高中化學(xué)選修4知識點(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 并非不溶，任何難溶物在水中均存在溶解平衡。（4）掌握三種微溶物質(zhì)：CaSOCa(OH)Ag2SO4（5）溶解平衡常為吸熱，但Ca(OH)2為放熱，升溫其溶解度減少。（6）溶解平衡存在的前提是：必須存在沉淀，否則不存在平衡。溶解平衡方程式的書寫注意在沉淀后用(s)標(biāo)明狀態(tài)，并用― ‖。如：Ag2S(s)2Ag+(aq）+ S2(aq)沉淀生成的三種主要方式（1）加沉淀劑法：Ksp越小（即沉淀越難溶），沉淀越完全；沉淀劑過量能使沉淀更完全。（2）調(diào)pH值除某些易水解的金屬陽離子：如加MgO除去MgCl2溶液中FeCl3。（3）氧化還原沉淀法：（4）同離子效應(yīng)法沉淀的溶解：沉淀的溶解就是使溶解平衡正向移動。常采用的方法有：①酸堿；②氧化還原；③ 沉淀轉(zhuǎn)化。沉淀的轉(zhuǎn)化：溶解度大的生成溶解度小的，溶解度小的生成溶解度 更小 的。如：AgNO3 AgCl(白色沉淀)AgBr（淡黃色）AgI（黃色）Ag2S（黑色）溶度積（KSP）定義：在一定條件下，難溶電解質(zhì)電解質(zhì)溶解成離子的速率等于離子重新結(jié)合成沉淀的速率，溶液中各離子的濃度保持不變的狀態(tài)。表達式：AmBn(s)mAn+(aq)+nBm(aq)KSP= [c(An+)]m ?[c(Bm)]n影響因素：外因：①濃度：加水，平衡向溶解方向移動。②溫度：升溫，多數(shù)平衡向溶解方向移動。溶度積規(guī)則QC（離子積）〉KSP 有沉淀析出 QC= KSP平衡狀態(tài) QC〈KSP 飽和，繼續(xù)溶解 第四章 電化學(xué)基礎(chǔ) 第一節(jié) 原電池 原電池：概念：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置叫做原電池。組成條件：①兩個活潑性不同的電極② 電解質(zhì)溶液③ 電極用導(dǎo)線相連并插入電解液構(gòu)成閉合回路電子流向：外電路： 負(fù) 極——導(dǎo)線—— 正 極內(nèi)電路：鹽橋中 陰 離子移向負(fù)極的電解質(zhì)溶液，鹽橋中 陽 離子移向正極的電解質(zhì)溶液。電極反應(yīng)：以鋅銅原電池為例：負(fù)極： 氧化反應(yīng)： Zn－2e＝Zn2＋（較活潑金屬）正極： 還原反應(yīng)： 2H＋＋2e＝H2↑（較不活潑金屬）總反應(yīng)式： Zn+2H+=Zn2++H2↑正、負(fù)極的判斷：（1）從電極材料：一般較活潑金屬為負(fù)極；或金屬為負(fù)極，非金屬為正極。（2）從電子的流動方向 負(fù)極流入正極（3）從電流方向 正極流入負(fù)極（4）根據(jù)電解質(zhì)溶液內(nèi)離子的移動方向 陽離子流向正極，陰離子流向負(fù)極（5）根據(jù)實驗現(xiàn)象①__溶解的一極為負(fù)極② 增重或有氣泡一極為正極 第二節(jié) 化學(xué)電池電池的分類：化學(xué)電池、太陽能電池、原子能電池化學(xué)電池：借助于化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置化學(xué)電池的分類： 一次電池、二次電池、燃料電池 一、一次電池常見一次電池：堿性鋅錳電池、鋅銀電池、鋰電池等 二、二次電池二次電池：放電后可以再充電使活性物質(zhì)獲得再生，可以多次重復(fù)使用，又叫充電電池或蓄電池。電極反應(yīng)：鉛蓄電池放電：負(fù)極（鉛）： Pb＋－2e＝PbSO4↓正極（氧化鉛）： PbO2＋4H+＋＋2e＝PbSO4↓＋2H2O 充電：陰極： PbSO4＋2H2O－2e＝PbO2＋4H+＋陽極： PbSO4＋2e＝Pb＋兩式可以寫成一個可逆反應(yīng)： PbO2＋Pb＋2H2SO4 2PbSO4↓＋2H2O目前已開發(fā)出新型蓄電池：銀鋅電池、鎘鎳電池、氫鎳電池、鋰離子電池、聚合物鋰離子電池三、燃料電池燃料電池： 是使燃料與氧化劑反應(yīng)直接產(chǎn)生電流的一種原電池電極反應(yīng)：一般燃料電池發(fā)生的電化學(xué)反應(yīng)的最終產(chǎn)物與燃燒產(chǎn)物相同，可根據(jù)燃燒反應(yīng)寫出總的電池反應(yīng)，但不注明反應(yīng)的條件。，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，不過要注意一般電解質(zhì)溶液要參與電極反應(yīng)。以氫氧燃料電池為例，鉑為正、負(fù)極，介質(zhì)分為酸性、堿性和中性。當(dāng)電解質(zhì)溶液呈酸性時：負(fù)極：2H2－4e=4H+ 正極：O2＋4e+4H+ =2H2O 當(dāng)電解質(zhì)溶液呈堿性時：負(fù)極： 2H2＋4OH－4e＝4H2O 正極：O2＋2H2O＋4 e＝4OH另一種燃料電池是用金屬鉑片插入KOH溶液作電極，又在兩極上分別通甲烷(燃料)和氧氣(氧化劑)。電極反應(yīng)式為：負(fù)極：CH4＋10OH－－8e＝ ＋7H2O； 正極：4H2O＋2O2＋8e＝8OH。電池總反應(yīng)式為：CH4＋2O2＋2KOH＝K2CO3＋3H2O燃料電池的優(yōu)點：能量轉(zhuǎn)換率高、廢棄物少、運行噪音低四、廢棄電池的處理：回收利用 第三節(jié) 電解池一、電解原理電解池： 把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的裝置 也叫電解槽電解：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)的過程放電：當(dāng)離子到達電極時，失去或獲得電子，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的過程電子流向：（電源）負(fù)極—（電解池）陰極—（離子定向運動）電解質(zhì)溶液—（電解池）陽極—（電源）正極電極名稱及反應(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)電解CuCl2溶液的電極反應(yīng)： 陽極： 2Cl2e=Cl2(氧化)陰極： Cu2++2e=Cu(還原)總反應(yīng)式： CuCl2 =Cu+Cl2 ↑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)：電解反應(yīng)離子方程式書寫： 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：S2IBrClOHNO3SO42(等含氧酸根離子)F(SO32/MnO4OH)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)水溶液點解產(chǎn)物的規(guī)律 類型 電極反應(yīng)特點實例對象電解度分解電解質(zhì)型 電解質(zhì)電離出的陰陽離子分別在兩極放電CuCl2 HCl質(zhì)電解減小大Cl2 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)和水解質(zhì)生成新電大 生氧化增HCl增Cu電解質(zhì)濃pH原HCl 電解質(zhì)溶液復(fù)放氧陰極：電解質(zhì)陽離子放電 CuSO4 電解生酸型 陽極：水放O2生酸 質(zhì)和水 成新電解質(zhì)小增大小 大減銅電解水型 陰極：4H+4e== 2H2 ↑ 陽極：4OH4e== O2↑+ 2H2ONaOH水增水H2SO4 減Na2SO4變上述四種類型電解質(zhì)分類：（1）電解水型：含氧酸，強堿，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二、電解原理的應(yīng)用電解飽和食鹽水以制造燒堿、氯氣和氫氣（1）、電鍍應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一薄層其他金屬或合金的方法（2）、電極、電解質(zhì)溶液的選擇：陽極：鍍層金屬，失去電子，成為離子進入溶液 M— ne== M 電解質(zhì)溶液：含有鍍層金屬離子的溶液做電鍍液 鍍銅反應(yīng)原理陽極(純銅)：Cu2e=Cu2+，陰極(鍍件)：Cu2++2e=Cu，電解液：可溶性銅鹽溶液，如CuSO4溶液（3）、電鍍應(yīng)用之一：銅的精煉陽極：粗銅；陰極： 純銅電解質(zhì)溶液： 硫酸銅電冶金（1）、電冶金：使礦石中的 金屬陽離子 獲得電子，從它們的化合物中還原出來用于冶煉活潑金屬，如鈉、鎂、鈣、鋁（2）、電解氯化鈉：通電前，氯化鈉高溫下熔融：NaCl == Na + + Cl通直流電后：陽極：2Na+ + 2e== 2Na 陰極：2Cl— 2e== Cl2↑☆規(guī)律總結(jié)：原電池、電解池、電鍍池的判斷規(guī)律（1）若無外接電源，又具備組成原電池的三個條件。①有活潑性不同的兩個電極；②兩極用導(dǎo)線互相連接成直接插入連通的電解質(zhì)溶液里；③較活潑金屬與電解質(zhì)溶液能發(fā)生氧化還原反應(yīng)（有時是與水電離產(chǎn)生的H+作用），只要同時具備這三個條件即為原電池。（2）若有外接電源，兩極插入電解質(zhì)溶液中，則可能是電解池或電鍍池；當(dāng)陰極為金屬，陽極亦為金屬且與電解質(zhì)溶液中的金屬離子屬同種元素時，則為電鍍池。（3）若多個單池相互串聯(lián)，又有外接電源時，則與電源相連接的裝置為電解池成電鍍池。若無外接電源時，先選較活潑金屬電極為原電池的負(fù)極（電子輸出極），有關(guān)裝置為原電池，其余為電鍍池或電解池。☆ 原電池，電解池，電鍍池的比較原電池性質(zhì) 類別定義（裝置特點）反應(yīng)特征裝置特征將化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能的裝置將電能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能的裝置應(yīng)用電解原理在某些金屬表面鍍上一側(cè)層其他金屬電解池電鍍池自發(fā)反應(yīng) 無電源，兩級材料不同非自發(fā)反應(yīng) 有電源，兩級材料可同可不同兩電極連接直流電源 兩電極插入電解質(zhì)溶非自發(fā)反應(yīng)有電源形成條件極活動性不同的兩1鍍層金屬接電源正極，待鍍金屬接負(fù)極；2電鍍液必須含有鍍層金屬的離子電解質(zhì)溶液 形成閉合回路電極名稱屬正極：較不活潑負(fù)極：較活潑金液形成閉合回路 陽極：與電源正極相連陰極：與電源負(fù)極相名稱同電解，但有限制條件陽極：必須是鍍層金屬 陰極：鍍件 金屬（能導(dǎo)電非金屬）連電極反應(yīng) 負(fù)極：氧化反應(yīng)，金屬失去電子陽極：氧化反應(yīng)，溶陽極：金屬電極失去電子 陰極：電鍍液中陽離子得到電子液中的陰離子失去電子，或電極金屬失電子正極：還原反應(yīng)，溶液中的陽離子的電氧腐蝕）電子流向負(fù)極→正極電源負(fù)極→陰極 陰極：還原反應(yīng)，溶子或者氧氣得電子（吸液中的陽離子得到電子同電解池電源正極→陽極溶液中帶電粒子的移動 動陰離子向負(fù)極移動聯(lián)系在兩極上都發(fā)生氧化反應(yīng)和還原反應(yīng) 陽離子向正極移陽離子向陰極移動 陰離子向陽極移動同電解池☆☆原電池與電解池的極的得失電子聯(lián)系圖：陽極(失)e正極（得）e負(fù)極（失）e陰極（得）第四節(jié) 金屬的電化學(xué)腐蝕和防護一、金屬的電化學(xué)腐蝕（1）金屬腐蝕內(nèi)容：（2）金屬腐蝕的本質(zhì)：都是金屬原子 失去 電子而被氧化的過程條件 現(xiàn)象 本質(zhì) 關(guān)系 電化腐蝕不純金屬或合金與電解質(zhì)溶液接觸 有微弱的電流產(chǎn)生較活潑的金屬被氧化的過程化學(xué)腐蝕金屬與非電解質(zhì)直接接觸 無電流產(chǎn)生 金屬被氧化的過程化學(xué)腐蝕與電化腐蝕往往同時發(fā)生，但電化腐蝕更加普遍，危害更嚴(yán)重（4）、電化學(xué)腐蝕的分類：析氫腐蝕——腐蝕過程中不斷有氫氣放出①條件：潮濕空氣中形成的水膜,酸性較強（水膜中溶解有COSOH2S等氣體）②電極反應(yīng)：負(fù)極: Fe – 2e= Fe2+ 正極: