课件19张PPT。 组织建设1.1.1 化学反应的焓变化学反应过程中能量的变化常以热能、电能、光能等形式表现出来。 活泼金属与水或酸的反应、酸碱中和反应、燃烧反应等多数化合反应你所知道的化学反应中有哪些是放热反应?你所知道的化学反应中有哪些是吸热反应? 多数的分解反应、氯化铵固体与氢氧化钡晶体的反应、水煤气的生成反应、炭与二氧化碳生成一氧化碳1、常见的放热反应(1)活泼金属与水或酸的反应。如2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)酸碱中和反应。如2KOH+H2SO4=K2SO4+2H2O
(3)燃烧反应。如C、CO、C2H5OH等到的燃烧
(4)多数化合反应。如Na2O+H2O =2NaOH,SO3+H2O=H2SO4一、化学反应过程中能量变化的分类1、常见的放热反应一、化学反应过程中能量变化的分类2、常见的吸热反应2、焓变(2) 符号:ΔH(3) 单位:kJ/mol二、反应热和焓变 化学反应过程中,当反应物和生成物具有相同的温度时,所吸收或放出的热量1、反应热(1)焓变:在恒温恒压的条件下,化学反应过程中吸收或释放的热量1.从反应物和生成物的总能量(宏观)角度看:ΔH>0 或ΔH为“+”ΔH=生成物能量-反应物能量放热反应:三、化学反应中能量变化的原因吸热反应:ΔH<0或 ΔH为“-”2.从键能(微观)角度看:如何计算此反应过程中的反应热?三、化学反应中能量变化的原因ΔH=破键吸收能量-成键放出能量旧化学键的破坏和新化学键的形成吸收能量释放能量H2 + Cl2 = 2HClH-HCl-Cl436KJ/mol吸收243KJ/mol吸收键断裂H
HCl
Cl+
+成键H-ClH-Cl431KJ/mol431KJ/mol释放= 反应物总键能-生成物总键能ΔH=吸收能量-放出能量2.从键能(微观)角度看:ΔH=破键吸收能量-成键放出能量三、化学反应中能量变化的原因三、化学反应中能量变化的原因生成物活化能反应物活化能ΔH= E1-E2ΔH=E(生成物的总能量)- E(反应物的总能量)ΔH=破键吸收能量-成键放出能量当1mol气态H2与1mol气态Cl2反应生成2mol气态HCl,放出184.6KJ的热量,请写出该反应的热化学方程式。H2(g) + Cl2(g) = 2HCl(g) ΔH = -184.6kJ/mol?四、热化学方程式1、能够表示反应热的化学方程式2H2(g)+ O2(g) = 2H2O(g) ΔH = - 483.6kJ/mol意义:热化学方程式不仅表明了化学反应中的物质变化,也表明了化学反应中的能量变化。(1)要注明反应的温度和压强,如在常温、常压下可以不注明。(2)标出反应物与生成物的状态:固体(s) ,液体(l) ,气体(g)(3)写出反应热,并注明 “+”,“-”(4)方程式中的计量系数可以是整数也可以是分数。2、书写热化学方程式N2(g) + 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = -92kJ/molH2(g) + 1/3 N2(g) = 2/3 NH3(g) ΔH = -30.7kJ/mol写出下列反应的热化学方程式
(1)1molC(s)与适量H2O(g) 反应生成CO(g)和H2(g)吸收131.3kJ的热量
(2)0.5molCu(s) 与适量O2(g) 反应生成CuO(s) 放出78.5 kJ的热量C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) ΔH = + 131.3KJ/mol2Cu(s)+O2(g)=2CuO(s) ΔH = - 314KJ/mol√(4)反应物的总能量高于生成物的总能量时该反应放热 ( )√×(3)化学键的断裂或形成一定伴有焓变 ( )(1)物质发生化学反应都伴有能量变化 ( )√(2)需要加热发生的反应一定是吸热反应 ( )×(5)反应物的总键能大于生成物的总键能时,该反应放热 ( )1、判断下列说法是否正确:B3、已知充分燃烧a g 乙炔气体时生成1mol二氧化碳气体和液态水,并放出热量bkJ,则乙炔燃烧的热化学方程式正确的是( )?B热化学方程式反应热1、放热反应:放出热量的化学反应
吸热反应:吸收热量的化学反应2、放热反应:反应物的总能量大于生成物的总能量
吸热反应:反应物的总能量小于生成物的总能量3、放热反应:生成物成键时释放出的总能量大于反应物断键时吸收的总能量
吸热反应:生成物成键时释放出的总能量小于反应物断键时吸收的总能量热化学方程式反应热2、物质后需标聚集状态(s、l、g、aq)1、需注明反应的温度和压强 (如不注明条件即指: 25℃ 1.01×105Pa)4、化学计量数只表示物质的量(化学计量数和反应热的数值可以同时扩大或缩小相同的倍数。若反应逆向进行,则ΔH改变符号,但绝对值不变。)3、化学方程的右边必须写上ΔH(ΔH:吸热用“+”,放热用:“-”,单位是kJ/mol)课件15张PPT。 组织建设1.1.2 反应热的测量 含1 mol Ba(OH)2的稀溶液与足量盐酸反应,放出热量114.6 kJ。下列热化学方程式中,正确的是( )
A.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=+114.6 kJ/mol
B.Ba(OH)2(aq)+2HCl(aq)===BaCl2(aq)+2H2O(l) ΔH=-114.6 kJ/mol
C.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)===BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol
D.Ba(OH)2(aq)+HCl(aq)===BaCl2(aq)+H2O(l) ΔH=+57.3 kJ/molB C一、中和热1、定义在稀溶液中,强酸与强碱发生中和反应生成1mol水时的反应热2、中和热的表示H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) ΔH= -57.3kJ/mol3、要点①条件:稀溶液 (浓溶液混合因稀释会放热)②反应物:酸与碱③生成1mol水(3)有弱酸或弱碱参加的中和反应,其中和热的数值都小于57.3,这是因为反应时弱酸或弱碱发生电离需要吸收热量。中和热与中和反应的反应热辨析(1)中和热指中和反应时每生成 1mol H2O时的反应热,与强酸、强碱的类别无关。(2)任何中和反应的中和热都相同,但是不同的中和反应的反应热可能不同。2、已知反应:
①101 kPa时,2C(s)+O2(g)===2CO(g) ΔH=-221 kJ/mol;
②稀溶液中,H+(aq)+OH-(aq)===H2O(l) ΔH=-57.3 kJ/mol。
下列结论正确的是( )
A.稀硫酸与稀NaOH溶液的中和热为57.3 kJ/mol
B.①的反应热为221 kJ/mol
C.稀硫酸与稀NaOH溶液反应的中和热为-57.3 kJ/mol
D.稀醋酸与稀NaOH溶液反应生成1 mol水,放出57.3 kJ热量A【实验1-4】哪些数据可以帮助我们测出反应热呢?
我们怎样将这些数据转化为热量的变化呢?Q:中和反应放出的热量。
C:反应混合液的比热容,为常数。
m:反应混合物液的总质量
△t:反应前后溶液温度的差值。Q=cm△t 二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定1.如何设计实验得到以上所需数据?⑵准确测量反应前后的温度值。⑴盐酸和氢氧化钠溶液的浓度和量取的体积要取定值。二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定2.实验装置应该满足什么条件?选取精确度高的温度计 ——保温杯……——上面盖纸板 ——搅拌装置的设计——烧杯?量筒?使用绝缘装置,避免热量散失到反应体系外 盐酸与氢氧化钠溶液混合后液面上方的空间尽可能小整个反应体系的温度应保持均衡用什么量取溶液最准确?二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定3.实验操作时应注意什么问题?待温度计稳定一段时间后再读数
测量盐酸的温度后,要将温度计冲洗再测量NaOH溶液的温度用量筒准确量取一定体积的盐酸和NaOH溶液及时搅拌温度计的读数要准确什么时候开始读数?怎样读数才正确?二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定4.处理数据时还需注意什么问题呢?C为常数,4.18J/(g·℃)
盐酸和氢氧化钠溶液的密度ρ近似取1g/mL
质量m记为盐酸质量m1和氢氧化钠溶液质量m2之和,即m=(m1+m2)思考:此式是不是该反应的反应热?为什么? Q=(m1+m2) ·C ·(t2-t1) = 0.418(t2-t1) kJ5.造成实验误差的主要原因是什么?二、盐酸与NaOH溶液反应的反应热的测定①大烧杯上没有盖硬纸板
②在中和热测定实验中用金属(不与酸反应)质环形搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒
③用相同浓度和体积的醋酸代替稀盐酸溶液进行实验
④实验中改用100 mL 0.50 mol/L盐酸跟 100 mL 0.50 mol/L NaOH溶液进行实验变 小变 小变 小不 变 实验测定的结果普遍偏低,主要原因是反应过程中热量的损失,所以在反应中要采取较好的绝热措施以减小实验误差。 1、在800 mL的大烧杯中放入碎纸屑,把盛有50 mL
0.50 mol·L-1盐酸的200 mL烧杯放到大烧杯中,两只
烧杯间填满碎纸屑。用泡沫塑料板做成大烧杯盖,通过盖子插入一根环形玻璃搅拌棒和一只温度计,测定溶液的温度。迅速往盐酸溶液中加入50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液,盖好,搅拌溶液,观察温度的变化。当温度保持稳定时,记录读数,取出装反应液的烧杯,倒出溶液,清洗干净,保持内外杯壁干燥。重复进行三次实验。(1)烧杯间填满碎纸屑的作用是___________________________________。
(2)要重复进行三次实验的目的是______________________。
(3)烧杯如果不盖泡沫塑料板,所求得的中和热数值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(4)实验中若改用60 mL 0.50 mol·L-1盐酸和50 mL 0.55 mol·L-1烧碱溶液进行上述反应,与上述实验相比,所放出的热量___________(填“相等”或“不相等”),所求中和热________(填“相等”或“不相等”), (5)三次平行操作测得数据中,起始时盐酸与烧碱溶液温度相同,而终止温度与起始温度之差(t2-t1)分别为①2.3 ℃,②2.4 ℃,③2.9 ℃,则温度差的平均值为________℃。 保温、隔热,减少实验过程中热量的损失 减少实验过程中的误差 偏小 不相等 相等 2.35 中和热反应热的测量1、简易量热计的构造2、反应热的实验操作
(尽量减少热量的散失)3、反应热的计算公式4、反应热实验误差的分析中和热反应热的测量1、在稀溶液(条件) 中,强酸与强碱(反应物) 发生中和反应生成1mol水(量)时的反应热叫中和热。2、H+(aq)+OH-(aq)=H2O (1) ΔH= -57.3kJ/mol3、会分析弱酸或弱碱、强酸或强碱浓溶液发生中和反应的焓变与57.3的关系课件12张PPT。 组织建设1.1.3 化学反应热的计算思考:由起点A到终点B有多少条途径?
从不同途径由A点到B点的位移有什么关系?某人从山下A到达山顶B,无论是翻山越岭攀登而上,还是坐缆车直奔山顶,其所处的海拔都高了300m一、盖斯定律1、盖斯定律内容 一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。2、图解盖斯定律ΔH、ΔH1、ΔH2之间有何关系?ΔH=ΔH1+ΔH2ΔH一、盖斯定律C(s)+1/2O2(g) = CO(g) Δ H1=?CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) Δ H2=-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) Δ H3=-393.5 kJ/mol∴△H3 = △H1 +△H2 ∴ Δ H1 = Δ H3 - Δ H2
= - 393.5 kJ/mol - (-283.0 kJ/mol)
= - 110.5 kJ/mol2、图解盖斯定律C(s)+1/2O2(g) = CO(g) Δ H1=?CO(g)+1/2O2(g) = CO2(g) Δ H2=-283.0 kJ/molC(s)+O2(g) = CO2(g) Δ H3=-393.5 kJ/mol+)∴ Δ H3 = Δ H1 + Δ H2
Δ H1 = Δ H3 - Δ H2
= -393.5 kJ/mol - (-283.0 kJ/mol)
= -110.5 kJ/mol3、加减法处理热化学方程式寻找焓变关系一、盖斯定律①×2 + ②×4 - ③ = ④即ΔH=ΔH1×2 +ΔH2×4 -ΔH3?=-283.2×2 -285.8×4 +1370 =-339.2 kJ/mol 1、写出目标方程式确定“过渡物质” (要消去的物质)。
2、然后用消元法逐一消去“过渡物质”,导出运算式。方法:一、盖斯定律3、加减法处理热化学方程式寻找焓变关系A3、加减法处理热化学方程式寻找焓变关系一、盖斯定律3、沼气主要成分是 CH4 ,0.5 mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态水时放出445 kJ热量,则下列热化学方程式中正确的是 ( )
A、2CH4(g)+4O2(g)===2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=890 kJ·mol-1
B、CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=890 kJ·mol-1
C、CH4(g)+2O2(g)===CO2(g)+2H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
D、1/2CH4(g)+O2(g)===1/2CO2(g)+H2O(l) ΔH=-890 kJ·mol-1
二、由反应热书写热化学反应方程式,或比较焓变大小C4、同温同压下,已知下列各反应为放热反应,下列各热化学方程式中放出热量最少的是 ( )
A.2A(l)+B(l) === 2C(g) ΔH1
B.2A(g)+B(g) === 2C(g) ΔH2
C.2A(g)+B(g) === 2C(l) ΔH3
D.2A(l)+B(l) === 2C(l) ΔH4二、由反应热书写热化学反应方程式,或比较焓变大小A4、已知白磷和P4O6的分子结构如图所示,现提供以下化学键的键能(kJ?mol-1):P-P:198?;P-O:360?;O=O:498,则反应
P4(白磷)+3O2=P4O6 的反应热Δ H为( )A.-1638?kJ?mol-1 B.+1638?kJ?mol-1
C.-126?kJ?mol-1 D.+126?kJ?mol-1A三、利用键能计算反应热反应热的计算盖斯定律一个化学反应,不论是一步完成,还是分几步完成,其总的热效应是完全相同的。ΔH=ΔH1+ΔH2加减法处理热化学方程式寻找焓变关系反应热的计算盖斯定律3、利用键能计算反应热2、根据一定量的物质参加反应放出呀吸收热量计算1、根据盖斯定律计算反应热的计算是一种包括符号在内的代数运算课件17张PPT。 组织建设1.1.4 能源的充分利用写出下列反应的热化学方程式∶(2) 1克甲醇燃烧生成二氧化碳和水(液态)时放热22.68KJ(1) 1mol碳完全燃烧放出393.5KJ的热量(3) 1mol氯气和水蒸气通过灼热的炭层反应,生成氯化氢和二氧化碳放出145KJ的热量。2Cl2(g)+2H2O(g)+C(s)=4HCl(g)+CO 2 (g)
△H=-290KJ/mol C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-393.5KJ/molCH3OH(l)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l)
△H=-725.8KJ/mol能源的不当使用新型能源的使用被动式太阳房:利用太阳能采暖和降温的房子。氢能汽车太阳能的使用新型能源的使用一、能源1、概念:能提供能量的资源风能、水能煤炭、石油、天然气等常规能源新能源可再生能源不可再生能源太阳能、海洋能、地热能、波浪能、潮汐能等核能一级能源二级
能源电能、氢能、煤气、水煤气、蒸汽、焦炭、汽油、煤油、柴油、液化石油气、沼气能等2、分类:一、能源应根据什么标准来选择燃料?物质的燃烧热 燃料的储量 燃料的开采、运输 燃料储存的条件、价格 燃料对生态环境的影响 丙烷石油中储量丰富 开采容易燃烧热值高 燃烧时污染小储存、运输不方便二、标准燃烧热 25℃、101kPa下,1mol甲烷完全燃烧生成CO2(气)和H2O(液)时放出890.31kJ的热量,热化学方程式表示为:
CH4(g) +2O2(g) ==== CO2(g) +2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol1、定义思考:甲烷的燃烧热为890.31kJ其意义是什么? 在101kPa下,1mol物质完全燃烧的反应热叫标准燃烧热,1g物质完全燃烧所放出的热量叫该物质的热值。(1)研究条件 (2)燃料的物质的量:1mol(3)生成稳定化合物(4)单位:KJ/mol2、概念理解:甲烷燃烧热的热化学方程式可表示为: 一般如:C -- CO2 (g) S – SO2 (g) H– H2O (l)CH4(g) +2O2(g) ==== CO2(g) +2H2O(l) △H=-890.31kJ/mol25℃ 101kPa,条件不同,反应热不同二、标准燃烧热3、表示燃烧热的热化学方程式的书写应以1mol物质的标准来配平其余物质的化学计量数(常出现分数) 4、一定量可燃物完全燃烧时放出的热量Q放=n(可燃物)×△Hc(2)研究燃烧放出的热量并未限定燃烧产物的形态,而研究燃烧热必须是生成稳定的氧化物。(1)燃烧放出的热量与物质的多少有关,燃烧的物质越多,放出的热量就越多,而燃烧热规定是1 mol的可燃物。不同量的同一物质完全燃烧,放出的热量可能不同,但燃烧热相等。二、标准燃烧热 在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧生成CO2和液态H2O,放出 890 kJ的热量,CH4 的燃烧热为多少? 1000 L CH4(标准状况)燃烧后所产生的热量为多少?根据题意,在 101 kPa时,1mol CH4 完全燃烧的热化学方程式为:
CH4(g)+2O2(g)= CO2(g)+ 2H2O(l) ΔH=-890 kJ/mol
即CH4 的燃烧热为 890 kJ/mol。 1000 L CH4 的物质的量为:
n(CH4)=V (CH4) / Vm=1000L / 22.4L·mol-1 = 44.6mol
1mol CH4 完全燃烧放出 890 kJ的热量,44.6 molCH4 完全燃烧放出的热量为: 44.6 mol×890 kJ/mol=3.97×104kJ[特别提醒] (1)“燃烧热的热化学方程式”与“燃烧的热化学方程式”的书写不同。写燃烧热的热化学方程式时可燃物必须为1 mol,燃烧的热化学方程式不强调可燃物的物质的量,可为任意值。 (2)“中和热的热化学方程式”与“中和反应的热化学方程式”的书写不同。书写中和热的热化学方程式时生成的水必须为1mol,书写中和反应的热化学方程式时生成的水的量可为任意值。1、分析以下几个热化学方程式,表示25℃时燃烧热的是( )
A、C(s)+O2(g)=CO(g) ΔH= -110.5 kJ/mol
B、C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-393.5 kJ/mol
C、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH=-571.6 kJ/mol
D、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(g) ΔH=-241.8 kJ/mol
E、H2(g)+1/2O2(g)=H2O(l) ΔH=-285.8 kJ/mol
BE2、已知下列两个热化学方程式:2H2(g)+O2(g) =2H2O(l) △H=-571.6 kJ?mol-1
C3H8(g)+5O2(g) =3CO2(g)+4 H2O(l) △H=-2 220 kJ?mol-1
(1)H2的燃烧热为______________,
C3H8的燃烧热为______________
(2)2gH2和2mol C3H8组成的混合气体完全燃烧放出的热量为____________
(3)现有H2和C3H8的混合气体5 mol,完全燃烧时放出热量3847 kJ,则混合气体中H2和C3H8的体积比为____________
3:1285.8 kJ?mol-1 2220 kJ?mol-1 4725.8 kJ 燃烧热能源1、能源的不正确的使用造成了空气污染和其它环境污染2、新型能源的开发和使用3、能源的分类燃烧热能源3、能利用燃烧的热化学方程式进行热量的计算1、标准燃烧热在101kPa下,1mol物质完全燃烧的反应热叫标准燃烧热2、热化学反应方程式与表示燃烧热的热化学方程式的区别课件20张PPT。 组织建设1.2.1 原电池的工作原理市售“热敷袋”主要成分是:铁屑、炭粉、木屑与少量NaCl、水等。它在使用之前与空气隔绝,使用时开启塑料袋上的小孔,轻轻揉搓就会有热量放出,当使用完后还会发现有铁锈生成。(1) 热敷袋使用时,为什么会放出热量?(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么?氯化钠又起了什么作用?利用铁被氧气氧化时放出的热量负极:2Fe - 4e- = 2Fe2+
正极:O2+2H2O + 4e- = 4OH-
总反应:2Fe+O2+2H2O = 2Fe(OH)2
4Fe(OH)2+O2+2H2O = 4Fe(OH)3碳粉的主要作用是和铁粉、氯化钠溶液一起构成原电池,加速铁屑的氧化。(1) 热敷袋使用时,为什么会放出热量?(3)试写出有关的电极反应式和化学方程式。(2)碳粉的主要作用是什么?氯化钠又起了什么作用?能量的转化形式是什么?形形色色的电池一、原电池的改进单池电池做成的电源,时间稍长电流就很快减弱,效率比较低,不适合实际应用。正极: Cu2+ + 2e- = Cu
负极: Zn - 2e- = Zn2+这是什么原因造成的呢?有没有什么改进措施?上述装置构成了原电池吗?
为什么?在上述装置中架上盐桥有什么现象?取出盐桥,又将看到什么现象? 一、原电池的改进(1)盐桥的成分:KCl饱和溶液和琼脂
(2)盐桥的作用:
①使溶液保持电中性。
②保障整个电路闭合,使反应进行。
③转移离子,沟通内电路。正极: Cu2+ + 2e- = Cu
负极: Zn - 2e- = Zn2+一、原电池的改进不同点:单池电池两个半反应在同一区域进行,电流不稳定。
双池电池两个半反应在不同区域进行,电流持续、稳定。相同点:氧化还原反应原理;两个电极;都能产生电流;外电路
是电子的定向移动, 内电路是离子的定向移动。一、原电池的改进盐桥电池(双池电池)有更稳定电流,更高能量转化率把氧化反应和还原反应分开在不同容器进行锌半电池铜半电池半池中电解质溶液含电极材料对应阳离子,相互间不反应一、原电池的改进负极: Cu - 2e- = Cu2+
正极: 2Fe3+ + 2e- = 2Fe2+ Cu+2FeCl3 = CuCl2 +2FeCl2先写出总反应:后写成离子方程式:Cu + 2Fe3+ = Cu2+ + 2Fe2+再由化合价升降失分为正负极:二、电极方程式的书写先写出总反应方程式负极:2Al - 6e- = 2Al3+2Al3+ + 8OH- =2AlO2- + 4H2O 负极: 2Al +8OH- -6e- =2AlO2- + 4H2O ?6H2O +6e- =6OH—+ 3H2↑后写成离子方程式2Al + 2OH- + 2H2O = 2AlO2- + 3H2↑再由化合价升降拆分为正负极电极反应式2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑二、电极方程式的书写2、含氧化剂离子化合物为电解质溶液利用Fe + Cu2+=Fe2+ +Cu,设计一个原电池 三、将氧化还原反应设计为原电池1、以还原剂为负极材料,氧化产物或炭棒为正极材料利用反应Zn+2FeCl3=2FeCl2+ZnCl2 设计出原电池,并写出电极反应负极:Zn-2e-=Zn2+ (氧化反应)
正极:2Fe3++2e-=2Fe2+ (还原反应) 三、将氧化还原反应设计为原电池1、某原电池的总反应的离子方程式为:
2Fe3++Fe == 3Fe2+,不能实现该反应的原电池组成是( )
A、正极为铜,负极为铁,电解质溶液为FeCl3溶液
B、正极为碳,负极为铁,电解质溶液为Fe(NO3)3溶液
C、正极为铁,负极为锌,电解质溶液为Fe2(SO4)3溶液
D、正极为银,负极为铁,电解质溶液为CuSO4溶液C1.由反应设计原电池四、原电池原理的应用2Fe3++Zn == 2Fe2+ +Zn2+2、把a、b、c、d四块金属浸泡在稀硫酸中,用导线两两相连可以组成各种原电池.若a、b相连时,a为负极;c、d相连时,c为负极;a、c相连时,c为正极;b、d相连时,b为正极.则这四种金属的活动性顺序由大到小为( )
A、a>b>c>d??? B、a>c>d>b
C、c>a>b>d???? ? D、b>d>c>a B2.以原电池比较金属活动性强弱一般情况下,原电池中负极金属的活动性强于正极四、原电池原理的应用3.保护金属不受腐蚀3、如图所示,杠杆AB两端分别挂有体积相同、质量相等的空心铜球和空心铁球,调节杠杆并使其在水中保持平衡,然后小心地向水槽中滴入浓CuSO4溶液,一段时间后,下列有关判断正确的是(实验中不考虑两球的浮力变化)( ) A、杠杆为导体或绝缘体时,均为A端高B端低
B、杠杆为导体或绝缘体时,均为A端低B端高
C、当杠杆为导体时,A端低B端高;杠杆为绝缘体时,A端高B端低
D、当杠杆为导体时,A端高B端低;杠杆为绝缘体时,A端低B端高D当杠杆为导体时,铁对铜进行了保护当杠杆为导体时,铁、铜与硫酸铜溶液构成了原电池当杠杆为绝缘体时,不是原电池四、原电池原理的应用4、研究人员研制出一种锂水电池,可作为鱼类和潜艇的储备电源。该电池以金属锂和钢板为电极材料,以LiOH为电解质,使用时加入水即可放电。关于该电池的下列说法不正确的是( ) C4.基于原电池电极反应解决问题A、水既是氧化剂又是溶剂B、放电时正极上有氢气生成C、放电时OH—向正极移动D、总反应为:2Li + 2H2O == 2LiOH + H2正极:2H2O +2e- =2OH—+ H2↑负极: 2Li — 2e- = 2Li+×√√√四、原电池原理的应用5、在铜一锌一硫酸构成的原电池中,当导线中
有1mol电子通时,理论上的两极变化是( )
①锌片溶解32.5g ②锌片增重32.5g
③铜片上析出1 gH2 ④铜片上析出1mol H2
A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④
AZn + 2H+ = Zn2+ + H21mol1mol转移电子:2mol转移电子1mol0.5mol0.5mol四、原电池原理的应用4.基于原电池电极反应解决问题原电池应用原电池单池原电池盐桥原电池或双池电池原电池应用原电池4、基于原电池电极反应式解决问题 2、由原电池比较金属活动性强弱1、将氧化还原反应设计为原电池 3、以原电池保护金属课件21张PPT。 组织建设1.2.2 化学电源在日常生活和学习中,你用过哪些电池,你知道电池的其它应用吗? 电池将化学能转换成电能的装置将太阳能转换成电能的装置将放射性同位素自然衰变时产生的热能通过热能转换器转变为电能的装置化学电池太阳能电池原子能电池1、电池材料碱性锌锰电池正极:MnO2负极:Zn2、工作原理负极:Zn + 2OH- -2e- =Zn(OH)2正极:2MnO2 + 2H2O+2e-=2MnOOH+2OH-碱性锌锰电池构造示意图电解质:KOH一、一次电池总反应:Zn + 2MnO2 + 2H2O =2MnOOH+Zn(OH)23、特点缺点:多数只能一次使用,不能充电;价格较贵优点: 比能量和储存时间有所提高,适用于大电流和连续放电正极(MnO2和C)电池总反应负极(Zn)Zn+2MnO2+2NH4Cl
=2MnOOH+ZnCl2+2NH3Zn–2e- =Zn2+ (氧化反应)2MnO2+ 2NH4+ +2e- =2MnOOH+2NH3 (还原反应)普通锌锰干电池一、一次电池1、锂亚硫酰氯电池(Li-SOCl2):8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S
负极: ;
正极: 。用途:质轻、高能(比能量高)、高工作效率、高稳定电压、工作温度宽、高使用寿命,广泛应用于军事和航空领域。8Li-8e-=8Li+3SOCl2+8e-=6Cl-+SO32-+2S2、碱性电池具有容量大、放电电流大的特点,因而得到广泛应用。锌—锰碱性电池以氢氧化钾溶液为电解液,电流总反应式为:
Zn?s?+2MnO2?s?+H2O?l?=Zn?OH?2?s?+Mn2O3?s?
下列说法错误的是( )
A、电池工作时,锌失去电子
B、电池正极电极反应式为:
2MnO2?s?+H2O?l?+2e?=Mn2O3?s?+2OH??aq?
C、电池工作时,电子由正极通过外电路流向负极
D、外电路中每通过0?2 mol电子,锌的质量理论上减小6?5 g C3、人造地球卫星使用一种高能电池—银锌电池,其电池的电极反应为:
Zn + 2OH— = ZnO + H2O + 2e
Ag2O + H2O + 2e = 2Ag + 2OH—,根据此判断氧化银是( ?)
A、负极,被氧化?? B、正极,被还原
C、负极,被还原?? ? D、正极,被氧化B二、二次电池铅蓄电池1、电池材料正极:PbO2负极:Pb2、工作原理电解质:H2SO4溶液铅蓄电池为典型的可充电电池,其电极反应分为放电和充电两个过程(1)放电过程总反应Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)=2PbSO4(s)+2H2O(l) Pb(s) + SO42- (aq)-2e- =PbSO4 (s)正极PbO2(s) + 4H+(aq)+SO42- (aq)+2e- =2PbSO4 (s)+2H2O(l)负极铅蓄电池充电的反应则是上述反应的逆过程(2)充电过程PbSO4 (s) +2e- =Pb(s) + SO42- (aq)阴极:阳极:2PbSO4 (s)+2H2O(l) -2e- = PbO2(s) + H+(aq)+ SO42-(aq)接电源负极接电源正极充电过程总反应:2PbSO4(s)+2H2O(l)=Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)铅蓄电池的充放电过程:3、特点缺点:比能量低、笨重、废弃电池污染环境优点:性能优良、价格低廉、安全可靠、可多次充放电、使用方便二、二次电池4、“ZEBRA”蓄电池的结构如图所示,电极材料多孔Ni/NiCl2和金属钠之间由钠离子导体制作的陶瓷管相隔。下列关于该电池的叙述错误的是( )
A、电池反应中有NaCl生成
B、电池的总反应是金属钠还原三个铝离子?????
C、正极反应为:NiCl2+2e-=Ni+2Cl-
D、钠离子通过钠离子导体在两电极间移动B5、2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为:
LiMn2O4=Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中的Li+从b向a迁移C三、燃料电池酸性氢氧燃料电池1、电池材料正极室:通氧气负极室:通氢气电解质:H2SO4溶液(氧化剂)(燃料)使用铂电极O2H2H2O2、工作原理2H2 - 4e- = 2H+负极:正极:O2 + 4H+ +4e- = 2H2O总反应:2H2 + O2 = 2H2OH+ OH-三、燃料电池①氧化剂与还原剂在工作时不断补充
②反应产物不断排出
③能量转化率高(超过80%),普通的只有30%,有利于节约能源3、燃料电池与前几种电池的区别缺点:体积较大、附属设备较多
优点:能量转换率高、排放的废弃物少、运行噪音小三、燃料电池新型燃料电池 燃料电池不是把还原剂、氧化剂物质全部贮藏在电池内,而是在工作时,不断从外界输入,同时将电极反应产物不断排出电池三、燃料电池6、航天技术上使用的氢氧燃料电池具有高能、轻便、无污染的优点。氢氧燃料电池有酸式和碱式两种,它们放电时的总反应都可以表示为2H2+O2=2H2O,酸式电池中电解质是酸,其负极反应可表示为2H2-4e-=4H+ ,则其正极反应式为 。碱式电池的电解质是碱,其正极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-,则其负极反应可表示为 。O2+4e-+4H+=2H2O 2H2-4e-+4OH-=4H2O 燃料电池的规律①燃料做负极,助燃剂氧气为正极
②电极材料一般不参加化学反应,只起传导电子的作用7、氢气是燃料电池中最常见的燃料,使用方便,但受到价格和来源的限制,所以常用的燃料往往是某些碳氢化合物,如甲烷、汽油等。写出将图中氢气换成甲烷时所构成的甲烷燃料电池中a极的电极反应式和电池内总反应式。
CH4+10OH- - 8e-=CO32- +7H2OCH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O笔记本电脑专用电池摄像机专用电池微型混合燃料电池用于“神六”的太阳能电池电池种类繁多减 少 污 染
节 约 资 源化学电源一次电池二次电池燃料电池普通(碱性)锌锰电池、锌银纽扣电池铅蓄电池、锂离子电池及新型电池酸性氢氧燃料电池、碱性氢氧燃料电池、熔融盐电池课件19张PPT。 组织建设1.2.3 电解池的工作原理(2)两个活性不同的电极(3)电解质溶液(一般与活泼性强的电极能发生氧化还原反应)(4)形成闭合回路(1)自发进行的氧化还原反应1、构成原电池的条件是什么?负极:正极:电池总反应:Zn – 2e- = Zn2+Cu2+ + 2e- = CuZn+Cu2+ = Zn2++Cu2、原电池的电极反应式?3、原电池中的能量转化形式是什么?化学能转化成电能能不能形成原电池呢?又会有什么现象呢?有气泡,湿润KI-淀 粉试纸变蓝,气体有刺激性气味 碳棒上有一层红色的物质析出 阴极: 阳极:阳离子 阴极
阴离子 阳极闭合回路2Cl--2 e- =Cl2↑Cu2++ 2e-=2Cu溶液中氢离子和氢氧根离子定向移动了吗?为什么它们没有放电?电解熔融氯化钠熔融NaCl阴极阳极e-e-2Cl--2e- = Cl2?2Na++ 2e- = 2Na1、电解在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程2、电解池(电解槽)电能转化为化学能的装置①电流应是直流点
②熔融态的电解质也能被电解3、电解池构成条件(1) 外加直流电源(2) 电极(3) 电解质溶液或熔融电解质阳极:接电源正极阴极:接电源负极惰性电极:C、Pt、Au等活性电极:Fe、Cu、Ag等电极
材料名称写出用石墨做电极电解CuSO4溶液的电极反应式及总电解方程式 阴极:阳极:③两极相加得总方程式4OHˉ -4eˉ =O2↑+2H2O2Cu2+ + 4eˉ =2CuOH- > SO42ˉH+ < Cu2+①首先分析、比较出阴阳极的放电离子②然后写电极反应式 :4、电极反应式与电解离子方程式书写 阴极:阳极:来自弱电解质的离子改用分子形式,否则仍为离子按离子方程式要求处理阴极放电顺序(阳离子得电子能力)阳极放电顺序(阴离子失电子能力)活性金属电极>S2->I->Br->Cl->OH->非还原性含氧酸根>F-含氧酸根、 F-在水溶液中不放电Al3+~ K+水溶液中不放电,熔融状态放电Ag+>Hg2+> Fe3+> Cu2+>H+(浓度大)>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>
H+(浓度小) >Al3+>Mg2+>Na+ >Ca2+>K+阳极阴极氧气氢
气Na2SO4溶液阳极: 4OH- - 4e- =2H2O+O2 ↑阴极: 4H ++ 4e- = 2H2 ↑1、写出用惰性电极电解时所发生的电极反应方程式阳极阴极氯气氢
气NaCl溶液阳极: 2Cl- - 2e- = Cl 2↑阴极: 2H ++ 2e- =H2 ↑1、写出用惰性电极电解时所发生的电极反应方程式阳极阴极氧
气铜阳极: 4OH- - 4e- = 2H2O+O2 ↑阴极:Cu2++ 2e- = CuCuSO4溶液1、写出用惰性电极电解时所发生的电极反应方程式石墨 石墨 CuSO4溶液(A)CuSO4溶液CuSO4溶液(C)(B) 铁 铜铜 铁 2、写出下列装置中所发生的电极反应方程式惰性电极CuSO4溶液(B)铜 铁 阳极:Cu— 2e- = Cu2+阴极:Cu2++ 2e- =Cu2、写出下列装置中所发生的电极反应方程式CuSO4溶液(C)铁 铜阳极: Fe— 2e- = Fe2+阴极:Cu2++ 2e- =Cu2、写出下列装置中所发生的电极反应方程式3、下图所示装置中a、b都是惰性电极,通电一段时间后,b极附近溶液呈红色,下列说法正确的是( )A C A、X是正极,Y是负极
B、X是负极,Y是正极
C、CuSO4溶液的PH值逐渐减小
D、CuSO4溶液的PH值不变有碱性物质生成即H+反应阴极负极×√阴极阳极用惰性电极电解CuSO4溶液×√4、电解NO制备 NH4NO3的原理如图所示,X、Y为Pt电极,为使电解产物全部转化为NH4NO3,需补充
物质A。下列说法正确的是( )A、物质A为NH3
B、X电极为电解池阳极
C、Y电极上发生了还原反应
D、Y电极反应式:
NO-3e-+4OH— == NO3—+2H2O A 阴极×阳极氧化反应×NO-3e-+ 2H2O== NO3—+4H+×8NO + 12H2O == 3NH4NO3+2HNO3HNO3 + NH3 == NH4NO3√电解原理1、电解:在直流电的作用下,在两电极上分别发生氧化反应和还原反应的过程3、掌握电极反应方程式及电解离子反应方程式的书写2、了解电解池的构成条件,熟悉电解装置示意图 阳极:金属活性电极>S2- > I- > Br- > Cl- > OH- > 含氧酸根 > F- 阴极:Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+>Zn2+>(H+)>Al3+>Mg2+>Na+课件18张PPT。 组织建设1.2.4 电解原理的应用请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应:
CuCl2、Na2SO4、CuSO4 、 NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式CuCl2溶液
阳极:2Cl- -2e- =Cl2?
阴极:Cu2+ +2e-=Cu
总反应:CuCl2==Cl2?+Cu电解请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应:
CuCl2、Na2SO4、CuSO4 、 NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式请写出用石墨作电极电解下列物质水溶液时两电极的电极反应:
CuCl2、Na2SO4、CuSO4 、 NaCl、分析溶液中存在哪些离子判断阳极活性及离子放电顺序先写电极反应式后合并为电解方程式(2)生成物H2和Cl2混合有什么危险?(1) Cl2接触NaOH溶液会反应,反应方程式: .Cl2 +2 NaOH =NaCl + NaClO + H2O混合遇火或强光能反应使用离子交换膜将池分开阳极:2Cl- -2e- =Cl2? 阴极:2H+ +2e- =H2?
总反应:2NaCl+2H2O==Cl2? +H2? +2NaOH
离子反应:2Cl- +2H2O==Cl2? +H2? +2OH-电解电解用惰性电极电解NaCl溶液(3)如何不让生成物H2和Cl2混合?电解原理1. 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气(1)生产设备名称:阳离子交换膜电解槽a、防止Cl2和H2混合而引起爆炸
b、避免Cl2与NaOH反应生成NaClO而影响NaOH的产量。阳离子交换膜:只允许阳离子通过,把电解槽隔成阴极室和阳极室1. 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气(2)离子交换膜的作用:阳极:Fe = Fe 2+ +2e-阴极:Cu2+ +2e- = Cu阳极阴极Cu Cl2溶液FeCu电解氯化铜溶液,电极反应有何变化?电极反应式怎么写?阳极:阴极:Cu = Cu2+ +2e- Cu2+ +2e- = Cu阳极阴极在金属铁表面镀上了一层金属铜定义利用电解原理在某些金属的表面镀上一薄层其它金属或是合金的过程目的特点电镀材料的选择阴极——镀件电镀液——含有镀层金属离子的溶液阳极——镀层金属使金属增强抗腐蚀的能力,增加美观和表面硬度阳极本身参加电极反应;电解质溶液的浓度保持不变2.电镀2.电镀如何在餐具上镀上一层光亮的金属银呢?2.电镀电解精炼铜后CuSO4溶液的浓度略有减小 Zn-2e-=Zn2+ 阳极:粗铜 (Zn、Fe、Ni、Cu、Ag、Au等)
阴极:纯铜
电解液: CuSO4溶液3.电解精炼阳极:阴极:Fe - 2e- = Fe2+ Ni-2e-=Ni2+Cu-2e-=Cu2+Ag、AuCu2++2e-=Cu铜精炼阳极炉车间镍铁精炼炉3.电解精炼4.电冶金:金属Na电解法冶炼活泼金属 K ~~ Al工业上采用Fe、C为电极电解K2MnO4溶液制KMnO4。电解时应以 作阴极,电解过程中阴极附近溶液pH将会 ,阳极反应式为 ,总电解反应式为 。Fe增大MnO42-→MnO4- + e-5. 电解制备重要物质1.金属镍有广泛的用途。粗镍中含有少量Fe、Zn、Cu、Pt等杂质,可用电解法制备高纯度的镍,下列叙述正确的是( )
(已知氧化性:Fe2+<Ni2+<Cu2+)DD、电解后,电解槽底部的阳极泥中只有Cu和PtA、阳极发生还原反应,其电极反应式: Ni2+ + 2e— = NiB、电解过程中,阳极质量的减少与阴极质量的增加相等C、电解后,溶液中存在的金属阳离子只有Fe2+ 和Zn2+还原性: Fe>Ni>Cu阴极×阳极:Ni — 2e— =Ni2+Fe — 2e— =Fe2+Zn — 2e— =Zn2+阴极:Ni2+ + 2e— = NiFe2+容易被氧化形成Fe3+少量的Ni2+××√2.如图装置中通直流电5 min后,铜电极质量增加2.16 g。(1)电源X的名称为____极。(2)若B中是对粗铜的精炼,则a极为 ______。(3)在A收集到气体的体积为____L(标况)。Ag+ + e— = Ag阴极反应阴极阳极负极正极负精炼池纯铜根据转移电子守恒0.448电解应用1. 电解饱和食盐水制烧碱、氯气和氢气4.电冶金:电解法冶炼活泼金属 K ~~ Al2.电镀金属3.电解精炼5.其它:制备高锰酸钾等含氧酸盐、除污水中重金属离子等!能根据电解装置示意图及电解结果分析其中的化学原理课件19张PPT。 组织建设2.1.1 化学反应速率的表示方法TNT爆炸的瞬间煤和石油的形成你了解以下反应进行的快慢吗?●钢铁的生锈慢●塑料的老化慢●食物的腐败慢●补牙材料的固化快●废弃塑料袋降解慢●酒精的燃烧快2、表示: 单位时间内反应物浓度的减少或生成物浓度的增加计算式为:
单位:1、含义:用来衡量化学反应进行快慢的物理量。mol/(L·s) mol/(L·min)一、化学反应速率?0.3mol/L·s0.025mol/L·s2、向4L容器中充入0.7molSO2和0.4molO2,4s末测得剩余SO2是0.3mol,则v(SO2)=____________.1、在某一化学反应里,反应物A的浓度在10s内从4.0mol/L变成1.0mol/L,在这10s内A的化学反应速率为___________.v =0.3mol/L·s= 4.0mol/L- 1.0mol/L= 3.0mol/L= 10s= (0.7molSO2-0.3molO2) / 4L = 0.1mol/L= 4sv =0.025mol/L·sv(NO)=0.002mol/(L·s)v(O2)=0.0025mol/(L·s)v(NH3)=0.002mol/(L·s)4、在密闭容器中,合成氨的反应,刚开始时氮气为8mol/L与氢气的浓度为20mol/L,5min后,测得容器内生成的氮气的浓度为6mol/L。用N2、H2、NH3的浓度变化表示的反应速率。 反应前C 8 20 0 5min末C6变化△C2 6 4 14 4?化学反应速率 v
mol/(L·min) 0.4 1.2 0.8 思考:以上三者数值是否相等?是否矛盾?有何规律?在同一个反应中,不同物质表示的速率之比等于对应计量数之比
v(N2 ):v(H2 ):v(NH3 )= 1 :3 :2 ⑶不同的物质表示的同一反应的化学反应速率,其数值之比等于化学方程式的计量数之比3.规律⑴化学反应速率均为正值⑵一般情况下化学反应速率指的是一段时间内的平均速率⑷固体和纯液体的浓度一般视为常数,即一般不用固体物质与液体物质表示反应速率。⑸用化学反应速率来比较不同反应进行得快慢或同一反应在不同条件下反应的快慢时,应选择同一物质来比较。一、化学反应速率1、反应4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 在5L的密闭容器中进行,30s后,NO的物质的量增加了0.3mol,则此反应的平均速率可表示为( )
A、v(O2)=0.01 mol/(L·s) B、v (NO)=0.008 mol/(L·s)
C、v (H2O)=0.003 mol/(L·s ) D、v (NH3)=0.002 mol/(L·s )?反应速率之比等于化学计量数之比 C D2、在四个不同的容器中,在不同的条件下进行合成氨反应。根据在相同时间内测定的结果判断,生成氨的速率最快的是( )
A、 v(H2)=0.1 mol·L-1·min-1 B、 v (N2)=0.2 mol·L-1·min-1
C、 v (NH3)=0.15 mol·L-1·s-1 D、v (H2)=0.3 mol·L-1·min-1C把N2 和NH3的速率转化为H2的速率,然后再比较大小。v (H2)=0.6 mol·L-1·min-1v (H2)=13.5 mol·L-1·min-13、某温度时,在2L容器中,x、y、z三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式是:____________,反应开始至2min,z的平均速率是 。0.05mol/(L·min)0.10.30.2反应速率之比等于化学计量数之比二、化学反应速率的测量1、化学反应速率测量的基本思路 化学反应速率是通过实验测得的。反应物或生成物的变化浓度,一般可通过测量产生的沉淀、溶解的固体或逸出的气体的量,再通过方程式进行转换和计算。●在溶液中,当反应物或产物本身有比较明显的颜色时,可以利用颜色深浅和显色物质浓度间的正比关系来跟踪反应的过程和测量反应速率。2、常见的测量对象及利用的性质●可直接观察的性质:释放出气体的体积、体系的压强●依靠仪器测量的性质:如颜色的深浅、光的吸收、光的发射有色物质颜色的深浅和浓度有关,利用比较溶液颜色深浅来测定含量的分析方法称为比色分析法。目视比色称为比色法;利用分光光度计测试,称为分光光度法。光度分析法特点:
(1) 具有较高的灵敏度。
一般物质可测到10-3~10-6 mol?L-1
(2) 有一定的准确度。相对误差为2%~5%
(3) 操作简便、快速,选择性好,仪器设备简单。
(4) 应用广泛。 分光光度计已知KMnO4和H2C2O4(草酸)在酸性溶液中会发生如下反应:
2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O
甲、乙两个实验小组欲探究影响化学反应速率的因素,设计实验方案如下(实验中所用KMnO4溶液均已酸化):
(1)甲组:通过测定单位时间内生成CO2气体体积的量来比较化学反应速率,实验装置如下图所示:
实验时分液漏斗中A溶液一次性加入,
A、B的成分见下表:
该实验探究的是 ____________因素对化学反应速率的影响。在反应停止之前,相同时间内针筒中所得CO2的体积由大到小的顺序是________(填实验序号)。浓度和催化剂 ③②① 2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O代表着反应的快慢快慢由条件决定(2)乙组:测定KMnO4溶液褪色时间的长短来比较化学反应速率。
取两支试管各加入2 mL 0.1 mol·L-1 H2C2O4溶液,另取两支试管各加入4 mL 0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,将四支试管分成两组(每组各有一支试管盛有H2C2O4溶液和KMnO4溶液),一组放入冷水中,另一组放入热水中,一段时间后,分别混合并振荡,记录溶液褪色所需时间。该实验试图探究_____因素对化学反应速率的影响,但该组同学始终没有看到溶液完全褪色,原因是_____________。 温度 KMnO4溶液过量 0.2×10-3mol0.4×10-3mol2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4==K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O0.2×10-3mol0.08×10-3mol测定方法反应速率1、化学反应速率是用来衡量化学反应进行快慢的物理量。2、了解化学反应速率的表示方法和应用特点。mol/(L·s) mol/(L·min)2、会通过不同物质表示的速率大小来比较快慢。测定方法反应速率1、化学反应速率测量的基本思路2、常见的测量对象及利用的性质课件22张PPT。 组织建设2.1.2 影响化学反应速率的因素力量不够取向不好好球!有效碰撞化学反应的有效碰撞理论(1)化学反应的实质:旧的化学键断裂,新的化学键形成(2)化学反应的条件:反应物分子相互接触和碰撞能发生化学反应的碰撞叫有效碰撞;不能发生化学反应的叫无效碰撞;单位体积内有效碰撞次数越多,反应速率越快。 (3)能发生有效碰撞的分子叫活化分子,
活化分子的平均能量与所有分子的平均能量之差称为活化能。①能量不足的分子获取能量后也能变成活化分子②在温度不变时,活化分子在反应混合物中所占百分数恒定反应物本身的性质活化能的大小单位体积内的活化分子数目单位时间内的有效碰撞次数反应速率的快慢单位体积内反应物活化分子数目越多,有效碰撞次数越多,速率越大外界条件如浓度、压强、温度、催化剂的变化对有效碰撞的频率有何影响?对化学反应速率有何影响呢?一、浓度对反应速率的影响大理石分别与盐酸、醋酸反应硫代硫酸钠与不同浓度酸反应高锰钾与草酸的褪色反应其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大一、浓度对反应速率的影响其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大反应物浓度增大单位体积内活化分子数增多有效碰撞次数增多反应速率加快【原因】当反应物的浓度增大时,单位体积内的分子数增多,活化分子数也相应的增多,反应速率也必然增大。 a、此规律只适用于气体或溶液的反应,一般情况下改变纯固体或液体的用量不会改变化学反应速率。 b、若随着浓度的改变,物质的本质发生了变化,反应速率的含义也将不同。注意一、浓度对反应速率的影响其他条件相同时,增大反应物的浓度,反应速率增大1、一定条件下,在CaCO3(块状)+2HCl=CaCl2+H2O+CO2 反应中,为了加快反应的速率,下列那些方法可行 ( )
A、增加盐酸的浓度 B、加水
C、增加同浓度盐酸的量 D、改加CaCO3粉末 A D浓度增大,反应速率加快浓度减小,反应速率减慢增大了反应物之间的接触面积,反应速率加快浓度不变,反应速率不变二、压强对反应速率的影响其它条件不变时,增大压强,反应速率加快。将物质的量相等的HI气体分别放在等容积的两个针筒中,一个保持体积不变,另一个压缩为原来的1/2。其它条件不变,则HI的分解反应速率谁快?a、压强的影响,只适用于有气体参加的反应。 b、若反应物为固体、液体或在溶液中进行,可以忽略压强对反应速率的影响。注意“真”变和“假”变:若体系的压强变化使反应物或生成物的浓度发生变化即“真”变,否则是“假”变。 A、恒压时充入He:由于SO2、O2、SO3的物质的量不变,体积变大,浓度降低相当于“减压”,化学反应速率降低。B、恒容时充入He:由于反应物、生成物浓度不变,反应体系压强不变相当于“假”变,化学反应速率不变。2、反应C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)在一可变容积的密闭容器中进行,下列条件的改变对其反应速率几乎无影响的是( )
A.增加C的量
B.将容器的体积缩小一半
C.保持体积不变,充入N2使体系压强增大
D.保持压强不变,充入N2使容器体积变大
E.保持压强不变,充入CO使容器体积变大AC真变假变真变真变三、温度对反应速率的影响其他条件相同时,升高温度,化学反应速率增大。硫代硫酸钠与酸在不同温度反应双氧水在不同温度下的分解速率【原因】 温度升高,反应物的活化分子百分数增加,分子运动加快,活化分子碰撞的次数增加,反应速率增大。 【规律】 (2)据测定温度每升高10K,化学反应速率增大2~4倍。 (1)反应若是可逆反应,升高温度,正、逆反应速率都加快,降低温度,正、逆反应速率都减小。3、在10℃时某化学反应速率为0.1mol·L-1·s-1,若温度每升高10℃反应速率增加到原来的2倍,为了把该反应速率提高到1.6mol·L-1·s-1 ,则该反应需在什么温度下进行( )
A、30 ℃ B、40 ℃ C、50 ℃ D、60 ℃C四、 催化剂对化学反应速率的影响在其它条件不变时,使用催化剂可以改变反应速率。双氧水的分解高锰酸钾与草酸的褪色反应E2ΔH无催化剂有催化剂反应过程能
量【原因】加入催化剂,降低反应所需的活化能,体系中活化分子百分数提高。过渡态理论:
反应物转化为生成物的过程中要经过能量较高的过渡状态。(1)催化剂只能改变反应速率,不能改变反应方向,反应热没变。(2)对于可逆反应,同一催化剂能同等程度的改变正、逆化学反应的速率。(3)催化剂有一定的选择性和活化温度。【规律】4、增大反应物的浓度使反应速率加快的主要原因( );对于气体参与体系增大压强使反应速率加快的主要原因是( );升高温度使反应速率加快的主要原因是( );使用催化剂使反应速率加快的主要原因是( )
A、活化分子百分数不变,但提高单位体积内活化分子的总数
B、 增大分子的运动速率而使有效碰撞增加
C、 升高反应物分子的能量,使活化分子的百分数增加
D、降低反应所需的能量,使活化分子百分数增加AACD5、将一定浓度的盐酸倒入碳酸钙中,若作如下改变的情况,其中能使最初的化学反应速率增大的是 ( )
A、盐酸的浓度不变,而使盐酸的用量一倍
B、盐酸的浓度增大一倍,而使盐酸的用量减少到原来的一半
C、盐酸的浓度和用量都不变,增加碳酸钙的量
D、盐酸和碳酸钙不变,增大压强一倍
E、加入CaCl2溶液 F、加入CaCl2固体
G、将CaCO3用CaCO3粉末代替BG五、 其他因素对反应速率的影响沸腾炉氢气与氯气爆炸有效碰撞影响因素1、浓度对反应速率的影响2、压强对反应速率的影响3、温度对反应速率的影响4、催化剂对反应速率的影响5、其他因素对反应速率的影响分别增大反应物的浓度,增大反应体系的压强,升高温度或使用催化剂等都可使反应速率加快。有效碰撞影响因素增加增加不变增加加快增加增加不变增加加快不变增加增加增加加快不变增加增加增加加快课件23张PPT。 组织建设2.2.1 化学反应的方向瀑布冰山融化红墨水扩散放飞的气球自发过程:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的过程下列反应是否也能自动进行,无需外界帮助?1、水分解成氢气和氧气
2、铜与硝酸银溶液的反应
3、乙烯与溴单质的四氯化碳溶液的反应
4、氮气和氧气生成一氧化氮的反应×√√×自发反应:在一定温度和压强下,无需外界帮助就能自动进行的反应下列反应在一定条件下都能自发进行,这些自发进行的化学反应有何共同特点?
C3H8(g) + 5O2(g) = 3CO2(g) + 4H2O(l) △H = -2217.5 kJ·mol-1
2Na(s) + Cl2(g) = 2NaCl(s) △H = -822 kJ·mol-14Fe(s) + 3O2(g) = Fe2O3(s) △H = -1648.4 kJ·mol-1
H2(g) + F2(g) = 2HF(g) △H = -546.6 kJ·mol-1 共同特点: 都是△H < 0 的反应,即放热反应1、自发反应的能量判据(焓判据)反应物的总能量高生成物的总能量低放热反应△H<0化学反应总是由从高能状态转变为低能状态的倾向(△H﹤0) 体系一般对外做功或者释放热量 2NH4Cl(s)+Ba(OH)2·8 H2O(s)==NH3(g)+BaCl2(s)+10H2O(l) △H﹥01、该反应的热效应有何特点?2、该反应是自发反应吗?3、自发进行一定要放热反应吗?一定条件下,吸热反应也能自发进行2N2O5(g)=4NO2(g)+O2 (g)
(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g)△H﹥0结论: △H < 0有利于反应自发进行,但自发反应不一定要△H < 0焓变只是反应能否自发进行的一个因素,但不是唯一因素。
只根据焓变来判断反应方向是不全面的。有 序混 乱2、自发反应的熵判据(1)熵:用来度量体系混乱程度的物理量。
(2)符号:S 单位:J?mol-1?K-1
(3)体系混乱度越大,熵值越大。 S(水) =69.9J mol-1K-1S(冰) = 47.9J mol-1K-1S(水气) = 188.7J mol-1K-1同一物质:S(g) > S(l) >S(s) 气体及其物质的量的增多是体系熵值变化的主要决定因素(4)熵变和熵增原理②在与外界隔离的体系中,自发过程有导致体系的熵增大的趋势①熵变(△S):△S=S产物-S反应物该原理是用来判断过程的方向的一个因素,又称为熵判据。2、自发反应的熵判据
焓变 熵变 能否自发
①NH3(g)+ HCl(g)=== NH4Cl(s)
②NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g)
③NH4Cl(s) === NH3(g)+ HCl(g)加热反应能否自发还与温度有关﹤0 <0 能>0 >0 不能>0 >0 能分析下列过程的焓变、熵变与反应方向 放热熵增吸热熵增△S=+169.6J·mol-1·K-1(2)CaCO3(s)=CaO(s)+CO2(g )△H=+178.2kJ·mol-1△H= - 57.3kJ·mol-1自发高温自发,低温不自发(1)H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l)△S=+80.7J·mol-1·K-1分析下列过程的焓变、熵变与反应方向 △G=△H-T△S3、自发反应的复合判据△G<0△G>0△H >0 △S <0 非自发△G=0△H <0 △S > 0 自发
△H <0 △S< 0 低温自发
△H >0 △S > 0 高温自发可逆反应到达平衡状态2KClO3(s)==2KCl(s)+3O2(g)△H = -78.03 kJ·mol-1 △S = +1110 J·mol-1·K-1判断下列反应在T=298K时能否自发进行:4Fe(OH)2(s)+2H2O(l)+O2(g)==4Fe(OH)3(s)△H = -444.3kJ·mol-1 △S = -280.1 J·mol-1·K-1△G = △H - T△S= -78.03 kJ·mol-1 –298K×1.110 KJ·mol-1·K-1<0反应可自发进行△G = △H - T△S= -444.3kJ·mol-1 –298K×0.0280 KJ·mol-1·K-1<0反应可自发进行1、反应的自发性只能用于判断反应的方向,不能确定反应是否一定会发生和过程发生的速率。2、在讨论过程的方向时,指的是没有外界干扰时体系的性质。如果允许外界对体系施加某种作用,就可能出现相反的结果。涂有防锈漆和未涂防锈漆的钢制器件,二者发生腐蚀过程的自发性是相同的,但只有后者可以实现。水泵可以把水从低水位升至高水位;高温高压下可以是石墨转化为金刚石,实现的先决条件是要向体系中输入能量,该过程的本质仍然是非自发性的。1、以下自发反应可用能量判据来解释的是( )
A、硝酸铵自发地溶于水
B、2N2O5(g)===4NO2(g)+O2(g)
△H=+56.7kJ/mol
C、(NH4 )2CO3(s)=NH4HCO3(s)+NH3(g)
△H=+74.9 kJ/mol
D、2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6 kJ/molD△H<0吸热×××√2、下列说法不正确的是( )
A、焓变是一个与反应能否自发进行有关的因素,多数能自发进行的反应都是放热反应
B、在同一条件下不同物质有不同的熵值,其体系的混乱程度越大,熵值越大
C、 一个反应能否自发进行取决于该反应放热还是吸热
D、一个反应能否自发进行,与焓变和熵变的共同影响有关C√√√×3、碳酸铵(NH4)2CO3在室温下就能自发地分解产生氨气,对其说法中正确的是( )
A、其分解是因为生成了易挥发的气体,使体系的熵增大
B、其分解是因为外界给予了能量
C、其分解是吸热反应,据能量判据能自发分解
D、碳酸盐都不稳定,都能自发分解
A(NH4) 2CO3(s) = NH4HCO3(s)+NH3(g) △H>0?D熵判据复合判据焓判据自发过程中体系由能量较高状态向能量较低状态转变的趋势但是并非所有的自发反应进行的化学反应都是放热的。熵判据复合判据焓判据在与外界隔离的体系中,自发过程将导致体系的熵增大,这个原理叫做熵增原理。体系能量降低和混乱度增大都有促使反应自发进行的倾向化学键焓判据复合判据熵判据△G=△H-T△S△G<0△G>0△H >0 △S <0 非自发△G=0△H <0 △S > 0 自发
△H <0 △S< 0 低温自发
△H >0 △S > 0 高温自发可逆反应到达平衡状态课件16张PPT。 组织建设2.2.2 化学平衡状态 现象:NaCl晶体质量不再发生变化,形状在不断发生改变。实验:20℃时,将一块质量为40 g 的NaCl晶体投入到100 g 水中,充分搅拌,至固体不再溶解为止,静置。v溶解 > v结晶v溶解 < v结晶v溶解 = v结晶耗巨资改建锅炉,以延长接触时间,但是尾气中的CO的体积分数并未减少结论:该反应是可逆反应高炉炼铁一、可逆反应v正:单位时间反应物浓度的减少或生成物浓度的增加v逆:单位时间反应物浓度的增加或生成物浓度的减少 在同一条件下向正反应方向进行的同时又向逆反应方向进行的反应,用 表示。1、可逆反应2、特点(1)同一条件下正、逆反应同时进行(2)反应物的转化率不能达到100%(3)反应物和生成物共存√××正反应速率逆反应速率时间速率化学平衡在一定条件下,当正、逆反应速率相等,反应混合物中各组分的浓度保持不变的状态。二、化学平衡状态(5)外界条件变化,平衡将改变(1)只有可逆反应才有此现象(2)v(正)≠0,v (逆) ≠0 (3)v (正) = v(逆) (4)外界条件不发生变化,体系组分不发生变化 逆动等定变2、在一定温度下,可逆反应A(g)+3B(g) 2C(g)达到平衡的标志是( )ADA、C的生成速率与C分解的速率相等 B、单位时间生成nmolA,同时生成3nmolBC、单位时间生成B的速率,与生成C的速率相等 (数值)D、单位时间生成nmolA,同时生成2nmolCv (正) = v(逆) v(逆) v (正) ≠ v(逆) 速率与其计量数比相等××√√3、在500℃、钒触媒的作用下,某密闭容器中反应:
2SO2 + O2 2SO3 ,达到化学平衡状态时的标志是 ( )
A、SO2的消耗速率等于SO3的生成速率
B、SO2的生成速率等于SO3的生成速率
C、SO2的消耗速率等于O2消耗速率的2倍
D、SO3的生成速率等于O2生成速率的 2倍BDSO2的消耗速率v(正)SO3的生成速率 v(正)SO2的生成速率v(逆)SO3的消耗速率 v(逆)v (正) = v(逆) v (正) = v(逆) v(正) v(正) 4、下列可以证明反应N2+3H2 2NH3 已达平衡状态的是( )
A、1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键形成
B、1个N≡N键断裂的同时,有3个H—H键断裂
C、1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键断裂
D、1个N≡N键断裂的同时,有6个N—H键形成A CN≡N键断裂v(正)N—H键形成v(正)N≡N键形成v(逆)N—H键断裂v(逆)v (正) = v(逆) v (正) = v(逆) v(正) v(逆) 5、在一定温度下的恒容容器中,当下列物理量不再发生变化时,表明反应: A(s)+3B(g) 2C(g)+D(g)已达平衡状态的是 ( )B CD、气体的总物质的量A、混合气体的压强 B、混合气体的密度C、B的物质的量浓度 反应前后气体分子数不变 非气体①速率:v正=v逆速率标志如何判断可逆反应达到平衡状态?②各组分的浓度保持不变
③各组分的物质的量不随时间而改变
③混合气体的总压、总体积、总物质的量不随时间而改变
(x+y≠z)物理量
不再改变6、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(g)达到平衡的标志的是 ( )
①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A、②⑧ B、②⑤⑧ C、①③④⑦ D、②⑤⑥⑧D反应前后分子数不变 7、在一定温度下,下列叙述不是可逆反应
A(g)+3B(g) 2C(g)+2D(s)达到平衡的标志的是 ( )
①C的生成速率与C的分解速率相等 ②单位时间内生成amolA,同时生成3amolB ③A、B、C的浓度不再变化 ④A、B、C的分压强不再变化 ⑤混合气体的总压强不再变化 ⑥混合气体的物质的量不再变化 ⑦单位时间内消耗amolA,同时生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子数之比为1:3:2:2
A、②⑧ B、②⑤⑧ C、①③④⑦ D、②⑤⑥⑧A化学平衡可逆反应可逆反应判断及特点1、相同条件下,正、逆反应同时进行2、反应物转化率不能达到100%
平衡时反应物不为0
反应物与生成物共存3、存在正逆二种方向的反应速率化学平衡可逆反应2、两种判断:1、五大特点:逆、等、动、定、变①速率是否相等:v正=v逆(同种物质表示)
不同物质表示的速率与其计量数比要相等
②数据是否改变:
各组分浓度、体积分数、分压等是否改变
混合气体总mol、总压、平均分子量或气体密度是否改变。
思维基点:正向进行到底,该数据如果不变,则不成为标志。课件15张PPT。 组织建设2.2.3 化学平衡常数 2NO2(g) N2O4(g) (2)常数K与反应物的起始浓度大小无关 (3)常数K与正向建立还是逆向建立平衡无关 (1)温度不变时, 为常数1、定义在一定温度下,对达到平衡的一个可逆反应而言,生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值是一个常数。2、表达式符号一、化学平衡常数K3、单位浓度单位为mol·L-1,K单位为(mol·L-1)?n,一般情况下不写单位(1) K值越大,反应进行的程度越大,反应物转化率也越大。4、化学平衡常数的意义定量地衡量化学反应进行的程度(2)一般当K>105时,该反应进行得基本完全。写出下列反应平衡常数的表达式K = c(CO2)???5、平衡常数表达式与方程式的关系(1)纯液体(如水) 和固体不出现在K表达式中K1 = K22(2)K表达式与化学方程式书写形式有关?(3)同一化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数5、平衡常数表达式与方程式的关系(1)纯液体(如水)和固体不出现在K表达式中(2)K表达式与化学方程式书写形式有关(3)同一化学反应,正、逆反应的平衡常数互为倒数K 3 = K1 ? K2(4)多重平衡规则:方程式呈相加(或相减)关系,则K呈现相乘(或相除)已知反应如下: FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO2(g) △H>0
其平衡常数为:_______________。已知1100℃,K=0.263。1100℃时,测得c(CO2)=0.025mol/L,c(CO)=0.1mol/L,在这种情况下该反应_______(填“是”或“否”) 处于平衡状态。否?■利用K可判断反应是否建立平衡状态?浓度商① QC<K ,反应向正方向进行② QC=K ,反应处于平衡状态③QC>K ,反应向逆方向进行6、平衡常数的应用在一定体积的密闭容器中,进行如下反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
该反应为 反应(选填“吸热”、“放热”)吸热■利用K与T关系判断反应的热效应①若升高温度,K值增大,则正反应为吸热反应②若升高温度,K值减小,则正反应为放热反应6、平衡常数的应用2.0 2.0 0 02.0α 2.0α 2.0α 2.0α2.0(1-α) 2.0(1-α) 2.0α 2.0α起始浓度mol/L
转化浓度mol/L
平衡浓度mol/L?α= 62 %?■利用K计算反应物的转化率?6、平衡常数的应用■以“三段式”进行化学平衡常数的计算起始浓度(mol/L):a b 0 0
转化浓度(mol/L):mx nx px qx
平衡浓度(mol/L):a-mx b-nx px qxK =?1、450K时一容器中通入氮N2和H2,在一定条件下反应达平衡后,测得C(N2)=3mol/L,C(H2)=9mol/L,C(NH3) =4 mol/L,求K及N2和H2的起始浓度。3 9 4042 65 15?起始浓度(mol/L)
转化浓度(mol/L)
平衡浓度(mol/L)2、在一定体积的密闭容器中,进行如下化学反应:
CO2(g) + H2(g) CO(g) +H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如下表:
回答下列问题:
(3)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是 。
A. 容器中压强不变 B. 混合气体中c(CO)不变
C. v正(H2)=v逆(H2O) D. c(CO2)=c(CO)
(4)某温度下反应达到平衡,各物质的平衡浓度符合下式:
c(CO2)·c(H2) = c(CO)·c(H2O),试判断此时的温度为 ℃。BC8303、 一定温度下的密闭容器中存在如下反应:否正80%应用形式和特点3、K大小只与温度有关,与反应物和生成物的浓度无关1、K与方程式书写形式有关,纯液体和固体不出现在K中4、K值越大,反应物转化率越大,反应越完全2、不同方程式呈相加(或相减)关系,则K间可相乘(或相除)
多重平衡规则应用形式和特点1、对比平衡常数K与浓度熵Qc大小判断是否达到平衡或反应方向2、研究不同温度下K间关系可判断反应的热效应3、以“三段式”进行化学平衡常数的计算(转化率等)课件26张PPT。 组织建设2.3.1 浓度、压强变化对化学平衡的影响CD、容器内A2、B2、AB的物质的量之比是1∶1∶2时的状态A、单位时间内生成n mol A2的同时生成n mol AB B、容器内的总压强不随时间变化而变化 C、单位时间内生成2n mol AB的同时生成n mol B2v逆v正速率与其计量数比不等正向到底时,压强也不发生变化v逆v正速率与其计量数比相等不能说明物理量是否不再改变×××√速率标志物理量不再改变①逆:可逆反应②动:动态平衡③等:V正=V逆≠0 (本质特征)④定:各组分的浓度保持恒定⑤变:外界条件改变会引起平衡状态的改变化学平衡状态有哪些特征? (判定标志)化学平衡的移动改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程演示实验溶液红色加深学生实验溶液红色加深影响化学平衡状态的因素是什么?化学平衡状态是否发生了改变?t2v”正 = v”逆v’逆v,正t3v正= v逆v正v逆t1 v(mol·L-1·s-1)0 平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增加反应物的浓度,v正 > v逆,平衡向正反应方向移动增大反应物浓度一、浓度对化学平衡的影响t2v”正 = v”逆v’逆v,正t3v正= v逆v正v逆t1v0 平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大产物浓度减小产物浓度增加反应物的浓度,v正 > v逆,平衡向正反应方向移动一、浓度对化学平衡的影响
(1) 改变反应物浓度瞬间,只能改变 速率;改变生成物浓度瞬间,只能改变 速率。
(2)改变浓度瞬间,若v(正)>v(逆),平衡向 方向移动,若v(逆)>v(正),平衡向 方向移动。
(3)新旧平衡速率比较:
增大浓度,新平衡速率 旧平衡速率;
减小浓度,新平衡速率 旧平衡速率。正反应逆反应逆反应正反应大于小于增加反应物的浓度,v正 > v逆,平衡向正反应方向移动一、浓度对化学平衡的影响(4)浓度对化学平衡的影响规律:在其他条件不变时①增大生成物浓度,化学平衡向 反应方向移动
②减小生成物浓度,化学平衡向 反应方向移动
③增大反应物浓度,化学平衡向 反应方向移动
④减小反应物浓度,化学平衡向 反应方向移动正 正逆逆(6)增加固体或纯液体的量不改变浓度,不改变速率,不改变平衡(5)化学平衡移动的根本原因:v正≠ v逆增加反应物的浓度,v正 > v逆,平衡向正反应方向移动一、浓度对化学平衡的影响平衡右移增大平衡左移减小平衡不移动不变增大减小不变可逆反应A(g) + 3B(g) 2D (g) ,在一定温度下达到平衡。试用平衡常数解释,将A浓度增大一倍后平衡的移动情况试用平衡常数解释,将A、B浓度增大一倍后平衡的移动情况试用平衡常数解释,将A、B和C浓度各增大一倍后平衡的移动情况??QC <K?QC <K???QC <K同时改变反应物和生成物浓度时,利用平衡常数K与浓度熵QC判断增大压强,正逆反应速率均增大,平衡向着生成氨气的方向移动二、压强对化学平衡的影响不同条件下NH3的物质的量分数增大压强,平衡不移动。???增大压强2倍后二、压强对化学平衡的影响增大压强,正逆速率同时增大,但增大倍数一样, v’正= v ’逆t2v”正 = v”逆v’逆v,正t3v正= v逆v正v逆t1 v(mol·L-1·s-1)0 平衡状态Ⅰ平衡状态Ⅱ增大压强二、压强对化学平衡的影响在其它条件不变的情况下:
增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。二、压强对化学平衡的影响1.有气体参加,且反应前后总体积不相等的化学反应二、压强对化学平衡的影响1.有气体参加,且反应前后总体积不相等的化学反应二、压强对化学平衡的影响1.有气体参加,且反应前后总体积不相等的化学反应在其它条件不变的情况下:
增大压强,平衡向气体体积缩小的方向移动,
减小压强,平衡向气体体积增大的方向移动。二、压强对化学平衡的影响1.有气体参加,且反应前后总体积不相等的化学反应2.有气体参加,且反应前后总体积相等的化学反应增大压强,正逆速率同时等倍增大,v’正= v ’逆,平衡不移动 A、H2(g)+I2(g) 2HI(g)
B、 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g)
C、2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)
D、 C(s) +CO2(g) 2CO(g)
E 、 Fe3++ n SCN- [Fe(SCN)n] 3-nA E反应前后气体分子数相等反应后气体分子数减少反应后气体分子数减少反应后气体分子数增加反应前后无气体×××√√1、压强的变化不会使下列反应的平衡发生移动的是( ) 2NO2(g) N2O4(g)(2体积,红棕色)(1体积,无色) ①当加压气体体积缩小时,混合气体颜色先变深是由于
, 后又逐渐变浅是由于 ;
②当减压气体体积增大时,混合气体颜色先变浅是由于
, 后又逐渐变深是由于 。NO2浓度增大 NO2浓度减小 平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动压强变化不造成浓度变化,则速率不变,平衡不移动。不变不变不移动减小增大逆反应减小4、恒温下, 反应aX(g) bY(g) +cZ(g)达到平衡后, 把容器体积压缩到原来的一半且达到新平衡时, X的物质的量浓度由0.1mol/L增大到0.19mol/L, 下列判断正确的是( )A、 a>b+c B、 a<b+c C、 a=b+c D、 a=b=c 若平衡不移动,则X浓度为原来的2倍0.2mol/L说明平衡正向移动正向气体分子数减少AA、降低温度
B、增大H2的浓度
C、增大压强
D、减小压强平衡正移,I2浓度减小×平衡正移,I2浓度减小×平衡不移动,但体积减小使I2浓度增大√平衡不移动,但体积增大使I2浓度减小×C压强的影响浓度的影响1、增大浓度,反应速率加快,平衡向着使其浓度减小的方向移动2、减小浓度,反应速率减慢,平衡向着使其浓度增大的方向移动增大反应物的浓度,平衡向着正方向移动;增大产物浓度,平衡向逆反应方向移动减小反应物的浓度,平衡向着逆方向移动;减小产物浓度,平衡向正反应方向移动压强的影响浓度的影响反应前后气体分子数不等:1、增大压强,化学反应速率增大,平衡向分子数减小的方向移动1、增大压强,化学反应速率增大,平衡不动2、减小压强,化学反应速率减慢,平衡向分子数增大的方向移动反应前后气体分子数相等:2、减小压强,化学反应速率减慢,平衡不动增大或减小压强,一般指通过改变体积方式实现课件19张PPT。 组织建设2.3.2 温度对化学平衡的影响1、有的同学认为,在KSCN溶液与的FeCl3溶液的反应平衡体系中加入KCl晶体会对化学平衡有影响,而且平衡会逆向移动。你同意他的观点吗?此平衡中K+与Cl—没有参加反应观点错误不移动不移动平衡向逆反应方向移动平衡向正反应方向移动2、下列三个可逆反应达到平衡后,当改变压强时,平衡是否移动?怎样移动?
① N2 + 3H2 2NH3 ②H2 + I2(g) 2HI
③CO2 + C(s) 2CO平衡向正反应方向移动平衡向逆反应方向移动三、温度变化对化学平衡的影响(粉红色)(蓝色)?H>0温度变化,颜色发生改变(红棕色)(无色)化学平衡状态是否发生了改变?1.在其它条件不变的情况下,
升高温度,平衡向吸热反应方向移动。
降低温度,平衡向放热反应方向移动。2.在其它条件不变的情况下,升高温度,正逆速率都增大三、温度变化对化学平衡的影响3.在其它条件不变的情况下,升高温度,正逆速率增大倍数不同,
可由平衡移动方向反推t2v”正 = v”逆v’逆v’正升高温度三、温度变化对化学平衡的影响气体颜色变深,化学平衡向吸热方向移动t2v”正 = v”逆v’逆v’正降低温度 2NO2 N2O4 ?H =- 57 KJ/mol气体颜色变淡,化学平衡向吸热方向移动三、温度变化对化学平衡的影响1、已知反应A2(g)+2B2(g) 2AB2(g) ?H <0,下列说法正确的是( )A、升高温度,正向反应速率增大,逆向反应速率减小B、升高温度有利于反应速率增大,从而缩短达到平衡的时间C、达到平衡后,升高温度或增大压强都有利于该反应平衡正向移动D、达到平衡后,降低温度或减小压强都有利于该反应平衡正向移动B升温,正逆反应速率均增大平衡逆反应方向移动平衡正反应方向移动平衡正反应方向移动平衡逆反应方向移动×××√t2v”正 = v”逆使用正催化剂四、催化剂对化学平衡的影响:催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率,不影响化学平衡的移动。不改变反应混合物的百分含量;改变达到平衡的时间。A、升高温度B、降低温度C、加入催化剂D、减小容器的容积2、可逆反应:A(g)+2B(g) 3C(g)+D(g) ?H<0,在一定条件下达到平衡后,如何改变条件使曲线a变为b( )平衡逆向移动,n(c)减少平衡正向移动,n(c)增加平衡不移动,n(c)不变,但是达平衡所需时间减少前后气体分子数不变,平衡不动,n(c)不变,达平衡所需时间减少××√√CD向右即O2浓度减小的方向向右即SO3浓度增大的方向SO3浓度较原平衡小O2浓度较原平衡大减弱这种改变向左即温度降低的方向向右即压强减小方向不能抵消这种改变平衡温度比旧平衡高总压强比原平衡大3、思考并完成下列表格 化学平衡移动原理(勒夏特列原理)如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、压强或温度等),平衡将向着能够减弱这种改变的方向移动。1、适用范围适用于任何动态平衡体系2、常见条件浓度、压强、温度三种条件变化3、移动结果仅能削弱外界条件的影响,但不能消除影响。4、原理应用选择恰当的温度、浓度、压强、催化剂等工艺条件,
既有高产率(平衡移动决定)又能缩短生产周期(速率决定)。4、已知反应 N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ·mol-1利用有关知识分析采取这些措施的原因1、向反应器中注入过量N2 2、采用适当的催化剂 3、在高压下进行反应4、在较高温度下进行反应平衡正向移动,提高反应物的转化率增大反应速率,提高单位时间内的产率反应速率加快,反应物的转化率提高反应速率加快5、在密闭容器中的可逆反应:
CO + NO2 (g) CO2 (g) + NO △H<0
达平衡后,只改变下列的一个条件,填写有关的空白:①增大容器的体积,平衡 ,c(NO2)将 ,反应混合物的颜色 。
②升高温度,平衡 ,体系的压强 。
③加入催化剂,平衡 ,NO2的物质的量 。
④通入O2,反应体系的颜色 ,NO的物质的量 。
⑤通入N2 ,体系压强 ,平衡 。不移动增大加深逆向移动增大不移动不变先变深,后变浅先减少,后增多增大不移动D、在FeSO4溶液中,加入铁粉以防止氧化D6、下列事实中不能用平衡移动原理解释的是( )A、密闭、低温是存放氨水的必要条件 B、实验室用排饱和食盐水法收集氯气 C、 硝酸工业生产中,使用过量空气以提高NH3的利用率Fe+2Fe3+ == 3Fe+2压强的影响温度的影响平衡移动原理浓度的影响1、增大浓度,反应速率加快,平衡向着使其浓度减小的方向移动2、减小浓度,反应速率减慢,平衡向着使其浓度增大的方向移动增大反应物的浓度,平衡向着正方向移动;增大产物浓度,平衡向逆反应方向移动减小反应物的浓度,平衡向着逆方向移动;减小产物浓度,平衡向正反应方向移动压强的影响温度的影响浓度的影响反应前后气体分子数不等:1、增大压强,化学反应速率增大,平衡向分子数减小的方向移动1、增大压强,化学反应速率增大,平衡不动2、减小压强,化学反应速率减慢,平衡向分子数增大的方向移动反应前后气体分子数相等:2、减小压强,化学反应速率减慢,平衡不动平衡移动原理压强的影响温度的影响浓度的影响平衡移动原理1、升高温度,反应速率加快,吸热反应增大的倍数大于放热反应增大的倍数,平衡向吸热的方向移动2、降低温度,反应速率减慢,放热反应减小的倍数大于吸热反应减小的倍数,平衡向放热的方向移动压强的影响浓度的影响温度的影响平衡移动原理1、适用范围适用于任何动态平衡体系2、常见条件浓度、压强、温度三种条件变化3、移动结果仅能削弱外界条件的影响,但不能消除影响。4、原理应用选择恰当的温度、浓度、压强、催化剂等工艺条件,
既有高产率(平衡移动)又能缩短生产周期(速率决定)。课件14张PPT。 组织建设2.3.3 化学平衡图像 等效平衡1、某温度时,在2L容器中,x、y、z三种物质随时间的变化曲线如图所示。由图中数据分析,该反应的化学方程式是_____________,反应开始至2min,z的平均速率是___________________。yxz时间/min物质的量mol0.05mol/L·min0.10.30.2速率之比=计量系数之比2、下图是在其它条件一定时,反应2NO+O2 2NO2 △H<0 中NO 的最大转化率与温度的关系曲线。图中坐标A、B、C、D、E 5点,其中表示未达平衡状态且V正>V逆的点是 。ABCEDC点T转化率线为平衡点线外未平衡点3、研究下列图像,分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系t1.01?106Pa m+n = p+q0转化率t2t1转化率0 m+n < p+qtt1t2P1P23、研究下列图像,分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系P1等压线正反应吸热 m+n>p+qPT2 P1T1P2T1P10tC%正反应放热 m+n>p+qt1t2t3等温线4、研究下列图像,分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系?正反应吸热★?正反应吸热★正反应放热★m+n
p+qT0C%tt2t1正反应放热T2T1等温线等温线等压线6、研究下列图像,分析对应可逆反应焓变特点、计量数m+n和p+q的大小关系t如果在t2时改变的条件是加热,则正反应的热效应是放热还是吸热?如果在t2时改变的条件是减压,则m+n与p+q的关系?加热时平衡向正反应方向移动温度升高平衡向吸热方向移动减小压强时平衡向正反应方向移动压强减小平衡向气体分子数增多的方向移动正反应吸热 m+n<p+q浓度
mol·L-101.002.001.580.21浓度
mol·L-1t2HIH2或I2 01.002.001.580.21t1时间/sHIH2或I2从正反应开始从逆反应开始2mol HI1molH2+1mol I2时间/s研究二个平衡图像,你能得出什么结论? 在相同条件下,起始投料对应相等的二种状态,无论从何方向建立平衡,最终混合体系中各物理量都相同。三、等效平衡7、在一定温度下,把2 mol SO2和1 mol O2通入一定容积的密闭容器里,发生如下反应:2SO2(g)+O2(g)??2SO3(g),进行到一定程度达到平衡状态。现在该容器维持温度不变,令a、b、c分别代表初始加入的SO2、O2和SO3的物质的量(mol),如果a、b、c取不同的数值,它们必须满足一定的相互关系才能保证达到平衡时,反应混合物中三种气体的质量分数仍跟上述平衡完全相同。
请填写下列空白;
(1)若a=0,b=0,
则c=________。恒温恒容起始物质的量与原平衡相同,两平衡等效 原平衡投料 2mol 1mol 0现平衡投料 0mol 0mol c一边倒 cmol c/2mol 02mol(2)若a=0.5,则b=________,c=________。
(3)a、b、c取值必须满足的一般条件是
(请用两个式子表示,其中一个只含a和c,另一个只含b和c): ________________________________。
原平衡投料 2mol 1mol 0现平衡投料 0.5mol bmol cmol一边倒 0.5+cmol b+c/2mol 00.5+c=2c=1.51.5b+c/2=1b=0.250.25现平衡投料 amol bmol cmol一边倒 a+cmol b+c/2mol 0a+c=2 ; b+c/2=1(或2b+c=2) 起始物质的量与原平衡对应相同,
两平衡等效 解题技巧全等效平衡图像类型投料不同的二种状态,可用“一边倒”进行判断 在相同条件下,起始投料对应相等的二种状态,无论从何方向建立平衡,最终混合体系中各物理量都相同。课件16张PPT。 组织建设3.1.2 电离平衡常数和水的离子积v(电离)v(结合)v(电离) = v(结合)电离平衡状态电离平衡的建立及特征逆动等定变(5)外界条件变化,平衡将改变(1)只有弱电解质电离是可逆的(2)v(电离)≠0,v (结合) ≠0 (3)v(电离) = v(结合) (4)外界条件不发生变化,体系组分不发生变化 为定值1、表达式2、特点(1)电离平衡常数与浓度无关,只与温度有关,升高温度,K 值增大。 一、电离平衡常数 (K) (2)多元弱酸的各级电离常数逐渐减小。K 值越大,表示该弱酸的电离程度越大。3、意义4、电离度乙酰水杨酸是一元弱酸(可用HA表示)。在一定温度下。 0.1mol/L 乙酰水杨酸水溶液中。它的电离度为 5.7%,求该酸的电离常数。一、电离平衡常数 (K)5、电离平衡常数的应用解:乙酰水杨酸的电离方程式为在0.1mol/L该酸的水溶液中,平衡时:??= 0.1mol/L× 5.7%= 5.7×10—3mol/L?= 0.1mol/L× (1—5.7%)= 0.0943mol/L?=3.4×10—45、电离平衡常数的应用在25℃时,用蒸馏水稀释1mol/L的醋酸溶液至0.01mol/L,用电离平衡常数解释随溶液的稀释电离平衡移动的方向。一、电离平衡常数 (K)???Qc <K电离平衡正向移动纯水导电实验现象:指针摆动,但灯泡不亮。水的电离极其微弱,水是一种极弱的电解质二、水的电离室温下:Kw =1×10-141、水的离子积1、在25℃ 0.01mol/L盐酸溶液中:
c(H+) = , c(OH-) = ;
c(H+)水= , c(OH-)水= 。
2、在25℃ 0.01mol/L NaOH溶液中:
c(H+)= , c(OH-)= ;
c(H+)水= , c(OH-)水= 。 0.01mol/L10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L加酸后Kw =1×10-14酸溶液中Kw =c(H+)酸 · c(OH-)水碱溶液中Kw =c(OH-)碱·c(H+)水
10-12mol/L10-12mol/L10-12mol/L0.01mol/L加碱后Kw =1×10-14(1)升高温度,促进水的电离。2、影响水的电离平衡的因素二、水的电离增大c(H+),则平衡向左移动,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,Kw不变,则c(OH-)必然会减小。(3)加入碱增大c(OH-),则平衡向左移动,水的电离被抑制,由于水的电离平衡仍然存在,Kw不变,则c(H+)必然会减小。(2)加入酸2、影响水的电离平衡的因素二、水的电离2、影响水的电离平衡的因素二、水的电离(1)Kw是温度函数,只随温度的升高而增大,与溶液中的c(H+) 、 c(OH-)无关。(2)Kw适用于一定温度下任何稀的电解质溶液。(3)在任何水溶液中,均存在水的电离平衡,也就是任何水溶液中都有H+、OH-共存的。① K+、Cl-、NO3-、S2-
② K+、Fe2+、I-、SO42-
③ Na+、Cl-、NO3-、SO42-
④Na+、Ca2+、Cl-、HCO3-
⑤ K+、Ba2+、Cl-、NO3-
A、①③ B、③⑤ C、③④ D、②⑤酸性条件不能共存碱性条件不能共存能共存酸、碱性条件都不能共存能共存B3、在由水电离产生的H+浓度为1×10-13mol·L-1的溶液中,一定能大量共存的离子组是( )c(H+)水 = c(H+)溶液碱性c(H+)水 ≠ c(H+)溶液即c(H+)溶液= 1×10-1mol·L-1酸性(1)任何水溶液中都存在水的电离平衡( )
(2)任何水溶液中(不论酸、碱或中性)都存在Kw=10-14 ( )
(3)水中c(H+)增大,水的电离平衡一定向正反应方向移动( )
(4)水电离的 c(H+) =1×10-13mol/L的溶液 一定呈碱性( )4、判断正误Kw是温度的函数如在水中加入酸当c(H+)水 ≠ c(H+)溶液即c(H+)溶液= 1×10-1mol·L-1溶液显酸性c(H+)增大,水的电离平衡向逆反应方向移动×××√ A、c(H+)随着温度的升高而降低
B、在35℃时,纯水中 c(H+) > c(OH-)
C、水的电离常数 K25 ℃ >K35 ℃
D、水的电离是一个吸热过程D5、已知水在不同温度下其离子积为Kw25℃=1×10-14, Kw35℃ =2.1 ×10-14。则下列叙述正确的是( )c(H+)与温度没有一定的关系任何温度下,纯水中 c(H+) = c(OH-) K25 ℃ <K35 ℃温度升高电离常数增大,水的电离程度增大,水的电离是吸热过程×××√水的离子积电离常数1、弱电解质的电离平衡常数的表达式3、K 值越大,表示该弱酸电离程度越大。多元弱酸的各级电离常数逐渐减小4、对比Q与K 值,可判断电离平衡移动方向,能进行K电电离度等的综合计算2、知道电离平衡常数与浓度无关,只与温度有关,升高温度,K 值增大。水的离子积电离常数1、在25 ℃时水的离子积Kw=10-142、水的离子积Kw属于电离平衡常数,是温度的函数。温度不变,水的离子积Kw不变,但电离度会发生改变。3、能比较或计算不同酸碱溶液中水电离产生氢离子或氢氧根离子的浓度课件21张PPT。 组织建设3.2.1 溶液的酸碱性与pH 人体体液与健康pH医学研究表明,人体酸碱度应该是在7.35到7.45之间,而80%以上的人体液PH值经常处于较低的一端,属不健康的酸性体质。
当人的体液低于中性时就会产生重大疾病;下降到6.9时就会变成植物人;如只有6.8到6.7时人就会死亡。 大多数植物在pH>9.0或pH<2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的pH范围内正常生长,但各种植物有自己适宜的pH。杜鹃苜蓿准确测定和控制溶液的酸碱度十分必要喜酸植物:杜鹃、茶花、杉木、松树、橡胶树喜钙植物:紫花苜蓿、草木犀、南天竺、椴树、榆树等; 喜碱植物:柽柳、沙枣、枸杞等。 一、溶液酸碱性的表示(1) 用c(H+) 或 c(OH-)表示(2) c(H+) 和 c(OH-)都较小的稀溶液(<1mol/L)用pH表示pH = - lgc(H+) 某溶液中 c(H+) = 1×10-7pH = - lg10-7 = 7 已知在25 ℃时水的离子积Kw= 1×10-14,请分别计算浓度均为0.01mol/L的盐酸、氯化钠溶液、氢氧化钠溶液中c(H+) 及 c(OH-)c(H+) > c(OH-)c(H+) = c(OH-)c(H+) < c(OH-)> 7= 7< 7盐酸c(H+)= 0.01mol/L pH=2氯化钠溶液c(H+)= 10-7mol/L pH=7氢氧化钠溶液c(H+)= 10-12mol/L pH=12c(OH-) = 0.01mol/L 二、溶液酸碱性的判断25 ℃c(H+)pH当c(H+)= 10-6mol/L ,pH=6时,此时溶液一定是酸性溶液吗?二、溶液酸碱性的判断100℃,Kw=1×10-12c(H+) = c(OH-)=1×10-6pH=6二、溶液酸碱性的判断 A、Kw增大,pH减小,呈酸性
B、Kw不变,pH不变,呈中性
C、Kw减小,pH增大,呈碱性
D、Kw增大,pH减小,呈中性 D1、将纯水加热到较高温度,下列叙述正确的是( )温度越高,水的电离平衡正移,Kw越大。c(H+)增大,pH减小,但是c(H+) = c(OH-)三、pH的测定1、精确测定pH计(酸度计)2、粗略测定(1)广泛pH试纸三、pH的测定用镊子撕取一小片pH试纸放于洁净干燥的表面皿(或玻璃片)上,用洁净干燥的玻璃棒蘸取待测液点在试纸中部,待试纸显色稳定后与标准比色卡对比,读出pH。①试纸不能用水润湿②不能将试纸伸到溶液中③广泛pH试纸只能读出整数 甲基橙 石蕊 酚酞2、粗略测定(1)酸碱指示剂 三、pH的测定变色范围(pH) 3.1~4.4 5.0~8.0 8.2~10.01、单一溶液pH 的计算计算常温下0.005 mol/L H2SO4溶液的pH∵ c (H+) =0.005×2=0.01∴ pH = - lg 0.01 = 2 pH= 12练习:0.005 mol/L Ba(OH)2 溶液的pH四、有关pH的简单计算10mL 0.1mol/L NaOH和10mL 0.05 mol/L Ba(OH)2混合,计算混合溶液的pH∵ c(OH-)Ⅰ=0. 1mol/L c (OH-)Ⅱ=0.05×2=0.1mol/Lc (OH-)混合=c(H+)混合=pH= - lg 10-13 = 13或pOH= - lg 0.1 = 1pH= 14 – 1=132、强酸或强碱同性溶液混合四、有关pH的简单计算??计算 30mL pH=3的盐酸溶液与 20 mL pH=11的氢氧化钠溶液反应后溶液的pH∵ c(H+)=10-3 mol / L c(OH-)=10-3 mol / L pH=-lg 2×10-4 =4-lg23、强酸和强碱溶液的混合四、有关pH的简单计算? 先比较n(H+)和n(OH-),后计算过量一方的浓度取1mL pH=3的硫酸溶液加水稀释到100mL,溶液的pH变为多少?解:c(H+) = pH = - lgc(H+) = - lg10-5 = 54、强酸或强碱溶液的稀释四、有关pH的简单计算pH=2的盐酸稀释10倍后pH=?
pH=2的醋酸稀释10倍后pH=?<33结论:稀释10倍pH变化(增大)<1四、有关pH的简单计算5、弱酸或弱碱溶液的稀释强酸或强碱,加水稀释 10n 倍,则pH变化 n ;
弱酸或弱碱,加水稀释 10n 倍,则pH变化小于 n ;
酸、碱溶液无限稀释时,pH只能接近 7,但酸不能大于 7,碱不能小于7。思考:对于浓度(或pH)相同的强酸和弱酸,稀释相同倍数,pH变化幅度大的是哪种酸呢?A、11∶1 B、9∶1 C、1∶11 D、1∶9D1、常温下,pH=13的强碱溶液与pH=2的强酸溶液混合,所得混合溶液的pH=11,则强碱与强酸的体积比为( )??pH=2的酸中??? c(H+) = 0.01mol/L ??v酸:v碱=1∶92、某温度下,相同pH的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释,pH随溶液体积变化的曲线如下图所示。据图判断正确的是( )A、Ⅱ为盐酸稀释时的pH变化曲线
B、b点溶液的导电性比c点溶液的导电性强
C、a点Kw的数值比c点Kw的数值大
D、b点酸的总浓度大于a点酸的总浓度B稀释相同倍数时强酸的pH变化大故Ⅰ为盐酸pH(b点)< pH(c点),即c(H+)b点> c(H+)c点温度不变, Kw不变c(醋酸) > c(盐酸)a点、b点时稀释了相同的倍数,c(醋酸)> c(盐酸)×××√(1)a值可否等于3(填“可”或“否”) ,
其理由是 。
(2)a值可否等于5(填“可”或“否”) ,
其理由是 。
(3)a的取值范围是 。否若a = 3,则b = 6,溶液显酸性,与题目不符否若a = 5,则b = 10,Va/Vb =10a+b-14=10>1,与题设Va2.强酸或强碱同性溶液混合的pH计算
3.强酸与强碱溶液混合的pH计算
4.强酸或强碱溶液稀释后的pH计算
5.弱酸或弱碱溶液稀释后pH范围的估算课件18张PPT。 组织建设3.3.1 盐类的水解反应规律 某日上午10点左右,家住市区的
李老太与邻居到附近的山上采槐树花时,
不慎被蜜蜂蛰伤,当时她并未在意。回家后李老太感到伤处疼痛加重、呼吸困难、意识不清,家人急忙拨打急救电话,经医生对症处理,李老太已脱离危险。 被黄蜂或蜜蜂叮咬后,都会感到非常疼痛,但处理的方法却不相同,这是因为黄蜂分泌物中含有一种碱性物质,而蜜蜂分泌物中含有一种酸性物质(主要成分是蚁酸)。被黄蜂叮咬:在患处涂抹食醋被蜜蜂叮咬:在患处涂抹纯碱、小苏打或肥皂水溶液 健康人血液的pH保持在一定范围内变化,这是因为血液中存在如下平衡:H2CO3 H+ + HCO3-①为什么在黄蜂蛰过的地方涂抹食醋可以有效减轻疼痛呢?②Na2CO3、NaHCO3和肥皂水溶液能减轻蜜蜂蛰后带来的痛楚说明了什么?③盐酸显酸性,镁能与盐酸反应,但为什么也能与氯化铵溶液反应呢?④酸溶液呈酸性,碱溶液呈碱性,那么盐溶液呢? 一定呈中性吗? NaCl、FeCl3、K2SO4、(NH4)2SO4、Na2CO3、(NH4)2CO3、CH3COONa、CH3COONH4 ,按生成盐的酸、碱的强弱对以上盐进行分类。一、盐溶液的酸碱性 1.盐的分类盐强酸强碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐弱酸弱碱盐NaCl、K2SO4FeCl3、 (NH4)2SO4Na2CO3、CH3COONa(NH4)2CO3、CH3COONH4 测定食盐、纯碱、除锈剂、小苏打、氯化铝、醋酸钠溶液的pH,并将实验结果填入下表:2.盐溶液的酸碱性=7>7<7【结论】盐溶液不一定都是中性,有的呈酸性,有的呈碱性。>7>7<7一、盐溶液的酸碱性3.盐的类别与盐溶液酸碱性=7>7<7<7>7>7中性酸性酸性碱性碱性碱性强酸强碱盐强酸弱碱盐强酸弱碱盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐强碱弱酸盐 无 弱碱阳离子 弱碱阳离子 弱酸阴离子 弱酸阴离子弱酸阴离子一、盐溶液的酸碱性盐的组成与盐溶液酸碱性的关系:
强碱弱酸盐的水溶液——显碱性
强酸弱碱盐的水溶液——显酸性
强酸强碱盐的水溶液——显中性1、下列溶液PH小于7的是( )
A、 溴化钾 B、 硫酸铜 C、 硫化钠 D、 硝酸钡2、下列溶液能使酚酞指示剂显红色的是( )
A 、碳酸钾 B、 硫酸氢钠 C、 氯化铝 D、 氯化铁NH4Cl == NH4+ + Cl- 结论:强酸弱碱盐溶液呈酸性原因是由于盐电离产生的弱碱阳离子与水电离产生的阴离子(OH-)结合生成弱电解质,导致溶液中c(H+)>c(OH-)而使溶液呈酸性。二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因1.盐类的水解2.盐类的水解的实质酸碱中和反应的逆反应。盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH—结合生成弱电解质的反应 可以根据生成盐的酸和碱的相对强弱来判断盐溶液的酸碱性。(1)盐类水解是可逆反应,反应方程式中要写“ ”符号(2)一般盐类水解的程度很小,通常不生成沉淀或气体,一般不标“↓”或“↑” 。二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因3.盐类水解方程式的书写(4)多元弱碱的阳离子水解过程较为复杂,通常写成一步完成。(3)多元弱酸的盐分步水解,以第一步为主,水解方程式一般只写第一步。3.盐类水解方程式的书写二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因双水解:①Al3+和CO32-或HCO3-、S2-、HS-、AlO2-等离子;
② Fe3+和CO32-或HCO3-、AlO2-等离子水解相互促进直至反应完全生成气体或沉淀,书写时用“ = ”表示(5)弱酸弱碱盐中阴、阳离子水解相互促进Al3+ + 3HCO3- = Al(OH)3↓ + 3CO2↑3.盐类水解方程式的书写二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因(2)将盐的电离方程式与盐类水解的离子方程式区别开来HS-+H2O S2-+H3O+ 是HS-的电离方程式
HS-+H2O H2S+OH- 是HS-的水解方程式(1)盐类水解的离子方程式遵循质量守恒定律和电荷守恒定律(3)能发生双水解的离子,在同一溶液中不能大量共存3.盐类水解方程式的书写二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因D4、下列微粒在溶液中能大量共存的是 ( )
A. NH4+、Fe3+、SO42-、NO3-
B. Fe3+、K+、Cl-、AlO2-
C. Al3+、Fe3+、SO42-、HS-
D. Ca2+、H+、NO3-、S2O32-A 4.盐类水解的规律有弱即水解,无弱不水解
越弱越水解,谁强显谁性5、向水中加入下列物质 ( )可促进水的电离,( ) 可抑制水的电离
A、H2SO4 B、FeCl3 C、NaNO3
D、K2CO3 E、KOHBDAE二、盐溶液呈现不同酸碱性的原因水解的规律1、盐类水解的实质:盐电离出来的阴、阳离子与水电离出来的H+或OH-结合生成弱电解质,从而破坏了水的电离平衡。2、水解方程式的书写:多元弱酸阴离子以第一步水解为主,多元弱碱阳离子的水解复杂,可一步写出。3、盐类的水解规律:有弱即水解,无弱不水解,越弱越水解,谁强显谁性。课件16张PPT。 组织建设3.3.2 影响盐类水解的因素1、向纯碱溶液中滴入酚酞溶液,观察到的现象是 ,
如果对该溶液加热,可以观察溶液红色变深,你推测其中的原因:
;
若再向该溶液中滴入过量氯化钙溶液,观察到的现象是 。
溶液呈红色 碳酸钠溶液水解呈碱性,使溶液呈红色;加热促进Na2CO3的水解,红色加深。产生白色沉淀,且溶液褪色2、写出FeCl3水解的离子方程式当条件改变时FeCl3的水解平衡将发生不同变化,将相关内容填入表格中: 逆向逆向增加减少降低升高减小减小2、盐类的水解平衡属于化学平衡1、盐类的水解反应的特点(1)水解反应是中和反应的逆反应(2)水解反应的热效应为:吸热反应(3)水解反应程度:微弱
水解程度很小,故水解产物很少,盐溶液的酸碱性一般较弱(4)水解反应是动态平衡:外界条件改变,水解平衡随之而改变。一、影响盐类水解的因素1、内因[小结]正盐离子比其对应的酸式盐离子的水解程度大。[小结]盐水解生成的弱电解质越难电离,生成弱电解质的倾向越大,盐水解的程度越大,盐溶液的酸性或碱性越强。已知HClO、CH3COOH、HNO2都是弱酸,电离平衡常数Ka分别为3.0×10-8,1.8×10-5,4.6×10-4。试推测等物质的量浓度的NaClO、CH3COONa、NaNO2溶液pH由大到小顺序,后用pH计测量进行验证。pH大小顺序:NaClO>CH3COONa>NaNO2盐本身的性质1、物质的量浓度相同的三种盐NAX、 NAY 、NAZ的溶液,其pH依次为8、9、10 ,则HX 、HY 、HZ的酸性由强到弱的顺序为:?HX>HY>HZNaX,NaY,NaZ 的碱性依次增强,K (X) < K (Y) < K (Z),则Ka(X) > Ka(Y) > Ka(Z),即HX、HY、HZ 的酸性依次减弱。NaX == Na+ + X-平衡常数: K (X) = c(OH-)c(HX)/c(X-) =Kw/Ka(X)2、外因②浓度③溶液的酸碱性碱性溶液可抑制阴离子水解,促进阳离子水解。浓度越稀水解程度越大升温促进水解①温度一、影响盐类水解的因素酸性溶液可抑制阳离子水解,促进阴离子水解; 2、为了使稀Na2S溶液中c(Na+)/c(S2-)比值变小,可加入物质是( )A、适量的盐酸?????????????????? B、适量的NaOH溶液??
C、适量的氢氧化钾溶液????????????D、适量的Na2S固体C3、在Na2CO3溶液存在水解平衡 ,
则下列说法正确的是( )
A、稀释溶液,水解平衡常数增大? ?
B、通入CO2平衡朝正反应方向移动
C、升高温度,c(HCO3—)/ c(HCO3—) 减小
D、加入NaOH固体,PH减小CO32—+H2O HCO3—+OH—K仅与温度有关,稀释时平衡常数是不变的CO2和水生成H2CO3,可以与OH-反应,平衡正向移动×加入NaOH固体,碱性肯定增强,pH增大√升温促进水解,平衡正向移动, c(HCO3—)/ c(HCO3—)增大××B二、盐类水解的应用1、形成胶体净化水明矾(KAl(SO4)2·12H2O)能够用来净水Al(OH)3胶体表面积大,吸附能力强,能吸附水中悬浮杂质生成沉淀而起到净水作用。在碱性条件下及在热水中的去油污能力强二、盐类水解的应用2、纯碱或小苏打溶液去油污二、盐类水解的应用3、泡沫灭火器(1)灭火器有两个桶构成,
一个是外面的钢桶,用来盛装:
一个是里面看不到的塑料桶,用来盛装:
(2)用离子方程式表示塑料桶盛放该试剂的原因:
(3)用离子方程式表示其工作原理:NaHCO3Al2(SO4)3Al3++3H2O?Al(OH)3↓+3H+Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑金属镁与水反应比较困难,为什么加NH4Cl能马上产生大量气体? “焊药”—金属焊接时常用于除去金属表面的氧化膜,常用ZnCl2、NH4Cl。Mg+ 2H+ = Mg2+ + H2↑二、盐类水解的应用4、焊接金属作除锈剂二、盐类水解的应用 草木灰不宜与铵态氮肥混合施用: 草木灰的成分—— K2CO3,水解呈碱性铵态氮肥——铵盐,水解呈酸性混施后,OH-与H+中和成水,使两种盐的水解平衡向右移动,以至生成大量的NH3·H2O,进一步分解成NH3逸出了,从而降低了肥效。5、化肥施用防水解二、盐类水解的应用除去MgCl2溶液中少量的Fe3+离子,在加热时,通过加入下列物质中的一种物质就可实现,这种物质不可以是( )6、污水中重金属离子通过水解形成沉淀除去A、 MgO B、 MgCO3 C、Mg(OH)2 D、NaOHD水解应用影响因素掌握影响盐类水解的因素1、盐本身的性质是盐水解程度大小的内因正盐离子比其对应的酸式盐离子的水解程度大。盐水解生成的弱电解质越难电离,生成弱电解质的倾向越大,盐水解的程度越大,盐溶液的酸性或碱性越强。2、盐类水解平衡属于化学平衡,故可以用化学平衡理论来解释。温度、浓度、溶液的酸碱性等都会对盐的水解产生影响。水解应用影响因素了解盐类水解在生产、生活中的应用1、形成胶体净化水质
2、泡沫灭火器
3、水解碱性除油污
4、化肥施用防水解
5、焊接金属作除锈剂
6、水解除污水中重金属离子课件14张PPT。 组织建设3.3.3 盐类水解在化学实验中的典型应用1、常温下,将V1ml c mol/L的醋酸滴加到V2ml cmol/L的烧碱中,若混合后溶液的pH=7,则V1 V2(填“<”、“>”或“=”)>2、常温下,要使水的电离平衡正向移动,并使氢离子浓度增大,应加入下列中的( )
A、NaHSO4 B、KAl(SO4)2
C、NaHCO3 D、CHCOONaB1、配制和保存易水解的盐溶液①某化学兴趣小组需配制FeCl3 溶液。
甲同学认为:直接把FeCl3固体溶于水即可
乙同学认为:甲同学的做法不妥,并预测会有浑浊现象出现
你认可哪个同学的观点,理由是什么?FeCl3溶液的配制方法将FeCl3固体溶于盐酸,然后加水稀释。③思考:如何配制FeCl2溶液?将FeCl2溶于稀盐酸加水稀释,再加入少量铁粉。直接加水配制FeCl3溶液现象:液体出现浑浊1、配制和保存易水解的盐溶液④为什么用热水配制CuCl2溶液会出现浑浊?怎样配制澄清溶液?热水:升温能够促进水解配制CuCl2溶液,为防止出现浑浊,应加少量的_______稀盐酸配制Fe2(SO4)3溶液,要先加少量的稀H2SO4[小结] 配制易水解的金属盐溶液应加少量的______,不能引入杂质离子同种酸1、配制和保存易水解的盐溶液2、保存盐溶液试剂瓶和瓶塞⑤盛放Na2S 、Na2CO3的试剂瓶能用玻璃塞吗?NaF溶液能否用玻璃瓶吗?[小结]水解显碱性的试剂不用玻璃塞而用橡胶塞,如K2CO3、NaHCO33、加热蒸发盐溶液 ⑥把FeCl3溶液蒸干灼烧,最后得到的固体产物是什么? (a)加热促进水解;(b)加热HCl挥发Fe2O33H2SO4+2Al(OH)3=Al2(SO4)3+6H2O⑦Al2(SO4)3溶液加热蒸发后得到固体是什么?Al2(SO4)3⑧Na2SO3溶液蒸干得到的固体是 ,原因是 。Na2SO42Na2SO3+O2=2Na2SO4如何加热FeCl3溶液得到FeCl3固体?在HCl气体中加热1、不挥发性酸的盐或难分解盐(如Al2(SO4)3、Na2CO3等)溶液蒸干得到原溶质。2、挥发性酸的高价盐(如FeCl3、Al(NO3)3等)溶液蒸干得相应的金属氢氧化物,灼烧得相应的金属氧化物。3、较低温受热易分解的盐(如Ca(HCO3)2等)溶液蒸干得到相应的分解产物,灼烧则看分解产物的稳定性。4、还原性盐(如Na2SO3、FeSO4等)溶液蒸干得到相应的氧化产物。盐溶液蒸干灼烧后产物的判断3、加热蒸发盐溶液 4、测定盐溶液的PH比较对应酸或碱的强弱
⑨相同温度下,相同物质的量浓度的下列溶液:①CH3COONa、②NaOH、③NaHCO3、④C6H5ONa、⑤Na2CO3,按pH由大到小的顺序排列的是( )
A、②>⑤>④>③>① B、②>⑤>①>③>④
C、①>②>③>④>⑤ D、④>③>①>②>⑤A酸性: CH3COOH >HCO3 —> C6H5OH > CO32—5、不能在溶液中存在的盐⑩下列物质不能在水溶液中制备的是( )
A、Fe2(SO4)3 B、Al2S3 C、Na2CO3 D、KClB湿法和干法Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3 + 3H2S即能发生双水解的物质必须用干法制备6、盐溶液中离子种类和浓度的比较电荷守恒规律:阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数NaHCO3溶液中物料守恒规律:某一组分(或元素)的原始浓度等于它在溶液中各种存在形式的微粒的浓度之和。 Na2S溶液中c (Na+) = 2[c (S2-) + c (HS- ) + c (H2S)]c (Na+) +c (H+) = c (HCO3-)+c(OH-) +2c(CO32- ) 质子守恒:由水电离产生的H+、OH-浓度相等 Na2CO3溶液中c(OH-)=c(H+) +c(HCO3-) +2c (H2CO3) ?表示 0.1mol/L NaHCO3溶液中有关微粒的浓度关系式正确的是 ( )CEA、c(Na+)>c(HCO3-)>c(CO32-)>c(H+)>c(OH-)
B、c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(CO32-) +c(HCO3-)
C、c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(OH-)+2c(CO32-)
D、c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(OH-)
E、c(Na+)=c(HCO3-)+c(H2CO3)+c(CO32-)电荷守恒物料守恒HCO3-水解程度大于电离程度,溶液显示碱性c(Na+)>c(HCO3-)>c(OH-)>c(CO32-) >c(H+)对氯化铁溶液中,存在如下平衡:(1)加热氯化铁溶液,溶液的颜色会不断加深,可得到一种红褐色透明溶液,其成分是 。向这种液体中加入MgCl2溶液,产生的现象为 。 (2)不断加热FeCl3溶液,蒸干并灼烧,得到的固体可能是 。(3)在配制FeCl3溶液时,为防止浑浊,应加入 。氢氧化铁胶体生成红褐色沉淀Fe2O3浓盐酸水解的应用测定盐溶液的PH比较对应酸或碱的强弱配制和保存易水解的盐的溶液利用水解反应制备常见胶体盐溶液保存试剂瓶的选用易水解盐溶液的蒸干或灼烧盐类的水解有时是有利的,有时是需要控制的,要根据实际需要加以选择。不能在溶液中存在的盐课件21张PPT。 组织建设3.4.1 沉淀溶解平衡原理龙岩龙硿洞地下溶洞奇观龙岩梅花山赖源溶洞你知道它是如何形成的吗?1.举例说明学过的“平衡”,它们有哪些特征? Kw = c(H+) . c(OH-)K特征: 逆、等、动、定、变2.平衡移动原理——勒夏特列原理如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、温度、或压强等),平衡就向能够减弱这种改变的方向移动。4. 饱和溶液一定温度下,不能再溶解某种溶质的溶液叫该溶质的饱和溶液3. 溶解度一定温度下,在100g溶剂里溶液达到饱和状态时所溶解的溶质的质量(1)NaCl在水溶液里达到饱和状态时有何特征?(2)要使NaCl饱和溶液中析出NaCl固体,可采取什么措施?蒸发溶液(减溶剂)降温 NaCl的溶解速率与结晶速率相等,只要条件不变,该溶液中溶解的NaCl的量就是一个恒定值加入浓盐酸?在饱和NaCl溶液中加入浓盐酸现象:解释:在NaCl的饱和溶液中,存在溶解平衡
NaCl(s) Na+(aq) + Cl-(aq)
加浓盐酸会使c(Cl- )增加,平衡向左移动,有 NaCl晶体析出NaCl饱和溶液中有固体析出 可溶的电解质溶液中存在溶解平衡,难溶的电解质在水中是否也存在溶解平衡呢?白色沉淀生成黄色沉淀生成演示实验步骤一 沉淀是难溶物,但不是绝对不溶,只不过溶解度很小,难溶物在水中存在溶解平衡。AgCl沉淀溶解平衡的建立溶解速率沉淀速率时间速率沉淀溶解平衡一、 沉淀溶解平衡 一定温度下,当难溶物在溶液中溶解的速率和沉淀速率相等时,达到平衡状态逆、等、动、定、变 1、定义2、表达式3、特征4、影响难溶电解质溶解平衡的因素a、绝对不溶的物质是没有的
b、同是难溶物质,溶解度差别也很大
c、易溶物质做溶质时只要是饱和溶液也可存在溶解平衡①内因:电解质本身的性质 ②外因: a、浓度:加水,平衡向溶解方向移动b、温度:升温,多数平衡向溶解方向移动一、 沉淀溶解平衡 把足量熟石灰放入蒸馏水中,一段时间后达到平衡:
Ca(OH) 2(s) ? Ca2+(aq) +2OH-(aq) ,下列叙述正确的是( )DA、给溶液加热,溶液的pH升高
B、恒温下向溶液中加入CaO,溶液的pH升高
C、向溶液中加入Na2CO3溶液,则其中的Ca(OH) 2的固体增多
D、向溶液中加入少量的NaOH固体,则其中的Ca(OH)2的固体增多温度升高Ca(OH) 2溶解度减小,平衡逆移, pH降低温度不变溶解度不变,浓度不变,平衡不动Ca2+浓度减小,平衡正移OH-浓度增大,平衡逆移×××√固体浓度视为定值 Ksp= c(Ag+)c(Cl—) 二、溶度积常数1、定义思考:写出难溶物Ag2CrO4、 Fe(OH)3的溶度积表达式 ?Ksp =[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n 在一定温度下,难溶电解质在溶液中达到沉淀溶解平衡时,其离子浓度的化学计量数的幂次方的乘积为一个常数,称之为溶度积常数,简称溶度积,用Ksp表示。2、影响Ksp的因素Ksp值的大小只与难溶电解质本身的性质和温度有关3、Ksp的意义相同类型的难溶电解质,在同温度下,Ksp越大,溶解度越大;不同类型的难溶电解质,应通过计算才能进行比较。二、溶度积常数溶液未达饱和,无沉淀析出Qc> Ksp
Qc= Ksp
Qc< Ksp平衡向生成沉淀方向移动,生成沉淀。难溶电解质达到沉淀溶解平衡状态,溶液是饱和溶液若用浓度积Qc表示电解质溶液某一时刻的离子积:
Qc=[c(Mn+)]m · [c(Am-)]n以上规则称为溶度积规则4、浓度积二、溶度积常数1.将4×10-3mol/L的AgNO3溶液与4×10-3mol/L的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出? Ksp(AgCl)= 1.8×10-10c(Ag+)=2 ×10-3mol/L, c(Cl-)= 2 ×10-3mol/L
Qc=2 ×10-3× 2 ×10-3
=4.0 ×10-6 >1.8×10-10Qc>Ksp 所以有AgCl沉淀析出2.有关物质的颜色和溶度积如下表所示,判断下列叙述是否正确A、25℃时,AgCl固体在等物质的量浓度的NaCl、CaCl2?溶液中的溶度积相同B、在5mL1.8×10-6mol/L氯化钠溶液中,加入1滴1×10-3mol/L硝酸银溶液,不能产生白色沉淀Ksp是温度的函数,不受溶液中其他离子的影响Qc=1.8×10-6× 1 ×10-3 =1.8 ×10-9 <1.8×10-10√√3.用沉淀溶解平衡原理解释“溶洞”形成的原因2HCO3-4.在含有大量PbI2的饱和溶液中存在着平衡:
PbI2(s) ?Pb2+(aq)+2I-(aq),加入KI溶液,下列说法正确的是( )
DA、溶液中Pb2+和I-浓度都增大
B、溶度积常数Ksp增大
C、沉淀溶解平衡向右移动
D、溶液中Pb2+浓度减小I-浓度增大, Ksp不变,故Pb2+浓度减小温度不变, Ksp不变I-浓度增大, 平衡逆移×××√5.室温下,石灰乳悬浊液中存在下列平衡:
Ca(OH)2(S) Ca2+ +2OH-,当向一定量的石灰乳悬浊液中加入少量生石灰时(恢复到室温),下列说法正确的是 ( )AA、溶液中Ca2+离子数目减少
B、溶液中c(Ca2+)增大
C、溶液的pH增大
D、溶液中溶质的质量分数增大CaO+H2O == Ca(OH)2溶剂水减少,溶液中溶质析出,此时溶液仍为饱和溶液不变不变不变×××√溶度积常数溶解平衡2、沉淀溶平衡具备化学平衡状态基本特征:逆、等、动、定、变3、影响难溶电解质溶解平衡的因素:浓度、温度1、难溶电解质的溶解度小于0.01g,溶于水后建立的化学平衡状态-------沉淀溶解平衡溶度积常数溶解平衡1、用化学平衡常数来描述难溶电解质在水中的沉淀溶解平衡即溶度积,用Ksp表示。2、和其他平衡常数一样,Ksp是温度的函数。3、难溶电解质的Ksp的大小反映了难溶电解质在水中的溶解能力。课件17张PPT。 组织建设3.4.2 沉淀溶解平衡原理的应用珊瑚虫可从周围的海水中获取Ca2+和HCO3-,经反应形成石灰石外壳。人口增长、人类大规模砍伐森林、燃烧煤和其他化学燃料等因素导致空气中CO2增多,使海水中CO2浓度增大,干扰了珊瑚的生长,甚至造成珊瑚虫的死亡。思考1:从海水中提取得到的粗盐中,常含有Mg2+、Ca2+、SO42-,还需要进一步提纯,其常用的方法是什么?你是利用什么化学知识解决此问题的?沉淀法思考2:有人不小心误服了BaCO3,如何解毒?利用了什么原理?把可溶于酸的BaCO3转化为难溶于酸的BaSO4沉淀喝牛奶或豆浆等,尽可能减小对人体蛋白质的损害一、沉淀的生成1、原则2、意义a 加沉淀剂Cu2++S2-=CuS↓3、方法①沉淀Cu2+、Hg2+等,可以用Na2S或H2S做沉淀剂②将4×10-3mol·L-1的AgNO3溶液与4×10-3mol·L-1的NaCl溶液等体积混合能否有沉淀析出? Ksp(AgCl)= 1.8×10-10Hg2++S2-=HgS↓生成沉淀的反应能发生,且进行得越完全越好在物质的检验、提纯及工厂废水的处理等方面有重要意义③根据上表的数据,CuCl2中混有少量Fe3+如何除去?b 调pH 加入氢氧化铜或碱式碳酸铜或氧化铜,调节pH至3~4, Fe3+全部转化为氢氧化铁沉淀除去一、沉淀的生成3、方法 c 同离子效应法在硫酸中溶液中SO42-浓度增大大,使平衡左移有利于沉淀生成。④硫酸钡在硫酸中的溶解度比在纯水中小 一、沉淀的生成3、方法沉淀转化的实质一般规律沉淀溶解平衡的移动 溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质二、沉淀的转化工业废水重金属离子(如Cu2+、Hg2+等)转化成沉淀1、沉淀的转化在工业废水处理上的应用加入Na2S、(NH4)2S等加入FeS等二、沉淀的转化2、沉淀的转化在生活中的应用⑤锅炉水垢中的 CaSO4 ,如何清除?可先用饱和Na2CO3溶液处理,使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3,再用酸处理+
CO32-CaCO3二、沉淀的转化⑥龋齿和含氟牙膏(1)存在的溶解平衡(2)含氟牙膏的使用氟磷灰石更能抵抗酸的侵蚀,使牙齿更坚固提示:糖在酶的作用下产生了一种有机弱酸二、沉淀的转化3、沉淀的转化在工业生产和科研上的应用 先将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐,然后用酸溶解,使阳离子进入溶液。二、沉淀的转化 1、工业废水中常含有Cu2+、Cd2+、Pb2+等重金属离子,可通过加入过量的难溶电解质?FeS、MnS,使这些金属离子形成硫化物沉淀除去。根据以上事实可知FeS、MnS具有的相关性质是( )AA、在水中的溶解能力大于CuS、CdS、PbS
B、在水中的溶解能力小于CuS、CdS、PbS
C、在水中的溶解能力与CuS、CdS、PbS相同
D、二者均具有较强的吸附性沉淀的转化FeS、MnS转化为
CuS、CdS、PbS溶解能力相对较强的物质转化为溶解能力相对较弱的物质三、沉淀的溶解1、实质2、常用方法H2SH+HNO3S + NO + H2O沉淀溶解平衡的移动,要使沉淀发生溶解,则Qc < Ksp加酸、碱、盐、强氧化剂等向3支分别盛有少量Mg(OH)2固体的试管中,分别滴加适量的蒸馏水、稀盐酸、氯化铵溶液,预测观察现象并进行解释。加稀盐酸沉淀可以溶解 3、已知Ksp(BaCO3) =5.1×10-9,Ksp(BaSO4) =1.1×10-10?,下列说法正确的是( )
A、BaSO4可做钡餐而BaCO3不能是因为Ksp(BaSO4) <Ksp(BaCO3)
B、在制腈纶纤维的1?L溶液中含SO42-为1.0×10-3?mol,则加入0.01?mol?BaCl2不能使SO42-完全沉淀
C、在清理有关仪器的BaSO4沉淀时,常加入饱和Na2CO3溶液,使BaSO4转化为BaCO3再用酸处理
D、用稀H2SO4洗涤BaSO4效果比用水好,BaCO3也能用此法处理
C 4、下列说法正确的是( )
A、钡中毒患者可尽快使用苏打溶液洗胃,随即导泻使Ba2+转化为碳酸钡而排出
B、工业上用NaHS、(NH4)2S等可溶性硫化物作沉淀剂除去废水中的Hg2+、Cu2+等,但不能使用FeS等不溶性硫化物作沉淀剂
C、水中的碳酸氢镁、碳酸氢钙受热易分解生成难溶性的碳酸镁、碳酸钙,故水垢的主要成分是碳酸镁、碳酸钙
D、珊瑚虫从周围海水中获取Ca2+和HCO32—,经反应形成石灰石外壳,从而逐渐形成珊瑚D原理的应用加入沉淀剂等可以让难溶物生成沉淀。溶解能力相对较强的物质可以转化为溶解能力相对较弱的物质。在分析化学中将难溶强酸盐转化为难溶弱酸盐,然后用酸溶解使阳离子进入溶液 沉淀溶解平衡是动态平衡,当条件发生改变时,平衡也会相应的发生移动,在生产和生活中选择适当的条件,使平衡向着需要的方向移动。