高二化学下册《原电池》知识点复习
1.原电池的定义
电能的把化学能转变为装置叫做原电池。
2.原电池的工作原理
将氧化还原反应中的还原剂失去的电子经过导线传给氧化剂,使氧化反应和还原反应分别在两个电极上进行,从而形成电流。
3.构成条件
两极、一液(电解质溶液)、一回路(闭合回路)、一反应(自发进行的氧化还原反应)。
4.正负极判断
负极:电子流出的极为负极,发生氧化反应,一般较活泼的金属做负极
正极:电子流入的极为正极,发生还原反应,一般较不活泼金属做正极
判断方法:
①由组成原电池的两极电极材料判断:一般是活泼的金属为负极,活泼性较弱的金属或能导电的非金属为正极。
注意:Cu-Fe(Al)与浓HNO3组成的原电池以及Mg-Al与NaOH溶液组成的原电池例外。
②根据电流方向或电子流动方向判断:电流是由正极流向负极;电子流动方向是由负极流向正极。
③根据原电池两极发生的变化来判断:原电池的负极总是失电子发生氧化反应,其正极总是得电子发生还原反应。
④根据现象判断:溶解的电极为负极,增重或有气泡放出的电极为正极
⑤根据离子的流动方向判断:在原电池内的电解质溶液,阳离子移向的极是正极,阴离子移向的极是负极。
5.电子、电流、离子的移动方向
电子:负极流向正极
电流:正极流向负极
阳离子:向正极移动
阴离子:向负极移动
6.电极反应式(以铜-锌原电池为例)
负极(Zn):Zn-2e-=Zn2+(氧化反应)
正极(Cu):Cu2++2e-=Cu(还原反应)
总反应:Zn+Cu2+=Zn2++Cu
7.原电池的改进
普通原电池的缺点:正负极反应相互干扰;原电池的电流损耗快。
①改进办法:
使正负极在两个不同的区域,让原电池的氧化剂和还原剂分开进行反应,用导体(盐桥)将两部分连接起来。
②盐桥:
把装有饱和KCl溶液和琼脂制成的胶冻的玻璃管叫做盐桥。胶冻的作用是防止管中溶液流出。
③盐桥的作用:
盐桥是沟通原电池两部分溶液的桥梁。盐桥保障了电子通过外电路从锌到铜的不断转移,使锌的溶解和铜的析出过程得以继续进行。导线的作用是传递电子,沟通外电路。而盐桥的作用则是沟通内电路。
a.盐桥中的电解质溶液使原电池的两部分连成一个通路,形成闭合回路
b.平衡电荷,使原电池不断产生电流
④盐桥的工作原理:
当接通电路之后,锌电极失去电子产生锌离子进入溶液,电子通过导线流向铜电极,并在铜电极表面将电子传给铜离子,铜离子得到电子变成铜原子。锌盐溶液会由于锌溶解成为Zn2+而带上正电,铜盐溶液会由于铜的析出减少了Cu2+而带上了负电,从而阻止电子从锌片流向铜片,导致原电池不产生电流。
盐桥中的钾离子进入硫酸铜溶液,盐桥中的氯离子进入硫酸锌溶液,使硫酸铜溶液和硫酸锌溶液均保持电中性,使氧化还原反应得以持续进行,从而使原电池不断产生电流。
【说明】盐桥使用一段时间后,由于氯化钾的流失,需要在饱和氯化钾溶液中浸泡,以补充流失的氯化钾,然后才能正常反复使用。
⑤原电池组成的变化:
原电池变化:改进后的原电池由两个半电池组成,电解质溶液在两个半电池中不同,两个半电池中间通过盐桥连接。
高二化学《水的电离》知识点汇总
一、水的离子积
纯水大部分以H2O的分子形式存在,但其中也存在极少量的H3O+(简写成H+)和OH-,这种事实表明水是一种极弱的电解质。水的电离平衡也属于化学平衡的一种,有自己的化学平衡常数。水的电离平衡常数是水或稀溶液中氢离子浓度和氢氧根离子浓度的乘积,一般称作水的离子积常数,记做Kw。Kw只与温度有关,温度一定,则Kw值一定。温度越高,水的电离度越大,水的离子积越大。
对于纯水来说,在任何温度下水仍然显中性,因此c(H+)=c(OH),这是一个容易理解的知识点。当然,这种情况也说明中性和溶液中氢离子的浓度并没有绝对关系,pH=7表明溶液为中性只适合于通常状况的环境。此外,对于非中性溶液,溶液中的氢离子浓度和氢氧根离子浓度并不相等。但是在由水电离产生的氢离子浓度和氢氧根浓度一定相等。
二、其它物质对水电离的影响
水的电离不仅受温度影响,同时也受溶液酸碱性的强弱以及在水中溶解的不同电解质的影响。H+和OH共存,只是相对含量不同而已。溶液的酸碱性越强,水的电离程度不一定越大。
无论是强酸、弱酸还是强碱、弱碱溶液,由于酸电离出的H+、碱电离出的OH均能使H2O=OH+H+平衡向左移动,即抑制了水的电离,故水的电离程度将减小。
盐溶液中水的电离程度:①强酸强碱盐溶液中水的电离程度与纯水的电离程度相同;②NaHSO4溶液与酸溶液相似,能抑制水的电离,故该溶液中水的电离程度比纯水的电离程度小;③强酸弱碱盐、强碱弱酸盐、弱酸弱碱盐都能发生水解反应,将促进水的电离,故使水的电离程度增大。
三、水的电离度的计算
计算水的电离度首先要区分由水电离产生的氢离子和溶液中氢离子的不同,由水电离的氢离子浓度和溶液中的氢离子浓度并不是相等,由于酸也能电离出氢离子,因此在酸溶液中溶液的氢离子浓度大于水电离的氢离子浓度;同时由于氢离子可以和弱酸根结合,因此在某些盐溶液中溶液的氢离子浓度小于水电离的氢离子浓度。只有无外加酸且不存在弱酸根的条件下,溶液中的氢离子才和水电离的氢离子浓度相同。溶液的氢离子浓度和水电离的氢氧根离子浓度也存在相似的关系。
因此计算水的电离度,关键是寻找与溶液中氢离子或氢氧根离子浓度相同的氢离子或氢氧根离子浓度。我们可以得到下面的规律:①在电离显酸性溶液中,c(OH)溶液=c(OH)水=c(H+)水;②在电离显碱性溶液中,c(H+溶液=c(H+)水=c(OH)水;③在水解显酸性的溶液中,c(H+)溶液=c(H+)水=c(OH)水;④在水解显碱性的溶液中,c(OH)溶液=c(OH)水=c(H+)水。
并非所有已知pH值的溶液都能计算出水的电离度,比如CH3COONH4溶液中,水的电离度既不等于溶液的氢离子浓度,也不等于溶液的氢氧根离子浓度,因此在中学阶段大家没有办法计算
四、例题分析
【例题1】常温下,在pH=12的某溶液中,由水电离出的c(OH)为:
A.1.0×10﹣7mol/L
B.1.0×10﹣6mol/L
C.1.0×10﹣2mol/L
D.1.0×10﹣12mol/L
解析:pH=12的溶液为碱性溶液,其中c(H+)=1.0×1012mol/L,c(OH)总=1.0×102mol/L。但碱性溶液的形成是多方面的。若溶质为碱性,则碱电离出的OH抑制了水的电离,溶液中的OH来自两个方面,一是碱的电离的(主要部分),二是水的电离的(少量);但溶液中的H+无疑都是由水电离的,即c(H+)水=c(H+)总=1.0×1012mol/L,而水电离生成的OH和H+是等物质的量的,所以c(OH)水=1.0×1012mol/L。若溶质为强碱弱酸盐,则盐的水解促进水的电离。设弱酸的阴离子为B,则水解方程式为Bn﹣+H2O=HB(n﹣1)+OH,这时溶液中的OH和H+都是水电离生成的,但要注意:水电离出的H+并非完全存在于溶液中,而是部分存在于溶液中,部分被弱酸根Bn结合了,但溶液中的OH确是由水电离生成的,根据水的离子积常数可得c(OH)水=c(OH)总=Kw/c(H+)=1.0×10﹣2mol/L。因此答案为C或D
【例题2】下列叙述正确的是
A.在醋酸溶液的,pH=a将此溶液稀释1倍后,溶液的pH=b,则ab
B.在滴有酚酞溶液的氨水里,加入NH4Cl至溶液恰好无色,则此时溶液的pH7
C.1.0×10﹣3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0×10-8mol/L盐酸的pH=8.0
D.若1mLpH=1的盐酸与100mLNaOH溶液混合后,溶液的pH=7.0,则NaOH溶液的pH=11
解析:若是稀醋酸溶液稀释则C(H+)减小,pH增大,ba,故A错误;B酚酞的变色范围是pH=8.0~10.0(无色→红色),现在使红色褪去,pH不一定小于7,可能在7~8之间,故B错误;C常温下酸的pH不可能大于7,只能无限的接近7;D正确,直接代入计算可得是正确,也可用更一般的式子:设强酸pH=a,体积为V1;强碱的pH=b,体积为V2,则有10﹣aV1=10﹣(14﹣b)V2,V1/V2=10a+b-14。现在V1/V2=10﹣2,又知a=1,所以b=11。答案为D
高二化学《化学反应与能量的变化》知识点汇总
化学是自然科学的一种,在分子、原子层次上研究物质的组成、性质、结构与变化规律;创造新物质的科学。以下是xx为大家整理的高二化学下册化学反应与能量的变化知识点,希望可以解决您所遇到的相关问题,加油,xx一直陪伴您。
1.碱金属的反应
(1)碱金属单质的化学反应
①与水反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2
2K+2H2O===2KOH+H2
2Na+CuSO4+2H2O===Na2SO4+Cu(OH)2+H2
【题源信息】钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,而是先与H2O反应生成NaOH,然后生成的NaOH溶液再与盐溶液反应,钠与H2O、酸反应的实质都是与H+反应,所以钠与酸溶液反应更为剧烈。钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。
②与氧气反应
4Na+O2===2Na2O(空气中缓慢氧化)
2Na+O2点燃=====Na2O2
2Na2O+O2△=====2Na2O2
4Li+O2点燃=====2Li2O
【题源信息】①无论Na与O2反应生成Na2O或Na2O2,只要参与反应的Na质量相等,则转移电子的物质的量一定相等,但得到Na2O2的质量大于Na2O的质量。
②注意Na及其化合物发生焰色反应时火焰颜色均为黄色。
③要注意推断题中的题眼多步氧化关系:NaO2——Na2OO2——Na2O2。
(2)碱金属化合物的化学反应
①Na2O2
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2
SO2+Na2O2===Na2SO4
【题源信息】1molNa2O2参与反应转移电子的物质的量为1mol,该结论常用在考查NA的题目中。Na2O2与CO2和水蒸气组成的混合气体反应时,应先考虑Na2O2与CO2的反应。Na2O2具有强氧化性,能将具有还原性的物质氧化,注意相关反应离子方程式的书写(如将Na2O2投入Na2S、Na2SO3、NaI、FeSO4等具有还原性的溶液中)。
②Na2CO3
Na2CO3+2HCl(过量)===2NaCl+CO2+H2O
Na2CO3+HCl(不足)===NaCl+NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3+2NaOH
【题源信息】向Na2CO3溶液中加入盐酸时反应分两步进行,首先生成NaHCO3,然后是NaHCO3与盐酸反应生成CO2。两者滴加的顺序不同,产生的现象也不同,这就是不用其他试剂就能鉴别出Na2CO3溶液和盐酸的原理。
③NaHCO3
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2+H2O
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
2NaHCO3+Ca(OH)2(不足)===Na2CO3+CaCO3+2H2O
NaHCO3+Ca(OH)2(过量)===CaCO3+NaOH+H2O
【题源信息】a.不能用常压下蒸发溶剂的方法制备NaHCO3晶体,不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3。
b.在书写碳酸氢盐与澄清石灰水反应的离子方程式时要特别注意两者量的相对多少。
c.吸收CO2气体中的HCl不能用饱和Na2CO3溶液,需用饱和NaHCO3溶液。
④NaOH
2NaOH+H2SO4===Na2SO4+2H2O
CO2+2NaOH(过量)===Na2CO3+H2O
CO2(过量)+NaOH===NaHCO3
⑤CO2与NaOH溶液反应的产物可能是Na2CO3、NaHCO3或两者的混合物,可根据Na+和C守恒法确定CO2与NaOH溶液的反应产物。
2.Mg的反应
(1)在CO2中燃烧
2Mg+CO2点燃=====2MgO+C
(2)在空气中燃烧
2Mg+O2点燃=====2MgO3Mg+N2点燃=====Mg3N2
2Mg+CO2点燃=====2MgO+C
【题源信息】a.此反应在高考中是一个热点反应,主要出现在推断题中,是由金属单质作反应物生成非金属固体单质的置换反应。
b.镁着火时不能用二氧化碳灭火器扑灭。
c.常温下镁在空气中与O2反应生成一层坚固致密的氧化物保护膜,所以金属镁有抗腐蚀性。
3.Al及其化合物的反应
(1)铝片产生氢气的反应
2Al+6HCl===2AlCl3+3H2
2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2
【题源信息】铝单质是中学化学中典型的既能与酸反应、又能与碱反应的金属单质,这常作为高考中物质推断题的题眼。
(2)铝热反应
2Al+Fe2O3高温=====2Fe+Al2O3
4Al+3MnO2高温=====3Mn+2Al2O3
【题源信息】a.引发铝热反应的操作是高考实验考查的热点。主要操作是先铺一层KClO3,插上镁条,然后点燃镁条。
b.注意铝热反应是中学化学中唯一一个金属单质与金属氧化物在高温条件下的置换反应。
c.该反应形式常在无机框图中出现,注意反应条件(高温)及信息(铝热反应)。
(3)Al2O3的反应(两性)
Al2O3+6HCl===2AlCl3+3H2O
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
【题源信息】由此可知Al2O3是一种既能与酸反应,又能与碱反应的两性氧化物。
(4)Al(OH)3的反应(两性)
Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
【题源信息】由以上反应可知,Al(OH)3是一种既溶于酸又溶于碱的白色沉淀,这是高考推断题的常见题眼。
(5)铝盐的反应
①铝盐与氨水反应
Al3++3NH3H2O===Al(OH)3+3NH4+
【题源信息】a.不管氨水是否过量,都会发生此反应,
Al(OH)3不溶于过量的氨水。
b.此反应常用于制备Al(OH)3。
②偏铝酸盐的反应
向偏铝酸盐溶液中滴加盐酸
NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3+NaCl(少量盐酸)
NaAlO2+4HCl===AlCl3+NaCl+2H2O(足量盐酸)
【题源信息】向偏铝酸盐中逐滴滴加过量盐酸的实验现象是先产生白色沉淀,然后沉淀溶解。
向偏铝酸盐中通入CO2[Al(OH)3不溶于碳酸]
2AlO2-+CO2+3H2O===2Al(OH)3+CO32-(少量CO2)
AlO2-+CO2+2H2O===Al(OH)3+HCO3-(足量CO2)
最后,希望xx整理的高二化学下册化学反应与能量的变化知识点对您有所帮助,祝同学们学习进步。
文章来源:http://m.jab88.com/j/32429.html
更多