1mol kg-1-1CaClCaCl2 2 D.0.1mol kgD.
55、0.1mol kg-1-1HAcHAc4343 下下 列列 水水 溶溶 液液 中中 凝凝 固固 点点 最最 低低 的的 是是_._.A.0.01 molkgA.0.01 molkg-1-1NaNa2 2SOSO4 4B.0.01 molkgB.0.01 molkg-1-1HACHACC. 0.1 molkgC. 0.1 molkg-1-1C C3 3H H5 5(OH)(OH)3 3 D. 0.1 molkgD. 0.1 molkg-1-1HClHCl45.45.定定性性比比较较下下列列四四种种溶溶液液( (浓浓度度都都是是0.1 0.1 molkgmolkg- -1 1) )的沸点,沸点高的
56、是的沸点,沸点高的是_。A.AlA.Al3 3(SO(SO4 4) )3 3 B.MgSOB.MgSO4 4 C.CaCl C.CaCl2 2 D.CH D.CH3 3CHCH3 3OHOH三三. .可溶电解质单相电离平衡可溶电解质单相电离平衡水的电离:水的电离:H H2 2O O()=H=H+ +(aq) + OH(aq) + OH- -(aq)(aq)(1)(1)水的离子积:水的离子积: K KW W=C(H=C(H+ +)C(OH)C(OH) ) 25 250 0C C K KW W=1.010=1.010-14-14在任何酸碱性的溶液中在任何酸碱性的溶液中, ,皆有皆有C(HC(H+
57、+)C(OH)C(OH) =1.010) =1.010-14-14 (2) (2) pHpH值值:pH=:pH=lgC(HlgC(H+ +), pOH=), pOH=lgC(OHlgC(OH),), pH + pOH=1 pH + pOH=1酸碱理论酸碱理论()()酸碱电离理论:酸酸碱电离理论:酸解离时生成的正离子全部是解离时生成的正离子全部是H H+ +。碱碱解离时生成的阴离子全部是解离时生成的阴离子全部是OHOH()()酸碱质子理论酸碱质子理论:酸:酸凡能给出凡能给出H H+ +的物质。的物质。碱碱凡能接受凡能接受H H+ +的物质。的物质。HAHA = H = H+ + A A共轭酸共轭
58、酸 共轭碱共轭碱例如例如, , 共轭酸碱对共轭酸碱对:HAcNaAc:HAcNaAc、HFNHHFNH4 4F F、NHNH4 4ClNHClNH3 3、H H2 2COCO3 3HCOHCO3 3、HCOHCO3 3COCO3 32 2、H H2 2POPO4 4HPOHPO4 42 2等。等。 (3) (3) 酸碱电子理论:酸酸碱电子理论:酸凡能接受电子对的物质。凡能接受电子对的物质。 碱碱凡能给出电子对的物质。凡能给出电子对的物质。一元弱酸的解离:一元弱酸的解离:HAc(aq)= HHAc(aq)= H+ +(aq)+Ac(aq)+Ac(aq)(aq) 弱酸的解离常数:弱酸的解离常数:K
59、aKa大则酸性强大则酸性强,Ka,Ka只与温度有关只与温度有关, ,而与浓度无关而与浓度无关, ,在一定温度下在一定温度下, ,为一常为一常数数. .若弱酸比若弱酸比较弱,弱,KaKa10104 4则: 在一定的温度下在一定的温度下, , 随浓度随浓度C C而变而变, ,溶液稀释时溶液稀释时, ,浓度下降浓度下降, , 升高升高, ,但但解离常数不变解离常数不变. . 例题例题132.25C度时度时,HCN水溶液中的水溶液中的A(A)2.210-6mol.dm-3(B)(C)(D)44.44.对于弱酸来说,溶液越稀则对于弱酸来说,溶液越稀则。A.A.解离度越大,酸性越强解离度越大,酸性越强;B
60、.B.解离度越小,酸性越弱解离度越小,酸性越弱C.C.解离度不变,酸性不变解离度不变,酸性不变;D.D.解离度越大,酸性大小不定解离度越大,酸性大小不定47.47.当温度不变,对公式当温度不变,对公式=(K=(Ka a/C)/C)1/21/2的叙述正确的是:的叙述正确的是:_。 A.C A.C不变,则不变,则(Ka)(Ka)1/21/2 B.KaB.Ka不变,则不变,则(1/C)(1/C)1/21/2 C.C C.C变小,则变小,则Ka Ka 变小变小 D.C D.C增大,则增大,则Ka Ka 亦增大亦增大49.49.在在0.05moldm0.05moldm-3-3的的HCNHCN中中,若若有
61、有0.010.010 0/ /0 0的的HCNHCN电电离离了了,则则HCNHCN的解离常的解离常 数为数为 _ _。 .510.510-10-10 .510.510-8 -8 .510.510-6 -6 .2.510.2.510-7-7一元弱碱的解离:一元弱碱的解离: NHNH3 3(aq)(aq)H H2 2O(O() = NH = NH4 4(aq)(aq)OHOH(aq)(aq)弱碱的解离常数弱碱的解离常数 K Kb b= = 若弱碱比若弱碱比较弱,弱,K Kb b10104 4则: : 多多元元弱弱酸酸: 二二级级解解离离比比一一级级解解离离弱弱,近近似似按按一级解离处理。一级解离处
62、理。H H2 2S(aq)=HS(aq)=H(aq)(aq)HSHS(aq),Ka(aq),Ka1 1=9.110=9.1108 8HSHS(aq)= H(aq)= H(aq)(aq) S S2 2(aq),Ka(aq),Ka2 2=1.110=1.1101212KaKa1 1KaKa2 2, ,忽略二忽略二级解离,按一解离,按一级解离解离处理理: : 6.6.盐类水解平衡及溶液的酸碱性盐类水解平衡及溶液的酸碱性(1)(1)强强碱碱弱弱酸酸盐盐的的水水解解: : 水水解解生生成成弱弱酸酸和和强强碱碱, ,溶液呈溶液呈碱性碱性。例如例如NaAcNaAc水解水解: Ac: AcH H2 2O=HA
63、cO=HAcOHOH(2)(2)强强酸酸弱弱碱碱盐盐的的水水解解: : 水水解解生生成成弱弱碱碱和和强强酸酸, ,溶液呈溶液呈酸性酸性。例如例如NHNH4 4ClCl水解水解: NH: NH4 4H H2 2O=NHO=NH3 3.H.H2 2O OH H(3 3)弱弱酸酸弱弱碱碱盐盐水水解解:水水解解生生成成弱弱酸酸和和弱弱碱碱, ,溶溶液液酸碱性视酸碱性视弱酸弱酸KaKa和弱碱和弱碱KbKb相对强弱大小。相对强弱大小。例例如如NHNH4 4AcAc水水解解溶溶液液呈呈中中性性: NHNH4 4AcAc H H2 2O O NHNH3 3.H.H2 2O O HAc HAc(4 4)强酸强碱
64、盐水解强酸强碱盐水解:溶液呈中性。如:溶液呈中性。如NaClNaCl。7. 7. 缓冲溶液缓冲溶液(1 1)同同离离子子效效应应:在在弱弱电电解解质质溶溶液液中中,加加入入与与弱弱电电解解质质具具有有相相同同离离子子的的强强电电解解质质,使使弱弱电电解解质质的的解解离离度度降降低低,这这种种现现象象叫叫做做同同离离子子效效应应。在在弱弱酸酸的的溶溶液液中中,加加入入该该酸酸的的共共轭轭碱(弱酸盐)碱(弱酸盐) ,或在,或在弱碱弱碱的溶液中的溶液中加入该加入该碱的共轭酸(弱碱盐)碱的共轭酸(弱碱盐) ,则弱酸或弱碱解离度降低。,则弱酸或弱碱解离度降低。例如,在例如,在HAcHAc溶液中加入溶液中
65、加入NaAcNaAc,使,使HAcHAc解离平衡向左移动,即解离平衡向左移动,即HAc(aq) = HHAc(aq) = H+ + AC+ AC(aq)(aq) ACAC(加加入入NaAcNaAc),从从而而使使HAcHAc解解离离度度降降低。低。(2 2)缓缓冲冲溶溶液液:由由弱弱酸酸及及其其共共轭轭碱碱或或弱弱碱碱及及其其共共轭轭酸酸所所组组成成的的溶溶液液,能能抵抵抗抗外外加加少少量量强强酸酸、强强碱碱或或稍稍加加稀稀释释而而使使本本身身溶溶液液pHpH值值基基本本保保持持不不变变,这这种种对对酸酸和和碱碱具具有有缓缓冲冲作作用用的的溶液称缓冲溶液。溶液称缓冲溶液。(3 3)缓冲溶液种类
66、:)缓冲溶液种类:1)1)弱弱酸酸弱弱酸酸盐盐如如HAcHAcNaAcNaAc,HFHFNHNH4 4F F; ;过过量量的的弱酸和强碱弱酸和强碱. .如过量的如过量的HAcHAc和和NaOHNaOH。2)2)弱弱碱碱弱弱碱碱盐盐如如NHNH3 3 NHNH4 4ClCl;过过量量的的弱弱碱碱和和强酸强酸. .如过量的如过量的NHNH3 3.H.H2 2O O和和HClHCl。3 3)多多元元酸酸酸酸式式盐盐;多多元元酸酸的的两两种种不不同同的的酸酸式式盐。如盐。如H H2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3, NaHCONaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3;NaHNaH2
67、2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 439.在某温度时在某温度时,下列体系属于缓冲溶液的是(下列体系属于缓冲溶液的是()A、0.100mol.dm-3的的NH4Cl溶液溶液;B、0.100mol.dm-3的的NaAc溶液溶液;C、0.400mol.dm-3的的HCl与与0.200mol.dm-3NH3.H2O等体积混合的溶液等体积混合的溶液;D、0.400mol.dm-3的的NH3.H2O与与0.200mol.dm-3HCl等体积混合的溶液等体积混合的溶液.48.48.下列溶液不属于缓冲体系的是:下列溶液不属于缓冲体系的是:_。 A.H A.H2 2POPO4 4- -HPOHPO4
68、 42-2- B.NaFHF B.NaFHF C.HCO C.HCO3 3-H H2 2COCO3 3 D.NaNO D.NaNO3 3HNOHNO3 3(4) (4) 缓冲溶液缓冲溶液pHpH值计算值计算: 例例1.将将100ml0.20mol.dm-3HAc和和50ml0.20mol.dm-3NaAc混合混合,求混合后溶液求混合后溶液pH值值.已知已知HAc的解离常数的解离常数Ka=1.76105解解:混合后混合后:例例2.将将100ml0.20mol.dm-3HAc和和50ml0.20mol.dm-3NaOH混合混合,求混合后溶液求混合后溶液pH值值.已知已知HAc的解离常数的解离常数K
69、a=1.76105解解:混合后混合后,剩余剩余HAc浓度为浓度为:HAc和和NaOH反应后生成的反应后生成的NaAc浓度为浓度为:(5) (5) 缓缓冲冲溶溶液液的的配配制制:当当C C 共共轭轭酸酸=C=C共共轭轭碱碱时时,缓缓冲冲溶溶液液缓缓冲能力最大,此时冲能力最大,此时 pH=pKa pH=pKa,此即为选择缓冲溶液的原则。,此即为选择缓冲溶液的原则。例如例如: :配制配制pH=5pH=5左右的缓冲溶液,选左右的缓冲溶液,选HAcNaAcHAcNaAc混合溶液;混合溶液; 配制配制pH=9pH=9左右的缓冲溶液左右的缓冲溶液 , , 选选NHNH3 3NHNH4 4ClCl混合溶液;混
70、合溶液;配制配制pH=7pH=7左右的缓冲溶液左右的缓冲溶液 , , 选选NaHNaH2 2POPO4 4NaNa2 2HPOHPO4 4混合溶液。混合溶液。例题例题3333 醋醋酸酸溶溶液液中中, ,加加入入适适量量固固体体NaAc NaAc 后后, ,结结果果会会使使_。A.A.溶液溶液pHpH值增大值增大 溶液溶液pHpH值减小值减小醋酸解离常数增大醋酸解离常数减小醋酸解离常数增大醋酸解离常数减小105.在氨水中加入一些在氨水中加入一些NH4Cl晶体,会使(晶体,会使(D)。)。A、NH3水的解离常数增大水的解离常数增大B、NH3水的解离度水的解离度a增大增大C、溶液的、溶液的pH值增大
71、值增大D、溶液的、溶液的pH值减少值减少38.欲配制欲配制500mLpH=5.0的缓冲溶液,应选择下列哪种混合的缓冲溶液,应选择下列哪种混合溶液较为合适(溶液较为合适()A.HAc-NaAc(Ka=1.7510-5)B.NH3H2O-NH4Cl(Kb=1.7410-5)C.NaH2PO4-Na2HPO4(Ka2=6.3110-8)D.NaHCO3-Na2CO3(Ka2=4.6810-11)四四. .难溶电解质的多相解离平衡难溶电解质的多相解离平衡1.1.难溶电解质的沉淀溶解平衡难溶电解质的沉淀溶解平衡 A An nB Bm m(s) =nA(s) =nA m+ m+(aq)+ mB(aq)+
72、mBn-n-(aq)(aq)(1)(1)溶度积:溶度积:饱和溶液饱和溶液中离子浓度以计量系数为指数的乘积中离子浓度以计量系数为指数的乘积. .K Kspsp(A(An nB Bm m) )=C=Ceqeq(A(Am+m+)n nCCeqeq(B(Bn n)m m = =A Am+m+n n B Bn nm m溶度积在一定的温度下为一常数溶度积在一定的温度下为一常数AgCl(s) = AgAgCl(s) = Ag+ +(aq) + Cl(aq) + Cl- -(aq)(aq) K KSPSP(AgCl)(AgCl)=C=Ceqeq(Ag(Ag+ +).C).Ceqeq(Cl(Cl- -) ) A
73、gAg+ + . . ClCl- - K KSPSP(CaF(CaF2 2)=C)=Ceqeq(Ca(Ca2+2+ ). ).CCeqeq(F(F- -)2 2= = CaCa2+2+ . . F F- - 2 2K KSPSPMg(OH)Mg(OH)2 2 = =C Ceqeq( (MgMg2+2+ ) ).C.Ceqeq(OH(OH- -)2 2= = MgMg2+2+ . . OHOH - - 2 2(2)(2)溶解度溶解度S(mS(mol.dmol.dm3 3;mol.L ;mol.L 1 1) )与溶度积与溶度积KspKsp关系:关系:溶解度溶解度S:S:每每dmdm3 3 (L)(
74、L)水溶液中含溶质的摩尔数。水溶液中含溶质的摩尔数。ABAB型沉淀:型沉淀: 如如 AgCl,AgBr,AgI,CaSO AgCl,AgBr,AgI,CaSO4 4等。等。A A2 2B B或或ABAB2 2型沉淀:型沉淀: 如如 Ag Ag2 2CrOCrO4 4,Mg(OH),Mg(OH)2 2等。等。对同一种类型的沉淀对同一种类型的沉淀, , 溶度积溶度积KspKsp越大越大, , 溶解度溶解度S S越大越大; ;对对不同类型的沉淀不同类型的沉淀, ,通过计算通过计算S S比较溶解度的大小。比较溶解度的大小。例题例题4242. .难难溶溶电电解解质质CaFCaF2 2饱饱和和溶溶液液的的
75、浓浓度度是是2.0102.010-4-4moldmmoldm-3-3, ,它的溶度它的溶度 积是积是。 8.0108.010-8-8 4.010 4.010-8-8 3.2103.210-11-11 8.0108.010-12-12 4646. .已已知知K KSPSPPb(OH)Pb(OH)2 2=410=410-15-15,则则难难溶溶电电解解质质Pb(OH)Pb(OH)2 2的的溶解度为溶解度为_。 A.610 A.610-7-7moldmmoldm-3 -3 .210.210-15-15moldmmoldm-3-3 .110.110-5-5moldmmoldm-3-3 .210.210
76、-5-5moldmmoldm-3-350.50.CaCCaC2 2O O4 4的的 溶溶 度度 积积 2.6102.610-9-9, 如如 果果 要要 使使 CaCa2+2+浓浓 度度 为为0.02moldm0.02moldm-3-3的的溶溶液液生生成成沉沉淀淀,所所需需要要草草酸酸根根离离子子的的浓浓度为度为_。A.1.010A.1.010-9-9 moldm moldm-3 -3 B.1.310B.1.310-7-7 moldm moldm-3-3C.2.210C.2.210-5-5 moldm moldm-3 -3 D.5.210D.5.210-11-11 moldm moldm-3-3
77、2.2.溶度积规则:判断沉淀的生成和溶解。溶度积规则:判断沉淀的生成和溶解。 QK QK QKSP SP 过饱和溶液,有沉淀析出过饱和溶液,有沉淀析出 注意注意: :1) 1) Q Q为为任任意意状状态态溶溶液液离离子子浓浓度度如如起起始始浓浓度度以以计计量量系系数数为为指指数的乘积数的乘积. .2)2)若若有有几几种种沉沉淀淀, ,先先满满足足Q=KQ=KSPSP者者, ,先先沉沉淀淀. .同同类类型型沉沉淀淀K KSPSP小小者者先沉淀先沉淀. .3)3)沉淀完全沉淀完全( (离子浓度离子浓度1010-6-6) ) 不等于离子全部沉淀不等于离子全部沉淀. .例题例题107.在在已已经经产产
78、生生了了AgCl沉沉淀淀的的溶溶液液中中,能能使使沉沉淀淀溶溶解解的的方法是(方法是(C)A、加入、加入HCl溶液溶液B、加入、加入AgNO3溶液溶液C、加入浓氨水、加入浓氨水D、加入、加入NaCl溶液溶液沉淀顺序例题沉淀顺序例题106.CaCO3与与PbI2的溶度积非常接近,均为约的溶度积非常接近,均为约110-9,下列叙述中正确的是(,下列叙述中正确的是(B)。)。(A)二者的饱和溶液中二者的饱和溶液中Ca2+Pb2离子的浓度以接近离子的浓度以接近(B)溶溶液液中中含含Ca2+与与Pb2+离离子子的的浓浓度度相相同同时时,逐逐渐渐加加入入浓浓度度均均为为0.1mol/L的的Na2CO3和和
79、NaI的的混混合合溶溶液液,首首先沉淀的是先沉淀的是CaCO3(C)二二者者的的饱饱和和溶溶液液中中,Ca2+离离子子的的浓浓度度为为Pb2+离离子子的浓度的的浓度的1/2(D)二者在水中的溶解度近似相等二者在水中的溶解度近似相等沉淀顺序例题沉淀顺序例题106.已已知知AgCl、AgBr、Ag2CrO4的的溶溶度度积积分分别别为为1.810-10,5.210-13、3.410-11,某某溶溶液液中中含含有有Cl-、Br-、CrO42-的的浓浓度度均均为为0.01molL-1,向向该该溶溶液液逐逐滴滴加加入入0.01molL-1AgNO3溶溶液液时时,最最先和最后产生沉淀的分别是(先和最后产生沉
80、淀的分别是()。)。A、AgBr和和Ag2CrO4B、AgBr和和AgClC、Ag2CrO4和和AgClD、Ag2CrO4和和AgBr3.3.同同离离子子效效应应:在在难难溶溶电电解解质质溶溶液液中中,加加入入与与难难溶溶电电解解质质具具有有相相同同离离子子的的易易溶溶电电解解质质,可可使使难难溶溶电电解解质质溶溶解解度度降降低低,这这种种现现象象叫叫做做同同离离子子效效应应。例例如如,在在AgClAgCl溶溶液中,加入液中,加入NaClNaCl,使,使AgClAgCl溶解度下降。溶解度下降。例题例题: :3535同离子效应使同离子效应使 _ _。A.A.弱酸的解离度增大弱酸的解离度增大, ,
81、难溶盐的溶解度增大;难溶盐的溶解度增大;B.B.弱酸的解离度减小弱酸的解离度减小, ,难溶盐的溶解度减小;难溶盐的溶解度减小;C.C.弱酸的解离度不变弱酸的解离度不变, ,难溶盐的溶解度增大;难溶盐的溶解度增大; D.D.弱酸的解离度增大,难溶盐的溶解度不变。弱酸的解离度增大,难溶盐的溶解度不变。4141.AgCl.AgCl沉淀在沉淀在NaClNaCl溶液中,其溶解度溶液中,其溶解度_。A.A.由于同离子效应,故增大由于同离子效应,故增大B.B.由于同离子效应,故减小由于同离子效应,故减小C.C.不变,因为这两种盐互不干扰不变,因为这两种盐互不干扰D.D.由于稀溶液通性,故减小由于稀溶液通性,
82、故减小3.33.3周期周期一一原子核外电子分布和元素周期系原子核外电子分布和元素周期系元元素素周周期期表表是是元元素素周周期期系系的的体体现现,元元素素周周期期表表由由周周期期和和族组成。族组成。1.1.每周期每周期元素的数目元素的数目相应能级组所能容纳的最多电子相应能级组所能容纳的最多电子数数 周期 能级组元素数目1234567 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 288181832 未完成2.2.元素在周期表中的位置和原子结构的关系元素在周期表中的位置和原子结构的关系 知
83、知道道元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置(哪哪一一周周期期、哪哪一一族族)就就可可写写出出原原子子的的电电子子分分布布式式和和外外层层电电子子分分布布式式,反过来也一样。反过来也一样。 (1)(1)周期数电子层数周期数电子层数(2)族数:族数:主族和主族和IB,IIB的族数最外层电子数的族数最外层电子数(ns电子电子nP电子电子)数)数;IIIBVIIB族的族数最外层族的族数最外层S电子此外层电子此外层d电子数电子数ns电子(电子(n1)d电子电子数数;零族的最外层电子数零族的最外层电子数2或或8VIII族的最外层族的最外层S电子次外层电子次外层d电子数电子数810ns电子(电子(n1)
84、d电子电子数数810周期表与价电子结构的关系周期表与价电子结构的关系族数族数IA ,IIAIA ,IIAIIIBIIIBVIIB ,VIIIVIIB ,VIIIIB ,IIBIB ,IIBIIIAIIIAVIIAVIIA外层电子构型外层电子构型分区分区 s s区区 d d区区 dsds区区 p p区区族族 主族主族 副族副族VIII=VIII=过渡元素过渡元素 主族主族3元素在周期表中的分区元素在周期表中的分区根据原子的外层电子构型可将元素分成根据原子的外层电子构型可将元素分成5个区个区镧系、锕系元素为镧系、锕系元素为f区区例例1 1 有有一一元元素素在在周周期期表表中中属属于于第第4 4周周
85、期期第第VIVI主主族族,试试写写出出该元素原子的电子分布式和外层电子分布式。该元素原子的电子分布式和外层电子分布式。解解: 根根据据该该元元素素在在周周期期表表中中的的位位置置可可直直接接写写出出该该元元素素的的外外层电子分布式:层电子分布式: 4s4s2 24p4p4 4(第(第4 4周期第周期第6 6主族)主族) 再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式:再根据外层电子分布式推出完整的电子分布式: 1s 1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d10104s4s2 24p4p4 4例例2 2. . 已已知知锝锝的的外外层层电电子子分分布布式式4d4d5 5
86、5s5s2 2, ,指指出出该该元元素素在在周周期期表表中所属的周期数和族数。中所属的周期数和族数。 解:解: 周期数周期数5 5(层数(层数5 5)族数族数VIIBVIIB族族(最外层(最外层s s电子次外层电子次外层d d电子数电子数2 25 57 7)例例3.3. 试试分分别别指指出出例例1 1中中3434号号元元素素和和例例2 2中中锝锝元元素素在在周周期期表表中中所所属的分区。属的分区。 解解:根根据据3434号号元元素素外外层层电电子子分分布布式式4s4s2 24p4p4 4, ,得得知知该该元元素素属属p p区区。根据锝元素的外层电子分布式根据锝元素的外层电子分布式4d4d5 5
87、5s5s2 2, ,得知该元素属得知该元素属d d区。区。例题例题: :2929.ds.ds区元素包括区元素包括_。A.A.锕系元素锕系元素 B. B.非金属元素非金属元素C. BBC. BB元素元素 D.B D.B、BB元素元素30.30.某某元元素素原原子子的的价价电电子子层层构构型型为为s s2 2p p2 2,则则此此元元素素应应是是:。A.A.位于第五周期位于第五周期 B.B.位于第六周期位于第六周期 C. C.位于位于S S区区 D.D.位于位于p p区区31.31.某某元元素素位位于于第第五五周周期期IVBIVB族族,则则此此元元素素。A. A. 原子的价层电子构型为原子的价层电
88、子构型为5s5s2 25p5p2 2B. B. 原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为4d4d2 25s5s2 2C. C. 原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为4s4s2 24p4p2 2D. D. 原子的价层电子构型为原子的价层电子构型为5d5d2 26s6s2 2 二元素性质的周期性递变二元素性质的周期性递变 1 1金属性和非金属性金属性和非金属性: :(1 1)同同一一周周期期:从从左左右右, ,原原子子半半径径逐逐渐渐减减少少,非非金金属属性增强性增强. .(2 2)同一族:)同一族: 主族元素主族元素: :从上从上下,原子半径逐渐增大,金属性增强下,原子半径逐渐增大,金属性增
89、强过渡元素过渡元素: :从下从下上金属性增强上金属性增强. . 例题例题133.某元素的某元素的最高氧化值为最高氧化值为+6,其氧化物的其氧化物的水化物为强酸水化物为强酸,而原子半径是同族中最小的而原子半径是同族中最小的,该该元素是元素是:B(A)Mn(B)Cr(C)Mo(D)S2 2元素的电离能、电子亲合能和电负性元素的电离能、电子亲合能和电负性(1)(1)元元素素的的第第一一电电离离能能: :基基态态的的气气态态原原子子失失去去一一个个电电子子形成形成1 1价气态离子时所吸收的能量。价气态离子时所吸收的能量。 X( X(气气) )e=Xe=X( (气气) )。 用用于于衡衡量量单单个个原原
90、子子失失去去电电子子的的难难易易程程度度。电电离离能能数数值值越越大大, ,原子越难失去电子原子越难失去电子; ; 数值越小数值越小, ,原子越易失去电子。原子越易失去电子。(2)(2)元元素素的的电电子子亲亲合合能能: : 基基态态的的气气态态原原子子获获得得一一个个电电子子形成形成1 1价气态离子时所放出的能量。价气态离子时所放出的能量。 X( X(气气) )e=Xe=X( (气气) )。 用用于于衡衡量量单单个个原原子子获获得得电电子子的的难难易易程程度度。数数值值越越大大, ,原原子子越越容易获得电子容易获得电子; ; 数值越小数值越小, ,原子越难获得电子。原子越难获得电子。(3)(
91、3)元元素素电电负负性性:用用于于衡衡量量原原子子在在分分子子中中吸吸引引电电子子的的能能力力。电电负负性性越越大大,元元素素的的非非金金属属性性越越强强;电电负负性性越越小小,元元素素的的金金属属性性越越强强。金金属属元元素素的的电电负负性性值值2.0(2.0(除除铂铂系系和和金金), ), 非非金金属属元元素素的的电负性值电负性值2.0(2.0(除除SiSi外外) )。例例:28.28.下列元素中电负性最大的是下列元素中电负性最大的是 _ _。 A.C B.Si A.C B.Si C.O C.O D.S D.S三氧化物及其水合物的酸碱性递变规律三氧化物及其水合物的酸碱性递变规律氧化物及其水
92、合物的酸碱性一般规律氧化物及其水合物的酸碱性一般规律 同同周周期期元元素素最最高高价价态态的的氧氧化化物物及及其其水水合合物物,从从左左到到右酸性递增,碱性递减右酸性递增,碱性递减。以四周期为例:。以四周期为例:例题例题16下列氧化物中既可和稀下列氧化物中既可和稀H2SO4溶液作用溶液作用,又又可和稀可和稀NaOH溶液作用溶液作用A.Al2O3B.Cu2OC.SiO2D.CO3232. .下列含氧酸中,酸性最强的是下列含氧酸中,酸性最强的是_。A.HClOA.HClO2 2 B.HClO C.HBrO D.HIOB.HClO C.HBrO D.HIO58.下列物质中酸性最弱的是下列物质中酸性最
93、弱的是()AH3AsO3B.H3AsO4C.H3PO4D.HBrO43.43.4化学反应方程式,化学反应速率与化学平衡化学反应方程式,化学反应速率与化学平衡一热化学一热化学1.1.重要概念重要概念 反反应应热热:化化学学反反应应时时所所放放出出或或吸吸收收的的热热叫叫做做反反应应的的热热效效应,简称反应热。应,简称反应热。 热化学:研究反应热与其他能量变化的定量关系的学科。热化学:研究反应热与其他能量变化的定量关系的学科。 系统:作为研究对象的部分称系统。系统:作为研究对象的部分称系统。 环环境境:系系统统之之外外与与系系统统密密切切相相关关,影影响响所所能能及及的的部部分分称称环境。环境。
94、相相:系系统统中中既既有有相相同同的的物物理理和和化化学学性性质质的的均均匀匀的的部部分分称称为相。为相。 相与相之间具有明确的界面。相与相之间具有明确的界面。 气气态态:任任何何气气体体均均能能无无限限混混合合不不论论有有多多少少种种气气体体只只有有一一个相。个相。液态:互溶的为一相;如:液态乙醇与水液态:互溶的为一相;如:液态乙醇与水 不互溶的为二相或多相;如:甲苯与水不互溶的为二相或多相;如:甲苯与水固态:几种固体就有几相。固态:几种固体就有几相。 形成固溶体则为一相。形成固溶体则为一相。状状态态:指指描描述述系系统统的的诸诸如如压压力力P P, ,体体积积V V,温温度度T T,质质量
95、量m m和组成的各种宏观性质的综合表现。和组成的各种宏观性质的综合表现。 状态函数:用来描述系统状态的物理量称状态函数如:状态函数:用来描述系统状态的物理量称状态函数如:P P、V V、T T、m m、V V、H H、S S、G G但热但热q q和功和功W W不是状态函数不是状态函数,他们的改变量与途径有关。他们的改变量与途径有关。2 2化学反应方程式写法及计算化学反应方程式写法及计算(1)(1)化化学学反反应应方方程程式式的的写写法法:把把参参加加化化学学反反应应的的反反应应物物的的分分子子式式或或离离子子式式写写在在左左边边, ,生生成成物物的的分分子子式式或或离离子子式式写写在在右右边边
96、, ,根根据据反反应应物物和和产产物物原原子子总总数和电荷总数均相等的原则数和电荷总数均相等的原则配平反应方程式。配平反应方程式。(2)(2)化学反应中的有关计算化学反应中的有关计算: : aAaAbB = gGbB = gGdDdD(3)(3)热热化化学学反反应应方方程程式式:表表明明化化学学反反应应方方程程式式和和反反应热关系的方程式。应热关系的方程式。(4)(4)热化学反应方程式的书写热化学反应方程式的书写: :标标明明温温度度和和压压力力:T T =298.15k,P=298.15k,P100kPa 100kPa 可可省省略。略。右下角标明物质聚集状态:右下角标明物质聚集状态:气态:气
97、态:g g液态:液态:固态:固态:s s溶液:溶液:aqaq配配平平反反应应方方程程式式:物物质质前前面面的的计计量量系系数数代代表表物物质质的量,可为分数。的量,可为分数。标标明明反反应应热热:q0:q0:,q0:吸吸热热,单单位位:kJmolkJmol1 1 例例:C:C(s)(s)+O+O2(g)2(g)=CO=CO2(g)2(g);q=;q=393.5kJmol393.5kJmol1 13.3.热热力力第第一一定定律律:当当封封闭闭体体系系状状态态发发生生变变化化时时,其其反反应应系系统统内内能能的的变变化化量量(uu)等等于于热热(q q)和和功功(w w)代代数数和。和。 u uq
98、 qw w恒容过程:在恒容不作非体积功条件下:恒容过程:在恒容不作非体积功条件下: w=0, w=0, uuq qV V 即即反反应应中中子子系系统统内内能能的的变变化化量量(uu)在在数数值值上上等等于于等等容热效应容热效应q qV V 。恒压过程:在恒压,只作体积功的条件下:恒压过程:在恒压,只作体积功的条件下: H=q H=qp p即反应的焓变即反应的焓变HH在数值上等于等压热效应。在数值上等于等压热效应。若若反反应应在在等等压压条条件件下下,可可用用反反应应的的标标准准摩摩尔尔焓焓变变HHm m表表示示反应热效应。反应热效应。 HHm m0 0 放热;放热;HHm m0 0 吸热。吸热
99、。4.4.盖盖斯斯定定律律:在在恒恒容容或或恒恒压压条条件件下下,化化学学反反应应的的反反应应热热只只与与反反应应的始态和终态有关,而与变化的途径无关。的始态和终态有关,而与变化的途径无关。推论:推论:热化学方程式相加减,相应的反应热随之相加减热化学方程式相加减,相应的反应热随之相加减 反应(反应(3 3)反应()反应(1 1)反应(反应(2 2)则则 H H m3 m3 = H= H m1 m1 H H m2 m2例例 (1 1)C C(s)(s)+O+O2(g)2(g)=CO=CO2(g)2(g); H; H m1 m1= =393.5kJmol393.5kJmol1 1 (2)CO(2)
100、CO(g)(g)+1/2O+1/2O2(g)2(g)=CO=CO2(g)2(g); H; H m2 m2=-283.0 kJmol=-283.0 kJmol1 1 (3 3)C C(s)(s) +1/2O +1/2O2(g)2(g)= CO= CO(g)(g) 反应(反应(1 1)反应()反应(2 2)= =反应(反应(3 3)故故 H H m3 m3=H=H m1 m1HH m2 m2 (393.5393.5)()(-283.0-283.0)110.5kJmol110.5kJmol1 1注意注意:1)方程式乘以系数)方程式乘以系数,相应反应热也应乘以该系数相应反应热也应乘以该系数.如如反应反
101、应(3 3)2 2反应(反应(1 1)33反应(反应(2 2) 则则 H H m3 m3 = 2H= 2H m1 m1 3H 3H m mC C(s)(s)+O+O2(g)2(g)=CO=CO2(g)2(g); H; H = =393.5kJmol393.5kJmol1 12C(s)+2O2(g)=2CO2(g);H=787kJmol12)正逆反应的反应热绝对值相等,符号相反。如,正逆反应的反应热绝对值相等,符号相反。如,CO2(g)=C(s)+O2(g);H=393.5kJmol15.反应的标准摩尔焓变反应的标准摩尔焓变rHrH m m的计算的计算(1)标准条件)标准条件对于不同状态的物质对
102、于不同状态的物质,其标准的含义不同:其标准的含义不同:气态物质气态物质:指气体混合物中指气体混合物中,各气态物质的分压均各气态物质的分压均为标准压力为标准压力P。P=100kPa溶液中水合离子或水合分子:指水合离子或水合溶液中水合离子或水合分子:指水合离子或水合分子的有效浓度为标准浓度分子的有效浓度为标准浓度C。C=1mol.dm-3液体或固体:指纯液体或纯固体。液体或固体:指纯液体或纯固体。(2)标准状态标准状态:反应中的各物质均处于标准条:反应中的各物质均处于标准条件下称该反应处于标准状态。以件下称该反应处于标准状态。以“”表示。表示。(3)(3)物物质质的的标标准准摩摩尔尔生生成成焓焓:
103、在在标标准准状状态态下下由由指指定定单单质质生生成成单单位位物物质质量量(1mol1mol)纯纯物物质质时时反反应应的的焓焓变变称称该该物物质质标标准准摩摩尔尔生生成成焓。以焓。以 f fH H m m(298.15K)(298.15K)表示。单位表示。单位kJmolkJmol1 1 可查表得。可查表得。例:例:f fH H m m(CO(CO2 2,g g,298.15K)298.15K) 393.5 kJmol393.5 kJmol1 1规定:规定:指定单质标准摩尔生成焓为零。指定单质标准摩尔生成焓为零。 f fH H m m( (单值,单值,298.15K)=0298.15K)=0 f
104、fH H m m(O(O2 2,g g , 298.15K)=0 298.15K)=0指定单质指定单质通常指标准压力和该温度下通常指标准压力和该温度下最稳定最稳定的单质。的单质。如如C:石墨:石墨(s);P为白磷为白磷(s),即,即P(s,白),白);Hg(l)。(4 4)反应的标准摩尔焓变的计算)反应的标准摩尔焓变的计算 aA + bB = gG + dD aA + bB = gG + dDrHrH m m(298.15K)(298.15K)= = g gf fH H m m(G,298.15K) + (G,298.15K) + d df fH H m m(D,298.15K)(D,298.
105、15K)- - a af fH H m m(A,298.15K) + (A,298.15K) + b bf fH H m m(B,298.15K)(B,298.15K); ; 单位:单位: kJmol kJmol1 1反应的焓变基本不随温度而变。反应的焓变基本不随温度而变。即即 H(T)H(298.15K)H(T)H(298.15K)例题例题64.64.已已知知反反应应 N N2(g) 2(g) + + 3H3H2(g)2(g)=2NH=2NH3(g)3(g)的的HH(298.15k) (298.15k) = = -92.22kJmol-92.22kJmol-1-1则则NHNH3(g)3(g)
106、的标准摩尔生成焓为的标准摩尔生成焓为_kJmol_kJmol-1-1。A.-46.11A.-46.11. B.-92.22 C.46.11 D.92.22. B.-92.22 C.46.11 D.92.227272在标准压力和在标准压力和298.15K298.15K时时COCO(g)(g)和和H H2 2O O(g)(g)的标准摩尔生成焓分别的标准摩尔生成焓分别 为为-110.4KJmol-110.4KJmol-1-1和和-241.7KJmol-241.7KJmol-1-1,则生产水煤气反应的,则生产水煤气反应的 C C(S)(S)+H+H2 2O O(g)(g)=CO=CO(g)(g)+H+
107、H2(g)2(g)的标准摩尔焓变为的标准摩尔焓变为 _KJmol _KJmol-1-1 A.-352.1 A.-352.1 B.+131.3 B.+131.3 C.-131.3 D.+352.1 C.-131.3 D.+352.1101.下下列列各各热热化化学学方方程程式式的的热热效效应应,符符合合物物质质标标准准摩摩尔尔生生成成焓焓定定义义的的是是(D)。)。(A)2S(s)+302(g)=2SO3(g)(B)(C)C(金刚石)(金刚石)+O2(g)=CO2(g)(D)C(石墨)(石墨)+O2(g)=CO2(g)136.在在温温度度为为298.15K,压压力力为为101.325kPa下下,乙
108、乙炔炔、乙乙烷烷、氢氢气气和和氧气反应的热化学方程式为:氧气反应的热化学方程式为:2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(l)rHrH m m=-2598kJmol-12C2H6(g)+7O2(g)=4CO2(g)+6H2O(2)rHrH m m=-3118kJmol-1H2(g)+1/2O2(g)=H2O(3)rHrH m m=-285.8kJmol-1根根据据以以上上热热化化学学方方程程式式,计计算算下下列列反反应应的的标标准准摩摩尔尔焓焓变变rHrH m m=()kJmol-1。C2H2(g)+2H2(g)=C2H6(g)(4)(A)311.6(B)-311.6(C)6
109、23.2(D)-623.2答案答案:(4)=1/2(1)-(2)(1)-(2)+2(3)+2(3) rH rH4 4 =1/2(rH=1/2(rH1 1- rH- rH2 2 )+ 2rH)+ 2rH3 3二二.化学反应方向的判断化学反应方向的判断1.1.熵熵(1 1)熵熵:是是系系统统内内物物质质微微观观粒粒子子的的混混乱乱度度( (或或无无序序度度, ,自自由由度度) )的的量量度度. .符符号号为为SS,是是状状态态函函数数。系系统统混混乱乱度度越越大,熵值越大。大,熵值越大。(2 2)热热力力学学第第三三定定律律: :在在绝绝对对零零度度时时, ,一一切切纯纯物物质质的的完完美美晶体的
110、熵值为零晶体的熵值为零, ,S(0K)=0.S(0K)=0.(3)(3)物物质质的的标标准准摩摩尔尔熵熵:单单位位物物质质量量的的纯纯物物质质在在标标准准状状态态下下的的规规定定熵熵叫叫做做该该物物质质的的标标准准摩摩尔尔熵熵,以以S Sm m表表示示。以以J.molJ.mol-1-1.K.K-1-1表示表示. .(4)(4)物质的熵值大小物质的熵值大小, ,有如下规律有如下规律: :对对同同一一物物质质而而言言, ,气气态态时时的的熵熵大大于于液液态态时时, ,而而液液态态时时的的熵熵又大于固态又大于固态. .即即 S Sg gSSSs .Ss .同一物质同一物质, ,聚集状态相同时聚集状态
111、相同时, ,熵值随温度升高而增大熵值随温度升高而增大. . 即即 S S高温高温SS低温低温当当温温度度和和聚聚集集状状态态相相同同时时,结结构构较较复复杂杂(内内部部微微观观粒粒子子较多)的物质的熵值大于结构简单的。较多)的物质的熵值大于结构简单的。 即即 S S复杂分子复杂分子SS简单分子简单分子(5)(5)反应的标准摩尔熵变反应的标准摩尔熵变r rS Sm m aA +bB=gG +dD aA +bB=gG +dDr rS Sm m(298.15K)(298.15K)gSgSm m(G,298.15K)+dS(G,298.15K)+dSm m(D,298.15K)(D,298.15K)-
112、 - aSaSm m(A,298.15K)+bS(A,298.15K)+bSm m(B,298.15K)(B,298.15K); J.K; J.K-1-1.mol.mol1 1反应的熵值基本不随温度而变。反应的熵值基本不随温度而变。即即 rS rSm m(T)rS(T)rSm m(298.15k(298.15k) ) (6) (6) 吉布斯函数吉布斯函数 G=H TS , G=H TS ,是状态函数是状态函数吉布斯函数变吉布斯函数变 G =H TSG =H TS(6 6)反应方向)反应方向( (自发性自发性) )的判断:的判断: G G0 0 反应正向自发反应正向自发 G =0 G =0 平衡
113、状态平衡状态 G G 0 0 反应正向非自发,逆向自发反应正向非自发,逆向自发。HH0 0,S S 0 0;GG0 0 正向自发正向自发HH0 0,S S 0 0;GG0 0正向非自发正向非自发HH0 0,S S 0 0;升升高高至至某某温温度度时时GG由由正正值值变为负值,高温有利于正向自发变为负值,高温有利于正向自发HH0 0,S S 0 0;降降低低至至某某温温度度时时GG由由正正值值变为负值,低温有利于正向自发变为负值,低温有利于正向自发(7 7)反应自发进行的临界温度:)反应自发进行的临界温度:例题例题5353对于反应对于反应()()()(),()(), H=+90KJmoLH=+9
114、0KJmoL S=+12JKS=+12JKmoLmoL,下下列列哪哪种种情情况况是是正正确的确的。任何温度下均自发任何温度下均自发;任何温度下均非自发任何温度下均非自发低低温温下下非非自自发发,高高温温下下自自发发;低低温温下下自自发发,高高温温下非自发下非自发60.60.化学反应达到平衡时有化学反应达到平衡时有_。 A. G A. G=0 B.G0 =0 B.G0 C. G=0 C. G=0 D. G0 D. G. H,S,S . H. H,S,S. H,S,S . H. H,S三三化学反应速率化学反应速率1. 1. 化学反化学反应速率的表示速率的表示B B:B:B物质的化学计量数。反应物取
115、负值,生成物取正值物质的化学计量数。反应物取负值,生成物取正值。对于反应:对于反应: aA + bB = gG + dD aA + bB = gG + dD 例:例: N N2 2+3H+3H2 2 = 2NH = 2NH3 3例题例题103.反反应应2H2+O22H2H2 2O O的的反反应应速速率率可可表表示示为为( D )(A A) (B B)(C)(D)全部正确)全部正确 化化学学反反应应速速率率首首先先取取决决于于反反应应物物本本性性, ,对对一一给给定定的的反反应应, ,反反映映速速率率与与反反应应物物浓浓度度( (压压力力) )、温温度度、催催化化剂剂等等因因素素有有关。关。2.
116、2.浓度的影响和反应级数浓度的影响和反应级数 浓浓度度对对反反应应速速率率的的影影响响: :增增加加反反应应物物或或减减少少生生成成物物的的浓浓度度, ,反应速率加大。反应速率加大。(1)(1)质质量量作作用用定定律律:在在一一定定温温度度下下,对对于于元元反反应应(即即一一步步完完成成的的反反应应,又又称称基基元元反反应应或或简简单单反反应应),反反应应速速率率与与反反应应物物浓浓度度(以以反反应应方方程程式式中中相相应应物物质质的的化化学学计计量量数数为为指指数数)的的乘积成正比。乘积成正比。(2)(2)速率方程式速率方程式元反应元反应: aA + bB = gG + dD aA + bB
117、 = gG + dD速率方程式:速率方程式:=c(A)c(A)a ac(B)c(B)b b:速速率率常常数数,在在一一定定温温度度和和催催化化剂剂下下,为为一一常常数数(单单位位不不确确定)。定)。 n=a+b:n=a+b:称反应级数;称反应级数; 例:例:C C2 2H H5 5Cl = CCl = C2 2H H4 4 +HCl +HCl;=c=c(C C2 2H H5 5ClCl););n=1n=1一级反应一级反应NONO2 2 +CO +CO =NO =NO +CO+CO2 2;=;=c(NOc(NO2 2) )c(CO)c(CO);n=2;n=2二二级级反应反应2NO 2NO +O+
118、O2 2=2NO=2NO2 2; ; =c(NO)c(NO)2 2. .c(Oc(O2 2) );n=3n=3三三级级反反应应非元反应:非元反应:(即两个或两个以上元反应构成):(即两个或两个以上元反应构成): aA +bB=gG +dD aA +bB=gG +dD速率方程式:速率方程式:=c(A)c(A)x xc(B)c(B)y y 反应级数反应级数: n=x + y: n=x + yx x 、y y反应级数,由试验来确定。反应级数,由试验来确定。注注意意:在在书书写写反反应应速速率率方方程程式式时时,反反应应中中液液态态和和固固态态纯纯物质的浓度作为物质的浓度作为常数常数“1”。例题例题5
119、4.54.对对于于反反应应而而言言,当当的的浓浓度度保保持持不不变变,的的起起始始浓浓度度增增加加到到两两倍倍时时,起起始始反反应应速速率率增增加加到到两两倍倍;当当的的浓浓度度保保持持不不变变,的的起起始始浓浓度度增增加加到到两两倍倍时时,起起始始反反应应速速率率增增加加到到四倍,则该反应的速率方程式为四倍,则该反应的速率方程式为_。 . .k k . . k kB B. .k k CCB B 2 2 D. V=kC D. V=kCA A 2 2CCB B 2 2 7070. .反应反应2H2H2 2+2NO2H+2NO2H2 2O+NO+N2 2的速率方程为的速率方程为V=kCV=kC(H
120、 H2 2)CC(NONO) 2 2,则则此此反反应应的的总总级级数数为为_。A.4 A.4 B.3 B.3 C.2 D.1 C.2 D.12 2温度对反应速率的影响温度对反应速率的影响阿仑尼乌斯公式:阿仑尼乌斯公式:Z:Z:指前因子;指前因子;Ea:Ea:活化能活化能(1)(1)温温度度升升高高(T);T);速速率率常常数数升升高高kk(k k正正,k k逆逆); ; 反应速率反应速率。 温度每增加温度每增加1010o oC C, 或或k k增大增大2 23 3倍。倍。(2)(2)活活化化能能越越低低EaEa,速速率率常常数数升升高高k,k,反反应应速速率率越越高高3 3活化能与催化剂活化能
121、与催化剂(1 1)活活化化能能:活活化化络络合合物物(或或活活化化分分子子)的的平平均均能能量量与与反反应应物物分分子子平平均均能能量量之之差差。即即反反应应发发生生所所必必须须的的最最低低能量。能量。 Ea( Ea(正正) ) Ea(Ea(逆逆)H)H(2 2)催催化化剂剂:改改变变反反应应历历程程,降降低低反反应应活活化化能能,加加快快反反应应速速率率。而而本本身身组组成成、质质量量及及化化学学性性质质在在反反应应前前后后保保持不变。持不变。反应过程能量EIEIIEa(正)Ea(逆)E rHm终态始态(过渡态)III图2.4反应系统中活化能示意图Ea(正)=E-EIEa(逆)=E-EIIE
122、4 4从从活活化化分分子子、活活化化能能的的观观点点解解释释加加快快反反应应速速率率的的方方法法:从从活活化化分分子子、活活化化能能的的观观点点来来看看,增增加加活活化化分分子子总总数数可可加加快快反反应速率。应速率。 活化分子总数分子总数活化分子总数分子总数活化分子数活化分子数% %(1 1)增增大大浓浓度度:活活化化分分子子一一定定,浓浓度度增增大大,增增加加单单位位体体积积内内分子总数分子总数,增加活化分子总数,从而加快反应速率。,增加活化分子总数,从而加快反应速率。(2 2)升升高高温温度度:分分子子总总数数不不变变,升升高高温温度度, ,一一方方面面, ,分分子子运运动动速速率率加加
123、快快, ,分分子子碰碰撞撞几几率率增增加加, ,反反应应速速率率增增加加; ;另另一一方方面面, ,升升高高温温度度使使更更多多分分子子获获得得能能量量而而成成为为活活化化分分子子,活活化化分分子子显显著著增加增加,增加活化分子总数,从而加快反应速率。,增加活化分子总数,从而加快反应速率。(3 3)催催化化剂剂:降降低低反反应应的的活活化化能能,使使更更多多分分子子成成为为活活化化分分子子,活活化化分分子子显显著著增增加加,增增加加活活化化分分子子总总数数,从从而而加加快快反反应应速速率。率。(正正 逆逆)分子总数活化分子分数活化分子总数反应速率增大浓度(或压力)升高温度使用催化剂(降低活化能
124、)127.反应反应的的,欲加快正反应欲加快正反应速率速率,下列措施无用的是下列措施无用的是:D(A)增大增大O2的分压的分压;(B)升温升温;(C)使用催化剂使用催化剂;(D)增加增加C碳的浓度碳的浓度.66.催化剂加快反应进行的原因在于它(催化剂加快反应进行的原因在于它()提高反应活化能提高反应活化能;降低反应活化能降低反应活化能;使平衡发生移动使平衡发生移动;提高反应分子总数提高反应分子总数.67升高温度可以增加反应速率,主要是因为升高温度可以增加反应速率,主要是因为_。增加了分子总数增加了分子总数增加了活化分子百分数增加了活化分子百分数降低了反应的活化能降低了反应的活化能使平衡向吸热方向
125、移动使平衡向吸热方向移动四化学平衡四化学平衡1 1化学平衡的特征:化学平衡的特征: (1 1)正正逆逆即即正正、逆逆两两方方向向反反应应速速率率相相等等时时, ,系统达到平衡状态。系统达到平衡状态。(2 2)生生成成物物和和反反应应物物的的浓浓度度(或或压压力力)不不再再发发生变化(恒定)。生变化(恒定)。(3(3)化化学学平平衡衡是是有有条条件件的的、相相对的的、暂时的的动态平衡。条件改平衡。条件改变, ,平衡会平衡会发生移生移动。例题例题61.61.在在指指定定条条件件下下,可可逆逆反反应应达达到到平平衡衡时时 () . .各反应物和生成物的浓度相等各反应物和生成物的浓度相等 . .各各反
126、反应应物物浓浓度度的的乘乘积积小小于于各各生生成成物物浓浓度度的乘积的乘积 . .各各生生成成物物浓浓度度的的乘乘积积小小于于各各反反应应物物浓浓度度的乘积的乘积 . .各反应物和生成物浓度均为定值各反应物和生成物浓度均为定值2. 2. 标准平衡常数标准平衡常数k k(1)(1)试试验验证证明明:生生成成物物相相对对浓浓度度(或或相相对对压压力力)以以计计量量系系数数为为指指数数的的的的乘乘积积与与反反应应物物相相对对浓浓度度(或或相相对对压压力力)以以计计量量系系数数为为指指数数的的的的乘乘积积的的比比值值为为一一常常数数,此此常常数数称称为为该该反反应应在在该该温温度度下下的的标标准准平平
127、衡衡常常数,以数,以k k表示。表示。(2) k(2) k的表达式的表达式对于气体反于气体反应: aA(g) +bB(g)=gG(g) +dD(g) aA(g) +bB(g)=gG(g) +dD(g)对于溶液中的反应对于溶液中的反应: aA(aq) +bB(aq)=gG(aq) +dD(aq): aA(aq) +bB(aq)=gG(aq) +dD(aq)p p=100kPa ; C=100kPa ; C=1moldm=1moldm-3-3 说明说明: : k k只只是是温温度度的的函函数数, ,温温度度一一定定, , k k为为一一常常数数, ,不不随随浓浓度或压力而变。度或压力而变。 k k
128、表达式表达式, ,与化学方程式的书写方式有关与化学方程式的书写方式有关 N N2 2 + 3H+ 3H2 2 = 2NH= 2NH3 ; 3 ; k k1 1 N N2 2 + H+ H2 2 = NH= NH3 ; 3 ; k k2 2 2NH 2NH3 3 = N= N2 2 + 3H+ 3H2 2 ; k ; k3 3 k k1 1= =k k2 22 2= =多重平衡规则多重平衡规则反应(反应(3 3)反应()反应(1 1)+ +反应(反应(2 2); k; k3 3= k= k1 1. . k k2 2反应(反应(3 3)反应()反应(1 1)反应()反应(2 2); k; k3 3
129、= k= k1 1/k/k2 2例题例题69.69.一一密密闭闭容容器器中中,有有A A、B B、C C三三种种气气体体建建立立了了化化学学平平衡衡,它它们们的的反反应是应是A A(g g)+B+B(g g)CC(g g),相相同同温温度度下下,体体积积缩缩小小2/32/3,则则平平衡衡常常数数K K为为原来的:原来的:_。 A.3 A.3倍倍 B.2 B.2倍倍 C.9 C.9倍倍 D. D.不变不变66.66.某温度时反应某温度时反应 H H2 2(g)+Cl(g)+Cl2 2(g)=2HCl(g)=2HCl2 2(g)(g)的的K K1 1=410=410-2-2,则反应,则反应HClH
130、Cl2 2(g)=(g)=1 1/ /2 2 H H2 2(g)+ (g)+ 1 1/ /2 2 Cl Cl2 2(g)(g)的的K K2 2为为_。A. 25 A. 25 B. 5 B. 5 C .410 C .410-2-2 D.210 D.210-1-171.71.已知已知: (1) C: (1) C(s)(s)+CO+CO2(g)2(g)=2CO=2CO(g)(g),K,K1 1 (2)CO(g)+Cl(2)CO(g)+Cl2 2(g)=COCl(g)=COCl2 2(g),K(g),K2 2则则反反应应 2COCl2COCl2 2(g)=C(s)+CO(g)=C(s)+CO2 2(g
131、)+2Cl(g)+2Cl2 2(g)(g)的平衡常数为的平衡常数为: : A. K A. K1 1(K(K2 2) )2 2 B. (K B. (K1 1) )2 2KK2 2 C.1/ K C.1/ K1 1(K(K2 2) )2 2 D. 1/( K D. 1/( K1 1) )2 2KK2 23.3.温度对平衡常数的影响温度对平衡常数的影响: :对对于于吸吸热热反反应应,rHm,rHm 0,0,随随温温度度升升高高, ,平平衡衡常常数数增增大大. .即即T, kT, k对对于于放放热热反反应应,rHm,rHm0, 0, 随随温温度度升升高高, ,平平衡衡常常数数减减少少. .即即T, k
132、T, k例题例题5656. .某反应的某反应的HH00,某,某k k与温度与温度T T的关系符合的关系符合( ( B B ). ).。 A.k A.k与与T T无关系无关系 B. TB. T升高,升高,k k变小变小 C. T C. T升高,升高,k k变大变大 D. D.不确定不确定73.反反应应H2g+I2(g)2HI(g),在在350oC时时浓浓度度平平衡衡常常数数Kc=66.9;448oC时浓度平衡常数时浓度平衡常数KC=50.0。由此判断下列说法正确的是:由此判断下列说法正确的是:A。该反应的正反应是吸热反应。该反应的正反应是吸热反应B。该反应的逆反应是放热反应。该反应的逆反应是放热
133、反应C。该反应的正反应是放热反应。该反应的正反应是放热反应D。温度对该反应没有影响。温度对该反应没有影响4.平衡常数的有关计算平衡常数的有关计算(1)通过热力学常数计算通过热力学常数计算:其中其中,rGrGm m(T) (T) rHrHm m(298.15K) +rS(298.15K) +rSm m(298.15k)(298.15k)(2)通过有关化学平衡进行计算通过有关化学平衡进行计算:已知初始浓度和转化率已知初始浓度和转化率,通过化学平衡可求平衡常通过化学平衡可求平衡常数数;或已知平衡常和数初始浓度或已知平衡常和数初始浓度,通过化学平衡可求平通过化学平衡可求平衡浓度和转化率衡浓度和转化率.
134、例例:5.在温度和压强不变的情况下在温度和压强不变的情况下,1dm3NO2在高温时按在高温时按2NO2(g)O2(g)+2NO(g)分解)分解,达到平衡时达到平衡时,体体积变为积变为1.2dm3,此时此时,NO2的转化率为的转化率为:A.10%;B.20%C.40%;D.50%提示提示:设反应前的总摩尔数为设反应前的总摩尔数为n1,平衡时的总摩尔数为平衡时的总摩尔数为n2,则则;2NO2(g)=O2(g)+2NO(g)平衡摩尔数平衡摩尔数:n1-2xx2xn2=(n1-2x)+x+2x=n1+x=1.2n1;x=0.2n1;例例:6.在一定温度下在一定温度下,将将1.0molN2O4(g)放入
135、一密闭容器中)放入一密闭容器中,当反当反应应N2O4(g)2NO2(g)达到平衡时)达到平衡时,容器内有容器内有0.8molNO2(g),气体总压力为气体总压力为100.0kPa,则该反应的则该反应的K 为为:(A)0.76(B)1.3(C)0.67(D)4.0提示:提示:N2O4(g)=2NO2(g)平衡时物质的量平衡时物质的量/mol0.60.8平衡时的摩尔分数平衡时的摩尔分数x 0.6/1.40.8/1.4平衡分压为:平衡分压为:0.6/1.4P总总=42.86kPa;0.8/1.4P总总=57.14kPa4.4.化化学学平平衡衡的的移移动动: :因因条条件件的的改改变变使使化化学学反反
136、应应从从原原来来的的平平衡衡状状态态转变到新的平衡状态的过程叫化学平衡的移动。转变到新的平衡状态的过程叫化学平衡的移动。(1)(1)吕吕. .查查德德里里原原理理: :假假如如改改变变平平衡衡系系统统的的条条件件之之一一, ,如如浓浓度度、压压力或温度力或温度, ,平衡就平衡就向向能能减弱这个改变的方向移动减弱这个改变的方向移动。即。即浓浓度度对对化化学学平平衡衡的的影影响响: : 在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下, ,增增大大反反应应物物的的浓浓度度或或减减少少生生成成物物的的浓浓度度, , 都都可可以以使使平平衡衡向向正正反反应应的的方方向向移移动动; ;增增大大生生成成物物的
137、的浓浓度度或或减减少少反反应应物物的的浓浓度度, ,都都可可以以使使平平衡向逆反应的方向移动。衡向逆反应的方向移动。压压力力对对化化学学平平衡衡的的影影响响: :在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下, ,增增大大压压力力会会使使化化学学平平衡衡向向着着气气体体体体积积(分分子子数数)减减小小的的方方向向移移动动; ;减减小小压力压力, ,会使平衡向着气体体积增大的方向移动。会使平衡向着气体体积增大的方向移动。温温度度对对化化学学平平衡衡的的影影响响: :在在其其他他条条件件不不变变的的情情况况下下, ,升升高高温温度度, ,会会使使化化学学平平衡衡向向着着吸吸热热反反应应的的方方向向移
138、移动动; ;降降低低温温度度, ,会会使使化化学学平衡平衡向着放热反应的方向移动。向着放热反应的方向移动。注意注意: :催化剂同时加快正逆反应速率催化剂同时加快正逆反应速率, ,故不能使平衡发生移动故不能使平衡发生移动. .例题例题55.55.某温度,下列反应达到平衡,某温度,下列反应达到平衡, COCO()H H2 2O O() COCO2 2() H H2 2(), , H H O O , 为为了提高了提高COCO的转化率,可采取的方法是的转化率,可采取的方法是。A.A.升高温度升高温度 B.B.降低温度降低温度 C.C.增加总压力增加总压力 C. C. 减少总压力减少总压力76.已知反应
139、已知反应NO(g)+CO(g)=1/2N2(g)+CO2(g),有利于有毒气体,有利于有毒气体NO和和CO最大转化率的措施是最大转化率的措施是:A.低温低压低温低压B.低温高压低温高压C.高温高压高温高压D.高温低压高温低压(2)利用反应商判断反应移动的方向)利用反应商判断反应移动的方向反应商反应商:反应在任意状态(或起始状态)时反应在任意状态(或起始状态)时,生成物相对浓度生成物相对浓度(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积与反应物相对浓度(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积与反应物相对浓度(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积的比值称为反应商。(或相对压力)以计量系数为指数的的乘积的比值
140、称为反应商。以以Q表示表示.对于反应对于反应: aA: aAbBbBgGgGdDdD在任意状态(或起始状态)时:在任意状态(或起始状态)时:热力学等温方程式热力学等温方程式:=+RTlnQ;其中其中,=RTlnK反应方向(即平衡移动)判断反应方向(即平衡移动)判断:若若Q kQkQk平衡向左移动,反应逆向自发进行。平衡向左移动,反应逆向自发进行。例题例题126.反应反应在在298K时标准平时标准平衡常数衡常数.若在此温度时若在此温度时,该反应的反应商该反应的反应商Q=1.2则反应进行的方向是则反应进行的方向是:(C)(A)处于平衡状态处于平衡状态;(B)逆向进行逆向进行;(C)正向进行正向进行
141、;(D)无法判断无法判断. 3. 53. 5氧化还原与电化学氧化还原与电化学一一. .氧化还原反应氧化还原反应1.1.氧化反应氧化反应: :物质物质失去电子失去电子的反应称的反应称氧化反应氧化反应. .例例Zn-2eZn-2e-1-1=Zn=Zn2+ 2+ (化合价升高化合价升高的过程)的过程) 2.2.还原反应还原反应: : 物质物质得到电子得到电子的反应称的反应称还原反应还原反应. . 例例CuCu2+2+2e+2e-1-1=Cu=Cu(化合价降低化合价降低的过程)的过程)3.3.氧化剂氧化剂: :得到电子(化合价降低)的物质是氧化剂得到电子(化合价降低)的物质是氧化剂, ,如如CuCu2
142、+2+。4.4.还原剂还原剂: :失去电子(化合价升高)的物质是还原剂失去电子(化合价升高)的物质是还原剂, ,如如ZnZn。5.5.氧化还原反应氧化还原反应: :有电子转移的反应。有电子转移的反应。15对于化学反应对于化学反应:Cl2+6NaOH=NaClO3+5NaCl+3H2O,下列评述下列评述中中,Cl2在该反应中所起的作用的正确评述是在该反应中所起的作用的正确评述是:A.Cl2既是氧化剂既是氧化剂,又是还原剂又是还原剂;B.Cl2是氧化剂是氧化剂,不是还原剂不是还原剂;C.Cl2是还原剂是还原剂,不是氧化剂不是氧化剂;D.Cl2既不是氧化剂既不是氧化剂,又不是还原剂又不是还原剂;6.
143、 6. 氧化还原反应方程式的配平氧化还原反应方程式的配平: : 离子离子电子法配平氧化还原反应方程式的步骤电子法配平氧化还原反应方程式的步骤: :(1)(1)用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。用离子式写出参加氧化还原反应的反应物和产物。如:如:MnOMnO4 4- - + Fe + Fe2+2+ Mn Mn2 +2 + + Fe + Fe3+3+(2)(2)写写出出氧氧化化还还原原反反应应的的两两个个半半反反应应: :还还原原剂剂失失去去电电子子被被氧氧化化氧化反应氧化反应; ;氧化剂得到电子被还原氧化剂得到电子被还原还原反应。还原反应。 MnO MnO4 4- - +e+e- -
144、Mn Mn2 +2 + ; Fe ; Fe2+2+ Fe Fe3+3+(3)(3)配配平平半半反反应应式式使使两两边边的的各各种种元元素素原原子子总总数数和和电电荷荷总总数数均均相相等等。 MnO MnO4 4- - + 8H + 8H + + +5e +5e- - Mn Mn2 +2 +4H+4H2 2O O ; ; FeFe2+2+ - e - e- - Fe Fe3+3+(4)(4)根根据据氧氧化化剂剂和和还还原原剂剂得得失失电电子子总总数数相相等等的的原原则则确确定定各各半半反反应式的系数应式的系数, ,并合并之并合并之, ,写出配平的离子方程式和分子方程式。写出配平的离子方程式和分子
145、方程式。 MnO MnO4 4- - + 5Fe+ 5Fe2+2+ + 8H + 8H + + = Mn = Mn2 +2 + + 5Fe5Fe3+ 3+ + 4H+ 4H2 2O O二二. . 原电池与电极电势原电池与电极电势1. 1. 原电池原电池: :将化学能转化为电能的装置。将化学能转化为电能的装置。(1)(1)原电池的电极反应原电池的电极反应 ( (半反应半反应) )、电池反应、电池反应 ( (总反应总反应) ):例如铜锌原电池例如铜锌原电池: :负极发生氧化反应负极发生氧化反应, , 例例Zn - 2eZn - 2e-1-1=Zn=Zn2+2+正极发生还原反应正极发生还原反应,例,
146、例CuCu2+ 2+ + 2e+ 2e-1-1=Cu =Cu 原电池的总反应:原电池的总反应: Zn + Cu Zn + Cu2+2+= Zn= Zn2+2+ Cu+ Cu(2) (2) 原电池的图式:原电池的图式:( ()B BB B+ +(C C)AA+ +(C C)A (+)A (+)例如例如, ,铜锌原电池:()铜锌原电池:()ZnZnZnZn2+2+(C C)CuCu2+2+(C C)C u (+)C u (+) 代表相界代表相界,代表盐桥代表盐桥, ,电子通过盐桥流动电子通过盐桥流动, ,沟通线路沟通线路. .2.2.电极类型及符号电极类型及符号组成原电池的电极归纳起来分为四类:组
147、成原电池的电极归纳起来分为四类:(1)(1)金属金属金属离子电极金属离子电极, ,例如:例如: Zn ZnZnZn2+2+(C C)(2)(2)非金属非金属非金属离子电极非金属离子电极, ,例如:例如:PtPtH H2 2(P P)H H+ +(C C)(3)(3)金属离子电极金属离子电极, ,例如:例如:PtPtFeFe3 3(C(C1 1), Fe), Fe2 2(C(C2 2) )(4)(4)金属金属金属难溶盐电极金属难溶盐电极, ,例如:例如:Ag,AgClAg,AgCl(S S)ClCl(C C)说明:说明:1)非金属电极及离子电极非金属电极及离子电极,必须外加一个能导电而本身并不参
148、,必须外加一个能导电而本身并不参加加反应的反应的惰性电极惰性电极(如铂(如铂Pt、石墨、石墨C)作辅助电极;)作辅助电极;2)不同价态离子之间无相界,用(,)隔开;不同价态离子之间无相界,用(,)隔开;3)H离子或离子或OH离子参与了氧化还原反应,也应写入半电池离子参与了氧化还原反应,也应写入半电池中。中。例题例题8282根根据据下下列列反反应应构构成成原原电电池池,其其电电池池图图式为式为。 Fe Fe2+2+ + Ag + Ag+ + Fe Fe3+3+ + Ag + AgA.(A.(一一) Fe) Fe2+2+FeFe3+ 3+ Ag Ag+ +Ag(+)Ag(+)B.(B.(一一)Pt
149、Fe)PtFe2+2+FeFe3+3+AgAg+ +Ag (+)Ag (+)C.(C.(一一)PtFe)PtFe2+2+,Fe,Fe3+3+ Ag Ag+ +Ag,Ag(+)Ag,Ag(+)D.(D.(一一)PtFe)PtFe3+3+, Fe, Fe2+2+AgAg+ +Ag(+)Ag(+)3 3电电极极电电势势:金金属属(或或非非金金属属)与与溶溶液液中中自自身身离离子子达达到到平衡时产生的电势称电极的电极电势,以平衡时产生的电势称电极的电极电势,以表示。表示。(1)(1)标标准准氢氢电电极极:规规定定在在任任何何温温度度下下标标准准氢氢电电极极的的电电极极电电势为零,即势为零,即(H H+
150、 +/H/H2 2)=0.0000V=0.0000V标准氢电极为标准氢电极为:Pt:PtH H2 2(100kPa)(100kPa)H H+ +(1mol.dm(1mol.dm-3-3) )(2)(2)标标准准电电极极电电势势:电电极极处处在在标标准准状状态态( (气气体体分分压压为为100kPa,100kPa,离子浓度为离子浓度为1mol.dm1mol.dm-3-3) )时的电极电势。时的电极电势。将将待待测测电电极极与与标标准准氢氢电电极极组组成成原原电电池池, ,可可求求待待测测电电极极的的标标准电极电势。准电极电势。说明:说明:1)电极电势在一定温度下为一常数电极电势在一定温度下为一常
151、数,不随电极反应形式的不随电极反应形式的改变而变改变而变.例:例: CuCu2+ 2+ + + 2e=Cu,=+0.34V;Cu2e=CuCu2+ 2+ =+0.34V2)电极电势不随电极反应计量系数的改变而变化。电极电势不随电极反应计量系数的改变而变化。例:例:电极反应:电极反应:CuCu2+2+ +2e=Cu,=+0.34V电极反应:电极反应:2Cu=2CuCu2+2+ +4e,=+0.34V例题例题: :73.73.电电极极反反应应CuCu2+2+2e=Cu,+2e=Cu,=+0.34V,=+0.34V,推推测测电电极极反反应应2Cu= 2Cu2Cu= 2Cu2+2+4e+4e的的值为值
152、为_ A.-0.68V;B.+0.68V;C.-0.34V ; A.-0.68V;B.+0.68V;C.-0.34V ;D.+0.34VD.+0.34V(3 3)原电池电动势原电池电动势: : E=E=(+)(+)()(); E E= =(+)(+)()()电电极极电电势势高高的的电电极极作作正正极极,电电极极电电势势低低的的电电极极作作负负极极,E0,原电池正常工作,电流从正极流向负极。原电池正常工作,电流从正极流向负极。(4)(4)参参比比电电极极:由由于于标标准准氢氢电电极极要要求求氢氢气气纯纯度度高高、压压力力稳稳定定, ,并并且且铂铂在在溶溶液液中中易易吸吸附附其其他他组组分分而而失
153、失去去活活性性。因因此此, ,实实际际上上常常用用易易于于制制备备、使使用用电电极极电电势势稳稳定定的的甘甘汞汞电电极极或氯化银电极或氯化银电极作电极电势的对比参考作电极电势的对比参考, ,称为参比电极称为参比电极 4 4能斯特方程能斯特方程(1)(1)电动势的能斯特方程的能斯特方程: 298K: 298K时。 原原电池反池反应: aA + bB = gG + dD,: aA + bB = gG + dD,其中:其中:C C=1moldm=1moldm-3-3可见可见, ,随反应的进行随反应的进行, ,原电池的电动势将不断减少原电池的电动势将不断减少. .例:例:Ni(s)+Cu2+(aq)N
154、i2+(aq)+Cu(s)(2)2)电极电势的能斯特方程电极电势的能斯特方程: :对任意给定的电极对任意给定的电极a a(氧化态)(氧化态)+ ne+ ne- - = b= b(还原态)(还原态), ,298K298K时时: :其中:其中:C C=1moldm=1moldm-3-3, ,例:例: Cu2+(aq)2e e- - Cu(s) FeFe3 3(aqaq) e e Fe Fe2 2(aqaq)使用能斯特方程应注意:使用能斯特方程应注意:(1 1)参参加加电电极极反反应应的的物物质质若若是是纯纯物物质质或或纯纯液液体体,则则该该物物质的质的浓度作为浓度作为1 1。(2 2)若)若电极反
155、极反应中某物中某物质是是气体,气体,则用相用相对分分压P/PP/P 代代替相对浓度替相对浓度C/ /C例:例:氢电极氢电极,电极反应为电极反应为:2H+(aq)+2e-=H2(g),其能斯特方程为其能斯特方程为:其中:其中:P P = = 100kPa100kPa(3)对于有对于有H+或或OH-参加的电极反应参加的电极反应,其浓度及其其浓度及其计量系数也应写入能斯特方程。计量系数也应写入能斯特方程。如如,电极反应电极反应: MnO MnO4 4- - + 8H + 8H + + +5e +5e- - Mn Mn2 +2 +4H+4H2 2O O其能斯特方程为其能斯特方程为:例题例题76.76.
156、电电池池(-)ZnZnSO(-)ZnZnSO4 4(1.0mol (1.0mol dmdm-3-3) ) CuSOCuSO4 4(1.0mol (1.0mol dmdm-3-3) ) Cu(+) Cu(+) 如如果果改改变变下下列列条条件件,原原电电池池的的电电动动势势不不发生改变的是发生改变的是( ( C C ) )。A.A.增加溶液增加溶液CuSOCuSO4 4的浓度的浓度B.B.增加溶液增加溶液ZnSOZnSO4 4的浓度的浓度C.CuSOC.CuSO4 4溶液和溶液和ZnSOZnSO4 4溶液的浓度增加相同的倍溶液的浓度增加相同的倍D.D.溶液变成碱性溶液变成碱性81.81.298K2
157、98K时时,金金属属锌锌放放在在1.0mol 1.0mol dmdm-3-3的的ZnZn2+2+溶溶液液中中,其其电电极极电电势势为为=-0.76V=-0.76V。若若往往锌锌盐盐溶溶液液中中滴滴加加少少量量氨氨水水, ,则电极电势应则电极电势应B B _ _ 。A A 增大增大 B B减小减小 C C不变不变 D D不能判断不能判断128.已知已知.某原电池的两个半电池都由某原电池的两个半电池都由AgNO3溶液和银丝组成溶液和银丝组成,其中一个半电池的其中一个半电池的另一半电池的另一半电池的将二者连通后将二者连通后,其电动势为其电动势为:(B)(A)0.00V(B)0.059V(C)0.80
158、V(D)无法判断无法判断77.77.SnSn4+4+/Sn/Sn2+2+半半电电池池中中,SnSn2+2+的的浓浓度度为为0.1 0.1 moldmmoldm-3-3,Sn,Sn4+4+的的浓浓度为度为0.01 moldm0.01 moldm-3-3, ,其电极电势为其电极电势为: ( : ( C C ) ) 。 A. A.(Sn4+/Sn2+)(Sn4+/Sn2+)+0.0592V B.+0.0592V B.(Sn4+/Sn2+)(Sn4+/Sn2+)-0.0592V-0.0592VC.C.(Sn4+/Sn2+)(Sn4+/Sn2+)_(0.0592/2)V_(0.0592/2)V;D.;D
159、.(Sn4+/Sn2+)(Sn4+/Sn2+)+(0.0592/2)V+(0.0592/2)V36.下列电池反应下列电池反应:Ni(s)+Cu2+(aq)Ni2+(1.0mol.dm-3)+Cu(s),已知电对已知电对Ni2+/Ni的的为为-0.257V,则电对,则电对Cu2+/Cu的的为为+0.342V,当电池电动势为零时当电池电动势为零时,Cu2+离子浓度应为离子浓度应为:(A)5.0510-27mol.dm-3;(B)4.9510-21mol.dm-3(C)7.1010-14mol.dm-3;(D)7.5610-11mol.dm-334.电极反应电极反应:MnOMnO4 4- - + 8
160、H + 8H + + +5e +5e- - Mn Mn2 +2 +4H+4H2 2O O的标准电动势为的标准电动势为+1.51V,则当则当pH=1.0时时,其余物质浓度均为其余物质浓度均为1.0mol.dm-3时的电时的电动势为动势为:(A)+1.51V;(B)+1.50V(C)+1.42V;(D)+1.60V1.由两个氢电极组成原电池由两个氢电极组成原电池:(-)Pt(-)PtH2(g)(100kPa) (100kPa) H+(0.10mol.dm-3) H2(g)(100kPa)(100kPa)H+(xmol.dm-3);试验测得该原电池的电动势为试验测得该原电池的电动势为0.016V,则
161、组成该原电池则组成该原电池正极的氢电极中氢离子浓度正极的氢电极中氢离子浓度(x)为为-C C-mol.dm-3 A.0.053; B.0.029; A.0.053; B.0.029; C.0.19C.0.19 D.0.35 D.0.35提示提示: :5. 5. 电极电势的应用电极电势的应用(1 1)比比较较氧氧化化剂剂、还还原原剂剂的的相相对对强强弱弱:电电极极电电势势代代数数值值越越大大,其其氧氧化化态态氧氧化化性性越越强强(是是越越强强氧氧化化剂剂),对对应应还还原原态态的的还还原原性性越越弱弱(是是越越弱弱的的还还原原剂剂);电电极极电电势势代代数数值值越越小小,其其还还原原态态的的还还
162、原原性性越越强强(是是越越强强还还原原剂剂),对对应应氧氧化化态态的的氧氧化化性性越越弱(是越弱的氧化剂)。弱(是越弱的氧化剂)。例例,已知已知:则则,氧化性强弱顺序为氧化性强弱顺序为:(2 2)判断氧化还原反应进行的方向:电极电势判断氧化还原反应进行的方向:电极电势代数值代数值大的电对中氧化态物质作氧化剂大的电对中氧化态物质作氧化剂可以和电极电势可以和电极电势代代数值小的电对中还原态物质作还原剂数值小的电对中还原态物质作还原剂自发进行反应。自发进行反应。已知:已知:(Sn2+/Sn)(Sn2+/Sn) - -0.1375V; (Pb2+/Pb)- -0.1262V在标准状态下在标准状态下,反
163、应方向为反应方向为:Sn+Pb2+Sn+Pb(3 3)计计算算氧氧化化还还原原反反应应进进行行的的程程度度:氧氧化化还还原原反反应应进进行行的的程程度度可可用用标标准准平平衡衡常常数数k k来来表表示示。在在29829815k15k时,时,;E=(+)()例题例题74.74.在标准条件下在标准条件下, ,下列反应均正方向进行下列反应均正方向进行: : Cr Cr2 2O O7 72-2-+6Fe+6Fe2+2+14H+14H+ +=2Cr=2Cr3+3+6Fe+6Fe3+3+7H+7H2 2O O 2Fe 2Fe3+3+Sn+Sn2+2+=2Fe=2Fe2+2+Sn+Sn4+4+它们中间最强的
164、氧化剂和最强的还原剂是它们中间最强的氧化剂和最强的还原剂是_A.SnA.Sn2+2+和和FeFe3+ 3+ B. CrB. Cr2 2O O7 72-2-和和SnSn2+2+ C. CrC. Cr3+3+和和SnSn4+ 4+ D. CrD. Cr2 2O O7 72-2-和和FeFe3+3+75.75.已知已知 Sn4+/Sn2+Sn4+/Sn2+=0.15V=0.15V, Cu2+/CuCu2+/Cu=0.34V=0.34V Fe3+/Fe2+Fe3+/Fe2+=0.77V=0.77V, Cl2/Cl-Cl2/Cl-=1.36V=1.36V在标准状态下能自发进行的反应是在标准状态下能自发进
165、行的反应是 。A.ClA.Cl2 2+Sn+Sn2+2+ 2Cl 2Cl- -+Sn+Sn4+4+B.2FeB.2Fe2+2+Cu+Cu2+2+ 2Fe 2Fe3+3+Cu+CuC.2FeC.2Fe2+2+Sn+Sn4+4+ 2Fe 2Fe3+3+Sn+Sn2+2+D.2FeD.2Fe3+3+Sn+Sn2+2+ 2Fe 2Fe2+2+Sn+Sn4+4+例题例题7878已知已知 Cu2+/CuCu2+/Cu = +0.3419V = +0.3419V , Fe3+/Fe2+Fe3+/Fe2+ = +0.771V = +0.771V Sn4+/Sn2+Sn4+/Sn2+ = +0.151V = +
166、0.151V , I2/I-I2/I- = +0.5355V = +0.5355V其还原态还原性由强到弱的顺序为其还原态还原性由强到弱的顺序为( ( C C ) )。A ACuICuI- -FeFe2+2+SnSn2+2+, B BI I- - Fe Fe2+2+ Sn Sn2+2+ Cu CuC CSnSn2+2+ Cu I Cu I- - Fe Fe2+2+, D DFeFe2+2+ Sn Sn2+2+ I I- - Cu Cu7979已知已知Br2/(Br-)Br2/(Br-)=+1.066V =+1.066V (Fe3+/Fe2+)(Fe3+/Fe2+)=0.771V=0.771V 下
167、列物质中还原性最强的是下列物质中还原性最强的是( ( ) )。 BrBr2 2 BrBr- - FeFe3+3+ FeFe2+2+8383下列哪项叙述是正确的下列哪项叙述是正确的_。A.A.电电极极电电势势值值越越大大,则则电电对对中中氧氧化化态态物物质质的的氧氧化化能能力力越越强强B.B.电电极极电电势势值值越越小小,则则电电对对中中还还原原态态物物质质的的还还原原能能力力越越弱弱C.C.电电极极电电势势值值越越大大,则则电电对对中中氧氧化化态态物物质质失失电电子子能能力力越越强强D.D.电电极极电电势势值值越越小小,则则电电对对中中还还原原态态物物质质得得电电子子能能力力越越弱弱8080某
168、某电电池池由由下下列列两两个个半半反反应应组组成成:A=AA=A2+2+2e+2e- -,B B2+2+2e+2e- -=B=B,电电池池反反应应 A+BA+B2+2+=A=A2+2+B+B的的平平衡衡常常数数为为.010.0104 4, ,则则该原电池的标准电动势为该原电池的标准电动势为 _ _。 A.0.118V A.0.118V B.0.07V C.-0.50V D.-1.18V B.0.07V C.-0.50V D.-1.18V三电解三电解电电解解池池:将将电电能能转转化化为为化化学学能能的的装装置置。例例如如电电解解0.1mol.dm0.1mol.dm-3-3 NaOH NaOH溶液
169、,其电极反应为:溶液,其电极反应为:阳极阳极进行进行氧化氧化反应反应4OH4OH=O=O2 2+2H+2H2 2O+4eO+4e阴极阴极进行进行还原还原反应反应2H2H+ +2e2e=H=H2 2阳极:阳极:电解池中,电解池中,与直流电源的正极相连的极叫做阳极与直流电源的正极相连的极叫做阳极阴极:阴极:电解池中,电解池中,与直流电源的负极相连的极叫做阴极与直流电源的负极相连的极叫做阴极放放电电:在在电电解解池池的的两两极极中中氧氧化化态态物物质质得得到到电电子子或或还还原原态态物物质质给给出出电电子子的的过过程程叫叫做做放放电电。例例如如,阳阳极极上上OHOH离离子子放放电电,阴极上阴极上H
170、H+ +离子放电。离子放电。实实际际分分解解电电压压:使使电电解解顺顺利利进进行行的的最最低低电电压压称称为为实实际际分分解电压。以解电压。以E E(实)(实)表示表示理理论论分分解解电电压压:电电解解时时由由于于电电解解产产物物在在电电极极上上形形成成原原电电池产生的反向电动势称为理论分解电压,以池产生的反向电动势称为理论分解电压,以E E(理)(理)表示。表示。极化:极化:当电流通过电极时,阴、阳极上电极电势偏当电流通过电极时,阴、阳极上电极电势偏离平衡电势的现象叫电极的极离平衡电势的现象叫电极的极化。化。 浓浓差差极极化化:由由于于电电极极附附近近离离子子浓浓度度与与本本体体溶溶液液离离
171、子子浓度有差异引起的电极电势的偏差叫做浓差极化。浓度有差异引起的电极电势的偏差叫做浓差极化。7 7电电化化学学极极化化:是是由由电电解解产产物物析析出出过过程程中中某某一一步步骤骤(如如离离子子的的放放电电、原原子子结结合合为为分分子子、气气泡泡的的形形成成等等)反反应应速率迟缓而引起电极电势偏离平衡电势的现象。速率迟缓而引起电极电势偏离平衡电势的现象。8 8超超电电势势:电电解解时时,电电极极的的实实际际放放电电电电势势与与平平衡衡电电势势之之差叫做电极的超电势,用差叫做电极的超电势,用表示。表示。 = =(实)(实)(理)(理)9 9超超电电压压:实实际际分分解解电电压压E E(实实)与与
172、理理论论分分解解电电压压E E(理理)之之差,即差,即 E E(超)(超) =E =E(实)(实)E E(理)(理) ; ; E E(超)(超) = =(阴)(阴)(阳)(阳)1010电解产物判断:电解产物判断:电解盐类水溶液,电极产物情况如下:电解盐类水溶液,电极产物情况如下:(1)(1)阴阴极极:电电极极电电势势代代数数值值大大的的氧氧化化态态物物质质首首先先在在阴阴极极得电子而得电子而放电放电。 电极电势比电极电势比AlAl大的金属离子首先得电子放电,电极大的金属离子首先得电子放电,电极电势比电势比Al(Al(包括包括Al)Al)小的金属(小的金属(LiLi,NaNa,K K,CaCa,
173、MgMg)离)离子不放电,而是子不放电,而是H H离子放电得到离子放电得到H H2 2。 例如例如: :电解电解NaOHNaOH溶液溶液, ,阴极:阴极:2H2H+ + 2e 2e = H= H2 2( (2)2)阳极阳极: :电极电势代数值小的电极电势代数值小的还原态物质还原态物质首先首先在阳在阳极极失去电子而失去电子而放电放电。1 1)金属金属作作阳极阳极: :金属阳极金属阳极(除除Pt,Au外外)首先失电子被氧化成首先失电子被氧化成金属离子溶解。金属离子溶解。如以金属镍作电极,电解如以金属镍作电极,电解NiSONiSO4 4溶液:溶液:阳极:阳极: Ni Ni 2e 2e Ni Ni2
174、2 ;阴极:阴极: Ni Ni2 2 2e 2e Ni Ni2 2)若石墨或铂作若石墨或铂作阳极阳极: :电解电解S2、Br、Cl等简单负离子的盐溶液时,阳极优先等简单负离子的盐溶液时,阳极优先析出析出S、Br2、Cl2;电解含氧酸(如电解含氧酸(如HNO3、H2SO4)或含氧酸盐溶液时)或含氧酸盐溶液时,在阳极在阳极上上OH-首先被氧化析出氧。首先被氧化析出氧。如石墨作电极电解如石墨作电极电解CuCl2.2.阳极:阳极:2Cl 2e 2e =Cl =Cl2 2 ; ;阴极:阴极:CuCu2 2 2e 2e Cu Cu 。例题例题8888电解某一溶液时,在阴极上析出的物质是电解某一溶液时,在阴
175、极上析出的物质是( ( B B ) )。A A值较小的电对中的还原态物质值较小的电对中的还原态物质B B值较大的电对中的氧化态物质值较大的电对中的氧化态物质C C值较小的电对中的氧化态物质值较小的电对中的氧化态物质D D负离子负离子8989电解提纯铜时,使用纯铜作的电极应是电解提纯铜时,使用纯铜作的电极应是( ( B B ) )。阳极阳极 阴极阴极 两极两极 不确定不确定59.电解电解CuCl2水溶液,以石墨作电极,则在阳极上水溶液,以石墨作电极,则在阳极上:A.析出析出Cu;B.析出析出O2C.析出析出Cl2;D.石墨溶解石墨溶解62.以石墨为电极以石墨为电极,电解电解Na2SO4水溶液水溶
176、液,则其电解产物则其电解产物为为:A.Na和和SO2;B.Na和和O2C.H2和和O2;D.H2和和SO21111电解的应用电解的应用电电镀镀:被被镀镀零零件件做做阴阴极极材材料料,将将金金属属镀镀在在零零件件上上的的过过程程。如镀铬或铝如镀铬或铝, ,因为铬及铝具有耐腐蚀性因为铬及铝具有耐腐蚀性. .电铸:原模做阴极,金属离子沉积在阴极上的过程。电铸:原模做阴极,金属离子沉积在阴极上的过程。电电抛抛光光:被被抛抛光光的的工工件件做做阳阳极极,电电解解时时使使粗粗糙糙的的阳阳极极表表面得以平整的过程。面得以平整的过程。电电解解加加工工:被被加加工工的的工工件件做做阳阳极极,电电解解时时利利用用
177、阳阳极极的的溶溶解,使阳极工件与阴极工具形状吻合的过程。解,使阳极工件与阴极工具形状吻合的过程。阳极氧化:铝和铝合金工件做阳极,电解中形成阳极氧化:铝和铝合金工件做阳极,电解中形成AlAl2 2O O3 3氧氧化膜的过程化膜的过程。四四金属的腐蚀及防止金属的腐蚀及防止1 1化化学学腐腐蚀蚀:金金属属与与干干燥燥的的腐腐蚀蚀性性气气体体或或有有机机物物发发生生的的化化学学反应引起的腐蚀称化学腐蚀。反应引起的腐蚀称化学腐蚀。2 2电电化化学学腐腐蚀蚀:由由电电化化学学作作用用而而引引起起的的腐腐蚀蚀叫叫做做电电化化学学腐腐蚀,它是由于蚀,它是由于形成腐蚀电池形成腐蚀电池而引起的。电化学腐蚀分为:而
178、引起的。电化学腐蚀分为:(1 1)析析氢氢腐腐蚀蚀:在在酸酸性性溶溶液液中中,阴阴极极反反应应主主要要以以H H离离子子得得电电子还原成子还原成H H2 2而引起的腐蚀称析氢腐蚀。而引起的腐蚀称析氢腐蚀。 电极反应式为电极反应式为:2H2H 2e 2e = H= H2 2(2)(2)吸吸氧氧腐腐蚀蚀:阴阴极极以以O O2 2得得电电子子生生成成OHOH离离子子所所引引起起的的腐腐蚀蚀称称吸吸氧腐蚀。氧腐蚀。电极反应为:电极反应为: O O2 2+ 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e- - = = 4OH4OH一般金属在大气中、甚至在中性或酸性不太强的水膜中的腐一般金属在大气中、甚至在中
179、性或酸性不太强的水膜中的腐蚀主要是吸氧腐蚀。蚀主要是吸氧腐蚀。(3)(3)差差异异充充气气腐腐蚀蚀:金金属属表表面面因因氧氧气气浓浓度度分分布布不不均均匀匀而而引引起起的的电电化化学学腐腐蚀蚀称称差差异异充充气气腐腐蚀蚀。是是吸氧腐蚀的一种。吸氧腐蚀的一种。例如埋入地下的管道例如埋入地下的管道阳极阳极(Fe(Fe):):Fe Fe 2e 2e Fe Fe2 2 (氧气浓度较小的部分)(氧气浓度较小的部分)-腐蚀电池的负极腐蚀电池的负极. .阴极阴极(Fe): O(Fe): O2 2+ 2H+ 2H2 2O + 4eO + 4e = = 4OH 4OH (氧气浓度较大的部分)(氧气浓度较大的部分
180、)-腐蚀电池的正极腐蚀电池的正极. .例题例题134.下列说法错误的是下列说法错误的是:C(A)金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀金属腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀;(B)金属在干燥的空气中主要发生化学腐蚀金属在干燥的空气中主要发生化学腐蚀(C)金属在潮湿的空气中主要发生析氢腐蚀金属在潮湿的空气中主要发生析氢腐蚀(D)金属在潮湿的空气中主要发生吸氧腐蚀金属在潮湿的空气中主要发生吸氧腐蚀63.含有杂质的铁在水中发生吸氧腐蚀含有杂质的铁在水中发生吸氧腐蚀,则阴极反应是下列则阴极反应是下列中哪个反应式中哪个反应式?A(A)O2+2H2O+4e=4OH-(B)Fe2+2OH-=Fe(OH)2(C)2H+2
181、e-=H2(D)Fe=Fe2+2e-3 3金属腐蚀的防止金属腐蚀的防止(1 1)缓缓蚀蚀剂剂法法:在在腐腐蚀蚀介介质质中中,加加入入能能防防止止或或延延缓缓腐腐蚀蚀过过程程的的物物质质即即缓缓蚀蚀剂剂。缓缓蚀蚀剂剂分分为为有有机机缓缓蚀蚀剂剂,如如在在酸酸性性介介质质中中加加入入少少量量乌乌洛洛托托品品(六六次次甲甲基基四四胺胺)可可减减缓缓钢钢铁铁的的腐腐蚀蚀;无机缓蚀剂,如在中性或碱性介质中加入重铬酸钾等。无机缓蚀剂,如在中性或碱性介质中加入重铬酸钾等。(2 2)阴阴极极保保护护法法:将将被被保保护护的的金金属属作作为为腐腐蚀蚀电电池池的的阴阴极极而而不不受腐蚀的方法称阴极保护法。受腐蚀的
182、方法称阴极保护法。 牺牺牲牲阳阳极极保保护护法法:将将较较活活泼泼金金属属或或其其合合金金连连接接在在被被保保护护的的金金属属上上,较较活活泼泼金金属属作作为为腐腐蚀蚀电电池池的的阳阳极极而而被被腐腐蚀蚀,被被保保护护的的金金属属作作为为阴阴极极而而达达到到保保护护的的目目的的。一一般般常常用用的的牺牺牲牲阳阳极极材材料料有有铝铝合合金金、镁镁合合金金、锌锌合合金金等等,常常用用于于保保护护海海轮轮外壳、锅炉和海底设备。外壳、锅炉和海底设备。 外外加加电流流法法:在在外外加加直直流流电的的作作用用下下,用用废钢或或石石墨墨等等作作为阳极,将阳极,将被保被保护的金属作的金属作为电解池的阴极解池的
183、阴极而被保而被保护。例题例题9090为为保保护护海海水水中中的的钢钢铁铁设设备备,下下列列哪哪些些金金属属可可做做牺牺牲牲阳极阳极( ( D D ) )。A APb BPb Bcu Ccu C Sn Sn D D Zn Zn135.下列防止金属腐蚀的方法中错误的是下列防止金属腐蚀的方法中错误的是:(C)(A)在金属表面涂刷油漆在金属表面涂刷油漆(B)在外加电流保护法中在外加电流保护法中,被保护金属与电源正极相连被保护金属与电源正极相连;(C)在外加电流保护法中在外加电流保护法中,被保护金属与电源负极相连被保护金属与电源负极相连;(D)为了保护铁制管道为了保护铁制管道,可使其与可使其与Zn片相连
184、片相连.3 36 6有机化学有机化学一一有有机机物物的的特特点点:有有机机物物一一般般是是含含碳碳的的化化合合物物,除除了了碳碳外外,最最多多的的元元素素是是氢氢,其其次次是是氧氧、氮氮、硫硫、磷磷和和卤卤素素,因因此此有有机机物物被被称称做做碳碳氢氢化化合合物物及及其其衍衍生物。其特点为:生物。其特点为:(1 1)数目庞大()数目庞大(2 2)结构复杂()结构复杂(3 3)难溶于水,易溶)难溶于水,易溶于有机溶剂(于有机溶剂(4 4)受热易分解,大多可以燃烧)受热易分解,大多可以燃烧(5 5)不易导电,熔点低)不易导电,熔点低二有机化合物的分类二有机化合物的分类1 1烃烃: :分分子子中中只
185、只含含有有碳碳和和氢氢两两种种元元素素的的有有机机物物. .即即碳氢化合物碳氢化合物. .烃的分类及结构特征烃的分类及结构特征例题例题137.下列基团不是烃基的是下列基团不是烃基的是:A.-C6H5B.-CH2-CH3C.-CH=CH2D.-O-CH32.烃的衍生物烃的衍生物烃的衍生物的分类及结构特征烃的衍生物的分类及结构特征 类别类别 举例举例 官能团官能团 卤代烃卤代烃一卤甲烷一卤甲烷CH3XX(F、Cl、Br、I) 醇醇乙醇乙醇C2H5OHOH三有机化合物的命名三有机化合物的命名链烃及其衍生物的命名原则链烃及其衍生物的命名原则()选择主链()选择主链饱和烃:饱和烃:选最长的碳链为主链选最
186、长的碳链为主链。不饱和烃:选不饱和烃:选含有不饱和键的最长碳链为主链含有不饱和键的最长碳链为主链。链烃衍生物:选链烃衍生物:选含有官能团的最长的碳链为主链含有官能团的最长的碳链为主链。()主主链链编编号号:用用阿阿拉拉伯伯数数字字,从从距距官官能能团团、不不饱和键和支链最近的一端开始。饱和键和支链最近的一端开始。()词词头头:支支链链(由由小小到到大大)的的位位次次支支链链的的数数目(用中文字头)支链的名称。目(用中文字头)支链的名称。(4)词词尾尾:不不饱饱和和键键较较小小的的位位次次或或官官能能团团的的位位次次母母体体化化合合物物的的名名称称(用用天天干干数数目目甲甲、乙乙、丙丙、丁、丁、
187、戊、戊、己、己、庚、庚、辛、辛、壬、壬、癸)癸)。3丙基丙基2己醇己醇CH3CH3|CHCH2CCH3|OHCH34,4-二甲基二甲基-2-戊醇戊醇CH3|CH3CHCH2CHCHCHO5甲基甲基2己稀醛己稀醛OCH3|CH3CCH2CHCH34甲基甲基2戊酮戊酮OCH3COCH2CH3乙酸乙酯乙酸乙酯OCH3CH2COCH3丙酸甲酯丙酸甲酯CH2CCOOCH3|CH3甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯110.下列物质的命名正确的是(下列物质的命名正确的是(B)A、3-丁烯丁烯B、2-乙基乙基-1-戊烯戊烯C、3,4-二二甲甲基基-4-戊戊烯烯D、2-甲甲基基-3-丙丙基基-2-戊戊烯烯111.下列
188、物质的命名错误的是(下列物质的命名错误的是(D)A、2,3-二二甲甲基基-4-丙丙基基庚庚烷烷B、2,4,5,5-四四甲甲基基-4-乙基庚烷乙基庚烷C、2,2,3-三三甲甲基基戊戊烷烷D、2-叔叔丁丁基基-4,5-二二甲甲基已烷基已烷18.已知己酸与乙酸乙酯的溶液的混合物中氢已知己酸与乙酸乙酯的溶液的混合物中氢(H)的质量分数为的质量分数为7%,其中碳其中碳(C)的质量分数的质量分数是是:A.42.0%B.44.0%C.48.6%D.91.9%己酸:己酸:CH3CH2CH2CH2CH2COOH,乙酸乙酯:乙酸乙酯:CH3COOCH2CH32芳烃及其衍生物的命名原则:芳烃及其衍生物的命名原则:词
189、头(取代基)词尾(母体化合物词头(取代基)词尾(母体化合物)如甲苯,乙苯。如甲苯,乙苯。()苯苯环环上上两两个个相相同同取取代代基基的的位位置置可可用用“邻邻”、“间间”、“对对”表示。表示。例如:例如:()苯环上三个相同的取代基的位置可用()苯环上三个相同的取代基的位置可用“连连” “” “偏偏” “” “均均”表示。表示。()苯环上连接简单烃基、硝基()、卤素()苯环上连接简单烃基、硝基()、卤素()时,以苯环为母体。()时,以苯环为母体。乙苯乙苯()苯环上连接复杂烃基、不饱和烃基、氨基()苯环上连接复杂烃基、不饱和烃基、氨基(NH2)、羟基羟基(OH)、醛基、醛基(CHO)、羧基、羧基(
190、COOH)、磺酸、磺酸基基(SO3H)、时,以苯基为取代基。例如:、时,以苯基为取代基。例如:(5)萘环上碳的位次:萘环上碳的位次:四有机化合物的重要反应四有机化合物的重要反应(一一)氧氧化化反反应应:氧氧化化反反应应指指在在分分子子中中加加入入氧氧或或在分子中去掉氢在分子中去掉氢的反应。的反应。氧化分为:氧化分为:完全氧化完全氧化完全完全燃烧生成二氧化碳和水燃烧生成二氧化碳和水等。等。部分氧化部分氧化生成其他含氧的有机化合物。生成其他含氧的有机化合物。不饱和烃的氧化不饱和烃的氧化()双键的()双键的部分氧化部分氧化:在:在一般氧化剂一般氧化剂(O2或或冷稀碱性冷稀碱性KMnO4溶液溶液)作用
191、下可使)作用下可使CC键断键断裂裂。例如:。例如:(2)在)在强氧化剂(酸性强氧化剂(酸性KMnO4溶液或酸性溶液或酸性K2Cr2O7溶液溶液)作用下可使作用下可使CC键中键中键键及及键均断裂键均断裂。例如:。例如:(3 3)叁键的部分氧化:一般叁键的部分氧化:一般键及键及键均键均断裂断裂。例如:。例如:2芳烃的氧化芳烃的氧化 苯环不易氧化苯环不易氧化,烷基取代基不论长短烷基取代基不论长短,一般一般都氧化成羧基都氧化成羧基。例如。例如:3.3.醇的氧化醇的氧化伯醇:R-CH2-OH仲醇:R-CH-OHRR|叔醇:R-CH-OHR()()伯醇氧化生成醛伯醇氧化生成醛(缓慢氧化(缓慢氧化),进一步
192、氧化生成羧酸。,进一步氧化生成羧酸。()()仲醇氧化生成酮仲醇氧化生成酮。()()叔醇不易氧化叔醇不易氧化。被氧化的能力:伯醇仲醇叔醇被氧化的能力:伯醇仲醇叔醇醛的氧化醛的氧化被氧化的能力:被氧化的能力:醛酮醛酮醛可以被一些弱氧化剂氧化成羧酸,可利用这一性醛可以被一些弱氧化剂氧化成羧酸,可利用这一性质来质来鉴别醛酮鉴别醛酮。鉴别试剂:鉴别试剂:多伦试剂多伦试剂(AgNO(AgNO3 3的氨水溶液):可以被的氨水溶液):可以被醛醛还原还原产生产生黑色黑色AgAg的沉淀的沉淀。(2)2)裴林试剂裴林试剂(CuSOCuSO4 4溶液和酒石酸甲钠的碱性溶溶液和酒石酸甲钠的碱性溶液):可以被液):可以被
193、醛醛还原产生还原产生红色的红色的CuCu2 2O O沉淀沉淀。(二)取代反应(二)取代反应取代反应:有机化合物中氢原子被其他原子或原取代反应:有机化合物中氢原子被其他原子或原子团代替的化学反应。子团代替的化学反应。烷烃和芳烃在烷烃和芳烃在光、热或催化剂光、热或催化剂的作用下易发生取的作用下易发生取代反应。代反应。 1.1.烷烃的取代反应烷烃的取代反应例如:例如:2.2.芳烃的取代反应芳烃的取代反应(1 1)几种重要的取代反应)几种重要的取代反应 例如:例如:(2 2)取取代代基基的的定定位位效效应应:苯苯环环上上原原有有的的取取代代基基对新进入的取代基有定位作用。对新进入的取代基有定位作用。邻
194、邻对对位位取取代代基基使使苯苯环环活活化化:NHNH2 2、OHOH、CHCH3 3( (R) R) 、X(X(ClCl、Br)Br)间间位位取取代代基基使使苯苯环环钝钝化化:NONO2 2、CNCN、SOSO3 3H H、CHOCHO、COOHCOOH(三三)消消去去反反应应:从从有有机机化化合合物物分分子子中中消消去去一一个个小小分分子化合物(如子化合物(如HXHX、H H2 2O O等)的反应。等)的反应。1.1.醇的消去反应醇的消去反应(1 1)生成无机酸酯的反应)生成无机酸酯的反应反应速度:叔醇仲醇伯醇反应速度:叔醇仲醇伯醇,可用卢卡斯试剂可用卢卡斯试剂(HClZnCl)与醇作用,产
195、生卤代烃出现浑浊的速度来区别三与醇作用,产生卤代烃出现浑浊的速度来区别三种醇种醇。(2 2)生成醚的反应(分子间脱水)生成醚的反应(分子间脱水)(3 3)生成烯的反应(分子内脱水)生成烯的反应(分子内脱水)仲醇分子内产生消去反应时,主要仲醇分子内产生消去反应时,主要在含氢较少的碳原子上脱去氢在含氢较少的碳原子上脱去氢。2羧酸的脱水反应羧酸的脱水反应(1 1)生成酸)生成酸酐的反的反应(2 2)生成有机酸酯的反应)生成有机酸酯的反应 羧酸与醇反应生成羧酸与醇反应生成酯酯(3) )生成酰胺的反应生成酰胺的反应羧酸与氨反应生成酰胺羧酸与氨反应生成酰胺(四四)加加成成反反应应:不不饱饱和和烃烃的的键键
196、断断裂裂,两两个个一一价价的的原原子或原子团加到不饱和键的两个碳原子上的反应。子或原子团加到不饱和键的两个碳原子上的反应。1不饱和烃的加成不饱和烃的加成(1 1)烯烃的加成)烯烃的加成结构对称烯烃和结构对称烯烃的化合物加成。结构对称烯烃和结构对称烯烃的化合物加成。 结构不对称烯烃和结构不对称烯烃的化合物(如结构不对称烯烃和结构不对称烯烃的化合物(如水、氯化氢等)加成时,后者水、氯化氢等)加成时,后者带正电的部分(如氢原带正电的部分(如氢原子)主要加到含氢较多的碳原子上(马氏规律)。子)主要加到含氢较多的碳原子上(马氏规律)。(2)炔烃的加成)炔烃的加成2羰基的加成羰基的加成(1)羰基和结构对称
197、的化合物加成。羰基和结构对称的化合物加成。(2)羰基和结构不对称的化合物加成时,后者羰基和结构不对称的化合物加成时,后者带负带负电的部分加到羰基碳原子上;带正电的部分加到电的部分加到羰基碳原子上;带正电的部分加到羰基氧原子上。羰基氧原子上。138.甲苯苯环上的某一氢原子被乙基所取代甲苯苯环上的某一氢原子被乙基所取代,能得到多少种取代物能得到多少种取代物(C)A.1种种B.2种种C.3种种D.4种种114.2-甲基戊醇甲基戊醇-3脱水的主要产物是(脱水的主要产物是(C)。)。A、2-甲基戊烯甲基戊烯-1B、2-甲基戊烷甲基戊烷C、2-甲基戊烯甲基戊烯-2D、2-甲基戊烯甲基戊烯-3115.乙醇的
198、部分缓慢氧化生成(乙醇的部分缓慢氧化生成(C)A、丙酮、丙酮B、乙酸、乙酸C、乙醛、乙醛D、丁酸、丁酸116.某某有有机机物物含含有有下下列列哪哪种种官官能能团团时时,既既能能发发生生氧氧化化反反应应和和酯酯化化反反应,又能发生消去反应(应,又能发生消去反应(B)A、CCB、OHC、ClD、C=C117.在下列化合物中不能进行加成反应的是(在下列化合物中不能进行加成反应的是(D)A、CHCHB、RCHOC、CH3COCH3D、C2H5OC2H5118.苯与苯与Cl2在光催化作用下,生成氯苯的反应是(在光催化作用下,生成氯苯的反应是(D)。)。A、加成、加成B、消去、消去C、氧化、氧化D、取代、
199、取代110.已知柠檬醛的结构式为已知柠檬醛的结构式为:CH3CH3|CH3CCHCH2CH2CCHCHO判断下列说法不正确的是(判断下列说法不正确的是()A.它可使它可使KMnO4溶液褪色溶液褪色;B.它可与银氨溶液它可与银氨溶液发生银镜反应发生银镜反应;C.它可使溴水褪色它可使溴水褪色;D.它在催化剂的作用下加氢它在催化剂的作用下加氢,最后产物的分子式是最后产物的分子式是C10H20O该分子含双键,能使溴水和该分子含双键,能使溴水和KMnO4溶液褪溶液褪色,含醛基可与银氨溶液发生银镜反应,与氢色,含醛基可与银氨溶液发生银镜反应,与氢发生加成反应分子结构为发生加成反应分子结构为CH3CH3|C
200、H3CHCH2CH2CH2CHCH2CH2-OH即即C10H22O答案答案:D五高分子化合物的合成五高分子化合物的合成1 1加加聚聚反反应应:由由一一种种或或多多种种含含不不饱饱和和键键的的单单体体, ,通通过过加加成反应成反应, ,相互结合成高分子化合物的反应。相互结合成高分子化合物的反应。(1 1)均均聚聚反反应应:仅仅由由一一种种单单体体聚聚合合而而成成,其其分分子子链链中中只只包包含含一一种种单单体体构构成成的的链链节节,这这种种聚聚合合反反应应称称均均聚聚反反应应。生成的聚合物称均聚物。生成的聚合物称均聚物。常见的加聚反应是由乙稀类单体变为乙稀类高分子化合常见的加聚反应是由乙稀类单体
201、变为乙稀类高分子化合物,其通式为:物,其通式为:如如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等聚合物的制得。等聚合物的制得。(2) (2) 共聚反应:由具有共聚反应:由具有两种或两种以上单体两种或两种以上单体同时同时进行聚合,则生成的聚合物含有多种单体构成进行聚合,则生成的聚合物含有多种单体构成的链节,这种聚合反应称为共聚反应。生成的链节,这种聚合反应称为共聚反应。生成的聚合物称共聚物。的聚合物称共聚物。如如ABSABS工程塑料:工程塑料:由由丙烯腈丙烯腈(CH(CH2 2=CH-CN)=CH-CN)、丁二烯丁二烯(CH(CH2 2=CH-CH=CH=CH-CH=CH2 2) )、
202、苯乙烯苯乙烯(C(C6 6H H6 6-CH=CH-CH=CH2 2) )三种不三种不同单体共聚而成。同单体共聚而成。例题例题91.91.下下列列化化合合物物中中,可可用用来来合合成成加加聚聚物物的的是是( (B, B, C C) )A.CHA.CH3 3ClCl B B.C.C2 2F F4 4 C.C.CHCH2 2=CH=CHCH=CHCH=CH2 2 D.C D.C3 3H H8 897.97.指指出出下下列列哪哪种种物物质质不不能能作作为为唯唯一一的的单单体体进进行行聚合反应聚合反应_。A.A.C C2 2H H6 6 B.C B.C2 2H H4 4 C.HCHO D.CHC.HC
203、HO D.CH2 2=CH=CHCHCH3 3139.下列化合物中不能起加聚反应的是(下列化合物中不能起加聚反应的是()A、CH2=CH-CH=CH2B、CH2CH2OC、HN(CH2)5COD、CH3CH2OH2 2缩缩聚聚反反应应:指指具具有有两两个个或或两两个个以以上上官官能能团团的的一一种种或或多多种种单单体体相相互互缩缩合合生生成成高高聚聚物物,同同时时有有低低分分子子物物质质(如如水、卤化氢、氨、醇等)析出的反应。水、卤化氢、氨、醇等)析出的反应。 缩缩聚聚物物中中留留有有官官能能团团的的结结构构特特征征,多多为为杂杂链链聚聚合合物物。尼尼龙龙、涤涤纶纶、环环氧氧树树脂脂、酚酚醛醛
204、树树脂脂等等都都是是通通过过缩缩聚聚反反应制得。应制得。 如如尼尼龙龙6666:由由己己二二酸酸(HCOO-(CH(HCOO-(CH2 2) )4 4-COOH)-COOH)和和己己二二胺胺(H(H2 2N-(CHN-(CH2 2) )6 6-NH-NH2 2) )缩缩合合而而成成的的。尼尼龙龙6666易易溶溶于于甲甲酸酸等极性溶剂。等极性溶剂。例题例题100.100.下列化合物中下列化合物中, ,可用来合成缩聚物的是可用来合成缩聚物的是_。A.CHA.CH3 3NHNH2 2 B.HCOOH B.HCOOH C.C.H H2 2N(CHN(CH2 2) )6 6COOH COOH D.D.1
205、12.下列化合物中不能进行缩聚反应的是(下列化合物中不能进行缩聚反应的是(D)A、COOHCH2CH2CH2COOHB、HOCH2CH2OHC、H2N(CH2)5COOHD、HN(CH2)5CO六高分子材料六高分子材料1 1塑塑料料:在在加加热热、加加压压条条件件下下可可塑塑成成型型,而而在在室室温温条条件件下下保保持持固固定定形形状状的的高高聚聚物物。分分为为热热塑塑性塑料、热固性塑料、工程塑料。性塑料、热固性塑料、工程塑料。 如如聚聚乙乙烯烯、聚聚氯氯乙乙烯烯、聚聚苯苯乙乙烯烯、ABSABS工工程程塑塑料、聚甲基丙烯酸甲酯等。料、聚甲基丙烯酸甲酯等。2 2橡胶:橡胶:具有显著高弹性的一类高
206、分子化合物称为橡胶。具有显著高弹性的一类高分子化合物称为橡胶。橡胶分为橡胶分为(1)(1)天然橡胶天然橡胶: :主要成分为聚异戊二烯主要成分为聚异戊二烯. .(2)(2)合成橡胶合成橡胶: :合成橡胶是由合成橡胶是由1 1,3-3-丁二烯及其衍生物加聚丁二烯及其衍生物加聚而成。而成。如:如:丁苯橡胶丁苯橡胶由由1,3-丁二烯和苯乙烯加聚而成丁二烯和苯乙烯加聚而成;顺丁橡胶顺丁橡胶由由1,3-丁二烯加聚生成顺式丁二烯加聚生成顺式-1,4-聚丁二烯聚丁二烯;丁腈橡胶丁腈橡胶由由1,3-丁二烯和丙稀腈加聚而成丁二烯和丙稀腈加聚而成.3 3纤纤维维:凡凡能能保保持持长长度度比比本本身身直直径径大大10
207、0100倍倍以以上上的的均均匀匀线线条条或或丝丝状状的的高高分分子子材材料料叫叫作作纤纤维维。如如尼尼龙龙6(6(单单体体: :己己内酰胺内酰胺) )、尼龙、尼龙6666、聚氯乙烯纤维、聚丙烯纤维等。、聚氯乙烯纤维、聚丙烯纤维等。七典型有机化合物的主要性质及用途七典型有机化合物的主要性质及用途典典 型型 有有机机 化化 合合物物分子式分子式性质性质用途用途甲烷甲烷CHCH4 4是一种没有颜色、没有气味的气体。是一种没有颜色、没有气味的气体。难溶于水难溶于水, ,易燃烧易燃烧, ,光照下易和氯发光照下易和氯发生取代反应生取代反应, ,高温可发生分解高温可发生分解甲烷是甲烷是天然气天然气的主要成分
208、的主要成分, ,是一是一种高热值的优质清洁燃料。甲烷种高热值的优质清洁燃料。甲烷又名又名沼气沼气, ,是一种简便、廉价、是一种简便、廉价、高效的清洁能源。其分解的炭黑高效的清洁能源。其分解的炭黑可用于制造颜料、油墨、油漆可用于制造颜料、油墨、油漆乙炔乙炔C C2 2H H2乙炔俗名乙炔俗名电石气电石气, ,纯的乙炔无色无味纯的乙炔无色无味, ,微溶于水微溶于水, ,易溶于有机溶剂。可燃易溶于有机溶剂。可燃烧烧, ,可与溴、氢、氯化氢发生加成反可与溴、氢、氯化氢发生加成反应应乙炔在氧气里燃烧乙炔在氧气里燃烧, ,产生的氧炔产生的氧炔焰焰, ,温度高达温度高达3000,3000,可用来切割可用来切
209、割和焊接金属。由于与氯化氢发生和焊接金属。由于与氯化氢发生加成生成氯乙稀加成生成氯乙稀, ,故是一种重要故是一种重要的有机原料的有机原料苯苯C C6 6H H6 6没有颜色没有颜色, ,带有特殊气味的液体带有特殊气味的液体, ,不不溶于水。可发生取代、加成反应溶于水。可发生取代、加成反应, , 可在空气中燃烧可在空气中燃烧苯是一种重要的有机化工原苯是一种重要的有机化工原料料, ,广泛用来合成纤维、橡广泛用来合成纤维、橡胶、塑料、农药、医药、燃胶、塑料、农药、医药、燃料、香料料、香料甲苯甲苯C C6 6H H5 5CHCH3 3和苯有相似的性和苯有相似的性质, ,也可也可发生取代、生取代、加成反
210、加成反应, , 在在空气中燃空气中燃烧带有有浓烟烟。 甲苯也是合成纤维、橡胶、塑料、甲苯也是合成纤维、橡胶、塑料、农药、医药、燃料、香料的重要农药、医药、燃料、香料的重要原料原料乙醇乙醇C C2 2H H5 5OHOH俗称酒精俗称酒精, ,易挥发易挥发, ,能够溶解多种无能够溶解多种无机物和有机物机物和有机物, ,能和水任意混合。可能和水任意混合。可和金属钠、氢卤酸、酸反应和金属钠、氢卤酸、酸反应; ;可燃烧可燃烧可用作实验室和内燃机的燃可用作实验室和内燃机的燃料料, ,也是一种重要的有机化也是一种重要的有机化工原料工原料, ,可制造乙酸、乙醚可制造乙酸、乙醚等等; ;又是一种有机溶剂又是一种
211、有机溶剂; ;医疗医疗上可作消毒剂上可作消毒剂苯酚苯酚C C6 6H H5 5OHOH纯净的苯酚无色纯净的苯酚无色, ,具特殊气味具特殊气味, ,小部小部分因空气氧化而显粉红色分因空气氧化而显粉红色, ,对皮肤有对皮肤有强烈的腐蚀性。具弱酸性强烈的腐蚀性。具弱酸性; ;苯环上能苯环上能发生取代反应发生取代反应; ;和和FeClFeCl3 3作用显紫色作用显紫色。与甲醛(蚁醛)发生缩聚反应可制与甲醛(蚁醛)发生缩聚反应可制酚醛树脂酚醛树脂重要的化工原料重要的化工原料, ,可用来制可用来制造酚醛塑料、合成纤维、医造酚醛塑料、合成纤维、医药、燃料、农药等药、燃料、农药等, ,纯净的的苯酚可苯酚可杀菌
212、、止痛、消毒等菌、止痛、消毒等 乙醛乙醛CHCH3 3CHOCHO没没有有颜颜色色,具具刺刺激激气气味味的的液液体体,能能发发生生加加成成反反应应;氧氧化化反反应应,和和银银氨氨试剂发生银镜反应试剂发生银镜反应是是有有机机合合成成工工业业中中的的重重要要原原料料,主主要要用用来来生生产产乙乙酸酸、丁丁醇等醇等乙酸乙酸CHCH3 3COOHCOOH是是有有机机合合成成工工业业中中的的重重要要原原料料,主主要用来生产乙酸、丁醇等要用来生产乙酸、丁醇等重重要要的的化化工工原原料料,可可用用于于合合成成纤纤维维、喷喷漆漆溶溶剂剂、增增塑塑剂剂、香料染料、医药及农药等香料染料、医药及农药等乙酸乙酸乙酯乙
213、酯CHCH3 3COOCHCOOCH2 2CHCH3 3是是具具强强烈烈刺刺激激气气味味的的液液体体,食食醋醋的的主主要要成成分分,易易溶溶于于水水和和乙乙醇醇;具具有有酸性,和醇能发生酯化反应酸性,和醇能发生酯化反应是是一一个个很很好好的的溶溶剂剂,并并用用于于饮料和果糖的果子香料饮料和果糖的果子香料乙胺乙胺CHCH3 3CHCH2 2NHNH2 2易易挥挥发发,有有氨氨的的气气味味或或鱼鱼腥腥味味,和和水水形形成成氢氢键键,易易溶溶于于水水;具具碱碱性,和酸发生反应性,和酸发生反应重重要要的的胺胺类类化化合合物物, ,可可用用于合成染料、药物等于合成染料、药物等苯胺苯胺C C6 6H H5
214、 5NHNH2 2具具有有特特殊殊气气味味的的无无色色油油状状液液体体, ,微微溶溶于于水水, ,易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂, ,有有毒毒。具有弱碱性具有弱碱性, ,易被氧化而变色易被氧化而变色是是一一种种重重要要的的胺胺类类化化合合物物, ,是是合合成成染染料料( (苯苯胺胺染染料料) ) 、药药物物( (磺磺胺胺药药物物) )等等的的中中间体间体聚聚 氯氯乙烯乙烯PVCPVC绝绝缘缘性性好好, ,耐耐酸酸碱碱, ,难难燃燃, ,具具自自熄熄性性,100120,100120易易分分解解出出氯氯化化氢氢, ,热稳定性差热稳定性差制制造造水水槽槽, ,下下水水管管; ;制制造造箱箱、包包、沙沙
215、发发、桌桌布布、窗窗帘帘、雨雨伞伞、包包装装袋袋、还还可可做做凉凉鞋鞋, ,拖鞋及布鞋底拖鞋及布鞋底聚聚 乙乙烯烯化化学学性性质质非非常常稳稳定定, ,耐耐酸酸、碱碱, ,耐耐溶溶剂剂性性能能好好, ,吸吸水水性性低低, ,无无毒毒, ,受受热易老化热易老化制制造造食食品品包包装装袋袋, ,各各种种饮饮水水瓶瓶、容容器器、玩玩具具等等, ,还还可可制制各各种种管管材材、电电线线绝绝缘缘层层ABSABS塑塑料料无无毒毒、无无味味, ,易易溶溶于于酮酮、醛醛、酯酯等等有有机机溶溶剂剂。耐耐磨磨性性、抗抗冲击性能好冲击性能好用用于于家家用用电电器器、箱箱包包、装装饰饰板板材材、汽汽车飞机等的零部件车
216、飞机等的零部件丁丁苯苯橡橡胶胶耐耐水水, ,耐耐老老化化性性能能, ,特特别别是是耐耐磨磨性性和和气气密密性性好好, ,缺缺点点是是不不耐耐油油, ,抗撕强度小抗撕强度小为为合合成成橡橡胶胶中中最最大大的的品品种种。广广泛泛用用于于制制造造汽汽车车轮轮胎胎和和皮皮带带, ,和和天天然然橡橡胶胶混混合合, ,可可做做密密封封材材料料和和电电绝缘材料绝缘材料顺顺丁丁橡橡胶胶弹弹性性、耐耐老老化化、耐耐低低温温、耐耐磨磨性性都都超超过过天天然然橡橡胶胶, ,缺缺点点是是抗抗撕撕裂裂能能力力差差, ,易易出出现裂纹现裂纹为为合合成成橡橡胶胶的的第第二二大大品品种种, ,约约60%60%用用于于制造轮胎
217、制造轮胎尼龙尼龙6666强强韧韧耐耐磨磨, ,弹弹性性高高, ,质质量量轻轻, ,染染色色性性好好, ,吸吸湿湿率率较较大大, ,吸吸汗汗性性适当适当, ,但容易走样但容易走样约约一一半半作作衣衣料料, ,一一半半用用于于工工业业生生产产, , 工工业业生生产产中中主主要要做做轮轮胎帘子线胎帘子线例题例题93.93.通常符合高聚物溶解性规律的说法是通常符合高聚物溶解性规律的说法是。A A若相对分子质量大则有利于溶解若相对分子质量大则有利于溶解B B相似者相溶相似者相溶C C体体型型结结构构的的高高聚聚物物比比链链型型结结构构的的要要有有利利于于溶溶解解D D高聚物与溶剂形成氢键有利于溶解高聚物
218、与溶剂形成氢键有利于溶解9494下下列列高高聚聚物物中中,分分子子链链之之间间能能形形成成氢氢键键的的是是。A A尼龙尼龙66 B. B.聚乙烯聚乙烯 C.C.尼龙尼龙6666 D. D.聚异戊聚异戊二烯二烯95.95.经经适适度度硫硫化化处处理理后后的的橡橡胶胶, ,性性能能上上得得到到改改善善的的是是_。A.A.塑塑性性增增加加 B.B.强强度度增增加加 C.C.易易溶溶于于有有机机溶溶剂剂 D. D.耐溶剂性增加耐溶剂性增加96.96.下下列列有有机机高高分分子子材材料料改改性性的的方方法法中中, ,属属于于化化学学改性的是改性的是_。A.A.苯苯乙乙烯烯二二乙乙烯烯苯苯共共聚聚物物经经
219、磺磺化化制制取取阳阳离离子子交换树脂。交换树脂。B.B.苯乙烯、丁二烯、丙烯腈加聚成苯乙烯、丁二烯、丙烯腈加聚成ABSABS树脂树脂。C.C.丁苯橡胶与聚氯乙烯共混。丁苯橡胶与聚氯乙烯共混。D.D.聚氯乙烯中加入增塑剂。聚氯乙烯中加入增塑剂。98.98.耐油性最好的橡胶是耐油性最好的橡胶是-。A A丁丁腈腈橡橡胶胶 B.B.顺顺丁丁橡橡胶胶 C.C.丁丁苯苯橡橡胶胶 D.D.天然橡胶天然橡胶99.99.适适合合用用于于制制做做印印刷刷电电路路板板的的高高分分子子材材料料是是_。A.A.导电高分子材料导电高分子材料 B. B.感光高分子材料感光高分子材料C.ABSC.ABS工程塑料工程塑料 D.
220、 D.尼龙尼龙113.下列物质在水中溶解度最大的是(下列物质在水中溶解度最大的是()。)。A、苯酚、苯酚B、苯胺、苯胺C、乙胺、乙胺D、甲苯、甲苯120.尼龙在常温下可溶于哪个溶剂(尼龙在常温下可溶于哪个溶剂(B)A、CCl4B、甲酸、甲酸C、二甲苯、二甲苯D、苯、苯121.苯乙烯与丁二烯反应后的产物是(苯乙烯与丁二烯反应后的产物是(B)。)。A、合成纤维、合成纤维B、丁苯橡胶、丁苯橡胶C、合成树脂、合成树脂D、聚苯乙烯、聚苯乙烯122.已内酰胺是(已内酰胺是(C)。)。A、合成聚脂的单体、合成聚脂的单体B、合成橡胶的单体、合成橡胶的单体C、合成尼龙、合成尼龙-6的单体的单体D、蛋白质的水解产物、蛋白质的水解产物123.天然橡胶的主要化学组成是(天然橡胶的主要化学组成是(A)。)。A、聚异戊二烯聚异戊二烯B、1,4-聚丁二烯聚丁二烯C、1,3-丁二烯丁二烯D、苯乙烯、苯乙烯124.PVC是(是(C)聚合物)聚合物A、聚丙烯、聚丙烯B、聚四氟乙烯、聚四氟乙烯C、聚氯乙烯、聚氯乙烯D、聚苯乙烯、聚苯乙烯125.胶粘剂是由胶粘剂是由和和组成的(组成的(C)A、主体材料和辅助材料、主体材料和辅助材料B、增塑剂和填充剂、增塑剂和填充剂C、主体材料和固化剂、主体材料和固化剂D、填充剂和固化剂、填充剂和固化剂