人教版高中化学选修四复习资料全套 35页

最新人教版高中化学选修四复习资料全套第一章章末总结［学习目标定位］1.会书写热化学方程式并能判断其正误。2.正确理解盖斯定律并学会其应用。3.常握反应热的四种计算方法。一热化学方程式的书写方法与正误判断热化学方程式是表明反应所放出或吸收热量的化学方程式。它不仅能表明化学反应中的物质变化，而且也能表明化学反应中的能量变化。1.书写方法要求(1)必须在化学方程式的右边标明反应热△"的符号、数值和单位(△//与最后一种生成物之间留一空格)：符号数值单位⑵A//与测定条件(温度、压强等)有关、因此应注明A//的测定条件。绝大多数是在25°C、101kPa下测定的，此时可不注明温度和压强。(3)反应热与物质的聚集状态有关，因此必须注明物质的聚集状态(s,1,g),溶液中的溶质标明“aq”。化学式相同的同素异形体除标明状态外还需标明其名称［如C(金刚石，S)］。热化学方程式中不标“f”和“J”，不在等号或箭头上写“点燃、△、高温、催化剂”等条件。(4)热化学方程式中的化学计量数只表示物质的量而不表示分子数或原子数。因此化学计量数可以是整数，也可以是分数。特别提示(1)AH是一个宏观量，它与反应物的物质的量成正比，所以方程式中的化学计量数必须与\H相对应，如果化学计量数加倍，则也随之加倍，当反应方向变化时，的值也随之变号。(2)根据燃烧热、中和热书写的热化学方程式，要符合燃烧热、中和热的定义。【例1］已知下列热化学方程式：®H2(g)+|o2(g)=H2O(l)A/7=-285.0kJmol-1②H2(g)+^O2(g)=H2O(g)A/7=-241.8kJmol-1③C⑸+|o2(g)=CO(g)AH=-110.5kJmol-1④C(s)4-O2(g)=CO2(g)A//=-393.5kJmol-1冋答下列各问题：\n(1)上述反应屮属于放热反应的是⑵出的燃烧热A//=；C的燃烧热A//=。⑶燃烧10gH2生成液态水，放出的热量为o(4)CO的燃烧热\H=,其热化学方程式为解析(1)已知四个热化学方程式的皆小于0,故都是放热反应。⑵出的燃烧热是指lmolH?完全燃烧生成液态水时放出的热量，故出的燃烧热A/7=-285.0kJ-moF1;C的燃烧热是指1mol碳完全燃烧生成CO?时放出的热量，故C的燃烧热A^=-393.5kJ-moPL(1)燃烧10gH2生成液态水时放出的热量为2,；加X285.0kJmoF^l425.0kJ。⑷将已知热化学方程式④一③可得：CO(g)+|o2(g)=CO2(g)A/7=-393.5好1“0厂】一(一110.5kJmoF^-283.0kJ-mol-1,故CO的燃烧热A//=-283.0kJ-mol-1,CO燃烧的热化学方程式为CO(g)+|o2(g)=CO2(g)A//=-283.0kJmoF'o答案(1)①②③④(2)-285.0kJmol-1一393.5kJmol-1(3)1425.0kJ(4)-283.0kJmoF1CO(g)+|o2(g)=CO2(g)A//=-283.0kJmoF11.常见错误要回避(1)漏写物质的聚集状态(漏一种就全错)；⑵的符号“+”、“一”标示错误；(3)M的值与各物质化学计量数不对应；(4)AH后不带单位或单位写错(写成kJ、kJmol等)。2.正误判断方法判断热化学方程式的正误时要从以下几个方面进行检查：(1)热化学方程式是否已配平，是否符合客观事实；(2)各物质的聚集状态是否标明；(3)反应热的数值与该热化学方程式的化学计量数是否对应；(4)反应热的符号是否正确，放热反应的为“一”，吸热反应的为“+”。【例21燃烧1g乙烘生成二氧化碳和液态水放出热量50kJ,则下列热化学方程式书写正确的是()A.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)△H=+50kJmor1B.C2H2(g)+fo2(g)=2CO2(g)+H2O(1)\H=一1300kJC.2C2H2+5O2=4CO2+2H2O\nAH=-2600kJA.2C2H2(g)+5O2(g)=4CO2(g)+2H2O(1)A//=-2600kJmol解析本题可结合热化学方程式的书写规则来具体分析。书写热化学方程式时，只能写在化学方程式的右边，若为放热反应，则为“一”；若为吸热反应，则为“+”,其单位一般为kJ-mol-1,故A、B、C项错误；并且反应物和生成物的聚集状态不同，反应热的数值可能不同，因此必须在反应方程式中用括号注明反应物和生成物在反应时的聚集状态(s、1、g),必须与反应方程式中化学式前面的化学计量数相对应，如果化学计量数加倍，则A//也要加倍。答案D二盖斯定律及其应用1•盖斯定律的实质不管化学反应是一步完成或是分儿步完成，其反应热是相同的。即化学反应的反应热只与反应体系的始态和终态有关，而与反应的途径无关。则有A//=A^i+A^2=A^3+A^4+A^502.盖斯定律的应用根据盖斯定律，通过计算反应热，可以书写新的热化学方程式；比较反应热的大小，判断物质的稳定性(同素异形体稳定性比较)。运用盖斯定律分析解题的关键，设计出合理的反应过程，利用热化学方程式进行适当的加减等“运算”。【例3】已知下列热化学方程式:(1)F®03⑸+3CO(g)=2Fe⑸+3CO2(g)AH=-25kJmol-1(1)3氏03⑸+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)△H=—47kJmor1(2)Fc3O4(s)+CO(g)=3FcO(s)+CO2(g)△H=+19kJmo「i写出FeO⑸被CO(g)还原成Fe(s)和CO2(g)的热化学方程式：。解析本题主要考查了盖斯定律的应用。根据题目中所给的有关热化学方程式进行分析：从方程式(3)与方程式(1)可以看到我们需要的有关物质。但方程式⑶必须通过方程式⑵才能和方程式⑴结合在一起。将方程式(3)X2+方程式(2)得:2Fe3O4⑸+2CO(g)+3Fe2O3(s)+CO(g)=6FeO(s)+2CO2(g)+2Fe3()4⑸+CO2(g)A//=+19kJmor,X2+(-47kJmoF1),整理得：(4)Fc2O3(s)+CO(g)=2Fc(Xs)+CO2(g)\H=—3kJmol^o\n将(1)一⑷得：2CO(g)=2Fe(s)+2CO2(g)一2FeO(s)AH=—25kJ-mol1—(—3kJmol1),整理得：FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g)A2/=-llkJmoL。答案FeO(s)+CO(g)=Fc(s)+CO2(g)△H=—11kJmol1易错辨析利用盖斯定律的计算主要易出现两方面的错误：(1)不能设计出合理的反应路线进行加减；⑵加减时未正确利用化学计量数。【例4]已知下列反应的热化学方程式为(1)CH3COOH(1)+2O2(g)=2CO2(g)+2H2O(I)△Hi=—870.3kJmol-1(2)C(s)+O2(g)=CO2(g)A^2=-393.5kJ-mol-1(3)H2(g)+|o2(g)=H2O(l)A//3=-285.8kJ-moP1则反应2C(s)+2H2(g)+O2(g)=CH3COOH⑴的\H为()A.-488.3kJ-moP1B.-191kJmoF1C.-476.8kJmol-1D.-l549.6kJmoF1解析根据盖斯定律，反应2C⑸+2H2(g)+O2(g)=CH5COOH(l)实质上是反应⑵X2+反应⑶X2—反应(1),即所求的反应热A77=A/72X2+A773X2-A^1=[-393.5x2+(-285.8)x2-(-870.3)]kJ-moP^-488.3kJmor'o答案A三反应热的四种计算方法1.利用热化学方程式进行相关量的求解，可先写出热化学方程式，再根据热化学方程式所体现的物质与物质间、物质与反应热间的关系直接或间接求算物质的质量或反应热。其注意的事项有：(1)反应热数值与各物质的化学计量数成正比，因此热化学方程式中各物质的化学计量数改变时，其反应热数值需同时做相同倍数的改变。(2)热化学方程式中的反应热是指反应按所给形式完全进行时的反应热。(3)正、逆反应的反应热数值相等，符号相反。2.根据盖斯定律，可以将两个或两个以上的热化学方程式包括其相加或相减，得到新的热化学方程式，可进行反应热的有关计算。其注意的事项有：(1)热化学方程式同乘以某一个数时，反应热数值也必须乘上该数。(2)热化学方程式相加减时，同种物质之间可相加减，反应热也随之相加减。(3)将一个热化学方程式颠倒时，的“+”、“一”号必须随之改变。3.根据燃烧热计算：可燃物完全燃烧产生的热量=可燃物的物质的量X燃烧热。\n1.根据键能计算：反应热(焙变)等于反应物中的键能总和减去生成物中的键能总和，AZE玫一ZE生(E表示键能)。如反应3H2(g)+N2(g)2NH3(g)\H=3E(H—H)+F(N=N)-6E(N—H)o【例5】(1)在微生物作用的条件下，NH；经过两步反应被氧化成NO二两步反应的能量变化示意图如下：\nNH：(aq)+kO2(g)△〃二-2?3kJ・mol1NO[(aq)+£o2(g)H=-73kJ•mol-1NOj(aq)+2H*(aq)+H2O(l)NO；(aq)反应过程(第一步反应)反应过程(第二步反应)①第一步反应是(填“放热”或“吸热”)反应，判断依据是O②1molNHl(aq)全部氧化成NO$(aq)的热化学方程式是。(1)已知红磷比白磷稳定，则反应P4(白磷，s)+5O2(g)=2P2O5(s)△"；4P(红磷：，s)+5O2(g)=2P2O5(s)AH2；和△鱼的关系是△乩4/72(填“〉”、“v”或(2)在298K、101kPa时，已知：2H2O(g)=O2(g)+2H2(g)△//】；Cl2(g)+H2(g)=2HCl(g)\H2；2Cl2(g)+2H2O(g)=4HCl(g)+O2(g)则\H3与、H\和A^2之间的关系正确的是A.A/73=A^1+2A^2C.AJ73=A//i-2A//2⑷已知：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)B.A/73=AH1+A^2D.A//3=AH1-A/72△H=—566kJmor1①Na2O2(s)+CO2(g)=Na2CO3(s)+|o2(g)△H=—226kJmol一】②则CO(g)与Na2O2⑸反应放出509kJ热量时，电子转移数目为。(1)己知H2(g)+Br2(l)=2HBr(g)\H=~72kJ-mol"1,蒸发1molBr2(l)$Ai要吸收的能量为30kJ,其他相关数据如下表：物质H2(g)Br2(g)HBr(g)1mol分子中的化学键断裂时需要吸收的能量(kJ)436200a则表中a=o3_1解析⑴由图可知：NH^(aq)+^O2(g)=NO；(aq)+2H+(aq)+H2O(1)A//=-273.kJmoF1,N0f(aq)+/O2(g)=NO；(aq)A^=-73kJmol-1,2个热化学方程式相加即可得第②问答案。⑵将2个热化学方程式相减得Pd白磷，s)=4P(红磷，s)A//=A/7i-A//2,由红磷比白磷稳定可知白磷的能量高，白磷转化为红磷是放热反应，AH<0,所以A7/]NH3的浓度一定相等\nA.反应没有达到平衡时，NHs会不断地分解，达到平衡时则不会再分解B.平衡时，N2、出物质的量之比为1：3解析化学平衡是一种相对平衡，条件改变后原来的平衡状态就会被破坏，A错；化学平衡又是一种动态平衡，平衡时正、逆反应仍在进行，C错；平衡时体系内各物质浓度或百分含量保持不变(不是相等)，B错；D中因反应中消耗N2>H2的物质的量之比为1：3,而2、出的起始量之比是1:3,故平衡时仍是1:3o答案D1.化学平衡状态判断的“四大依据”⑴对于普通可逆反应，以2SO2(g)+O2(g)催挈2SO3(g)为例：若各组分的物质的量、浓度不发生变化，则反应已达到平衡状态。若用反应速率关系表示化学平衡状态,式中既要有正反应速率，乂要有逆反应速率，且两者Z比等于化学计量数Z比，就达到化学平衡状态。(2)对于有有色气体存在的反应体系，如2NO2(g)N2O4(g)等，若体系的颜色不再发生改变，则反应已达平衡状态。(3)对于有气体存在且反应前后气体的物质的量发生改变的反应，如N2(g)+3H2(g)蝶化篇2NH3(g),若反应体系的压强不再发生变化、平均相对分子质量不再变化，则说明反应已达平衡状态。对有气体存在且反应前后气体物质的量不发生改变的反应，反应过程中的任何时刻体系的压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量都不变，故压强、气体的总物质的量、平均相对分子质量不变均不能说明反应已达平衡状态。(4)从微观的角度分析，如反应N2(g)+3H2(g)膘化膽2NH3(g),下列各项均可说明该反应达到了平衡状态。①断裂1molN三N键的同时生成1molN三N键。②断裂1molN=N键的同时生成3molH—H键。③断裂1molN=N键的同时断裂6molN—H键。④生成1molN=N键的同吋生成6molN—H键。特别提示(1)从反应速率的角度来判断反应是否达到平衡时，速率必须是一正一逆(不能同是e正或“逆)，\n且反应速率之比等于化学计量数之比。(2)在可逆反应过程中，能发生变化的物理量(如各组分的浓度、反应物的转化率、混合气体密度、颜色、平均摩尔质量等)，若保持不变，说明可逆反应达到了平衡状态。【例3］在一定温度下的定容容器屮，当下列哪些物理量不再发生变化时，表明反应A(g)+2B(g)C(g)+D(g)已达到平衡状态的是()①混合气体的压强②混合气体的密度③B的物质的量浓度④混合气体的总物质的量⑤混合气体的平均相对分子质量⑥巩C)与0(D)的比值⑦混合气体的总质量⑧混合气体的总体积⑨C、D的分子数Z比为1:1A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.①③④⑤C.①②③④⑤⑦D.①③④⑤⑧⑨解析要理解化学平衡状态的特点“等、动、定”的含义，在判断化学平衡状态时还要注意反应前后气体体积是否相等。题给反应是一个反应前后乞体体积不相等的反应，因此在定容容器中，若①混合气体的压强、③B的物质的量浓度、④混合乞体的总物质的量、⑤混合气体的平均相对分子质量不再变化，均能证明该反应达到化学平衡状态。而②中〃=诗曙始终不变化，⑥中没指明反应进行的方向，⑦加仗)始终不变化，⑧在定容容器中，混合气体的总体积不能作为判断依据，⑨反应太达到平衡时，C、D气体的分子数之比也为1:1。答案B三化学平衡移动及其移动方向的判断1.化学平衡移动的分析判断方法速率不变：如容积不变时充入稀有气体改变＜条件勺止=论八速率＜改变VME工电使用催化剂或气体休积前后无变化的反应改变压强浓度斥强半衡移动平衡不移动温度应用上述规律分析问题时应注意:(1)不要把0正增大与平衡向正反应方向移动等同，只有0正〉Q逆时，才使平衡向正反应方向移动。(2)不要把平衡向正反应方向移动与原料转化率的提高等同。当反应物总量不变时，平衡向正反应方向移动,反应物转化率才提高；当增大一种反应物的浓度，使平衡向正反应方向移动，会使另一种反应物的转化率提高。2•化学平衡移动原理(移动方向的判断方法)外界条件对化学平衡的影响可根据勒夏特列原理：如果改变影响平衡的一个条件(如浓度、丿玉强或温度等),平衡就向着能够减弱这种改变的方向移动。(1)对原理中“减弱这种改变”的正确理解应当是升高温度时，平衡向吸热反应方向移动：增加反应物，平衡向反应物减少的方向移动；增大压强，平衡向压强减小的方向移动。\n(2)移动的结果只是减弱了外界条件的变化，而不能完全抵消外界条件的变化，达到新平衡时此物理量更靠近改变的方向。如增大反应物A的浓度，平衡正移，但达到新平衡时，A的浓度仍比原平衡时大；同理,若改变温度、压强等，其变化也相似。1.实例分析反应实例条件变化与平衡移动方向达到新平衡时转化率变化情况2SO2(g)+增大02浓度，平衡右移S02的转化率增大，02的转化率减小。2@)增大S03浓度，平衡左移从逆反应角度看，S03的转化率减小2SO3(g)升高温度，平衡左移S02、02的转化率都减小AH<0增大压强，平衡右移S02>O2的转化率都增大2NO2(g)体积不变时，充入no2,平衡右移NO?的转化率增大N2O4(g)体积不变时，充入N2O4,平衡左移NO?的转化率增大2HI(g)增大H2的浓度，平衡左移从逆反应角度看，出的转化率减小，【2的转化率增大H2(g)+l2(g)增大HI的浓度，平衡右移HI的转化率不变增大压强，平衡不移动转化率不变【例4】一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1mol02,发生下列反应：2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)达到平衡后改变下述条件，SO3(g)平衡浓度不改变的是()A.保持温度和容器体积不变，充入1molSO3(g)B.保持温度和容器内压强不变，充入1molSO3(g)C.保持温度和容器内压强不变，充入1molOXg)D.保持温度和容器内压强不变，充入1molAr(g)解析根据勒夏特列原理可知，在恒容状态下，A中充入1molSCMg),SO3(g)的平衡浓度比原来大。C中在保持恒压状态下充入。2,必导致容器体积增大，根据勒夏特列原理，SO3(g)的平衡浓度比原来小，同理可知在选项D条件下，SO3(g)的平衡浓度也比原来小。答案B四化学平衡计算模式与公式1.计算模式wA(g)+wB(g)pC(g)+?D(g)〃(起始)/molah00化学平衡计算的最基本的方法模式是“平衡三段式法”。具体步骤是在化学方程式下写出有关物质起始时的物质的量、发生转化的物质的量、平衡时的物质的量(也可以是物质的量浓度或同温同压下气体的体枳)，再根据题意列式求解。〃(转化)/molmxnxpxqx\n〃(平衡)/mola—tnxb~nxpxqx起始、转化、平衡是化学平衡计算的“三步曲”。1.计算公式(l)e(A):v(B):v(C):v(D)=m:n：p：q(未达到平衡时，用于确定化学方程式中未知的化学计量数)。H(C)・c"(D)_伽/巧气祠厅()_严(A)•c"(B)_[@-mx)!V\n•[(/)-nx)/K]”若用任意状态的生成物浓度幕之积与反应物浓度幕之积的比值称为浓度商，用0表示。则其与K比较，当Q>K,v正逆；Q0逆。z"(A)平a—tnx(1)c(A)，p十六(4)«(A)=〃(A)消耗n(A)屈始XI00%=竺X100%o"(A)平(2)^(A)=-^-X100%o巾总(3)平衡吋耳起始吋的压强\^=^=a+b+{p^~m~n}x\同T、7时)，混合气体的密度比筈同T、p时),猪=静同质量的气体时)等。⑺混合气体的密度万(混)=令="收八)：力必卩)@「)(八?不变时，匚■不变)。⑻混合气体的平均摩尔质量77=沪总器需【例5】已知可逆反应：M(g)+N(g)P(g)+Q(g)AH>0,请回答下列问题。⑴某温度下，反应物的起始浓度分别为c(M)=lmolL"1,c(N)=2.4molL-1；达到平衡后，M的转化率为60%,此吋N的转化率为。(2)若反应温度不变，反应物的起始浓度分别为c(M)=4molLc(N)=amolL'；达到平衡后，c(P)=2mol-L\贝!|a=。(3)若反应温度不变，反应物的起始浓度为c(M)=c(N)=^molL-1,达到平衡后，M的转化率为。解析用“平衡三段式法”，借助平衡常数来串联计算：(1)M(g)+N(g)P(g)+Q(g)起始(molL)12.400变化(molL-1)0.60.60.60.6平衡(molL-1)0.41.80.60.60.60.6X0.6a(N)-24X100%-25%,K-0.4X1.8—0.5o起始(molL-1)4a00⑵.平衡(molL-1)2a-222\n由KrJ"o.5,解得。=6。起始(molL-1)bb00(3)〔平衡(molL-1)b(l-x)b(l—x)hxbx由K=e胆切2=05,解得x^41.4%o答案⑴25%(2)6(3)41.4%【例6】在2L的密闭容器中，放入0.4niolA和0.6molB,在一定温度下，压强为卩，加入催化剂(体枳忽略)，发生反应：2A(g)+3B(g)催化列xC(g)+2D(g),保持温度不变，在amin后反应达到平衡状态，z_0.3mol""L0.6mol容器中c(D)=0.1molL'1,容器内压强变为0.9p,则:(3X为O解析2A(g)+3B(g)^vC(g)+2D(g)起始(mol):0.40.600转化(mol):0.20.30.2平衡(mol):0.20.3O.lx0.2(1)物质B的转化率是(2)化学反应速率e(C)是X100%=50%o同温同体积下气体的压强之比等于气体的物质的量之比，即(0.6+0.4)：(0.2+0.3+0.1x+0.2)=l：0.9,解得兀=2,p(C)=0.2mol/(2Lxamin)=O・l/amolL_1-min_1o答案(1)50%(2)0.1/67molL-1-min-1(3)2五化学反应速率和化学平衡图像题型与分析方法1.主要题型(1)分析条件对化学反应速率及平衡的影响；(2)由反应判断图像的正误；(3)由图像判断反应特征(确定反应屮各物质的化学计量数、判断热效应或气体物质化学计量数间的关系)；(4)由反应和图像判断图像或曲线的物理意义；(5)由图像判断指定意义的化学反应；(6)由反应和图像判断符合图像变化的外界条件等。化学反应速率和化学平衡图像，若按英图像特点、纵坐标与横坐标表示的意义可分为①全程速率—时间图o\n①浓度一时间图c/mol-L*1②含量一时间一温度图（7＞八止反应为吸热反应）（7＞八正反应为放热反应）③含量一时间一压强图（“|＞卩2・正反应为体积域小的反应）（Pl＞P2.正反应为体枳增大的反应）④含量一时间一催化剂图"不用催化剂）⑤恒压（或恒温）线图\n1.分析方法分析解答化学反应速率和化学平衡图像题目的方法技巧可概括为9字步骤：看图像，想规律，作判断；8字技巧：定一议二，先拐先平。(1)看图像一看“面”(即看清横坐标和纵坐标)；二看“线”(即看线的走向、变化的趋势)；三看“点”(即起点、终点、转折点、拐点、交叉点)；四看辅助线(如等温线、等压线、平衡线等)；五看定量图像中有关量的多少。(2)想规律即联想外界条件的改变对化学反应速率和化学平衡的影响规律。⑶作判断依题意仔细分析，作出正确判断。特别值得注意的是：①图像中有三个量时，应确定一个量不变，再讨论另两个量的关系，即“定一议二”。②曲线屮先出现拐点的，该曲线在所示条件下先出现平衡，该曲线所示的温度较商或压强较大或使用了催化剂，即“先拐先平”。③如果曲线反映为达到平衡的时间不同但平衡状态相同，则可能是加入催化剂或对气体体积不变的反应改变压强使英速率发生变化但平衡不移动，或是几种等效平衡的曲线。④化学反应速率在平衡图像中往往隐含出现，曲线斜率大的表示速率快，相应的条件可能是温度较高或压强较大或使用了催化剂。【例7】已知某可逆反应加A(g)+〃B(g)qC(g)在密闭容器屮进行。如图表示在不同时刻人温度T和压强〃下B物质在混合气体中的体积分数卩(B)的变化情况。下列推断中正确的是()A.pi>p2，八<丁2,m+Qq,A//<0B.p、T^ym+n>q,A//>0C.ppp?,T\T2,m+n0解析比较温度或压强的大小，就是要比较达到平衡所用的时间，时间越短，则温度或压强越高。比较T2.刃和7\、p、可知T\>T2,由TlT2,T降低，°(B)增大，平衡左移，则正反应为吸热反应，AJ7>0;比较乃、”］和卩1、”2可知P2>P\,由卩\~卩2,“升高，°(B)增大，平衡左移，则m+npH(CH3COONa)>pH(Na3PO4)B.PO旷、HPOf和H2POI在溶液屮能大量共存解析选项A,—般情况下，电解质的电离是一个吸热过程，因此温度升高电离程度增大，K增大；选项B,在0.1molL-1CH3COOH溶液中加入少量冰醋酸，电离平衡向右移动，溶液中c(CH3COO_)增大，K不变，c(H+)/c(CH3C00H)=A7c(CH3COO_),因此c(H+)/c(CH3COOH)将减小；选项C,由于HPO：~的电离常数pH(Na2CO3)>pH(CH3COONa);选项D,根据H3PO4的三级电离常数可知能发生如下反应H2POI+PO4_=2HPOr,因此POf>HPOf和H2POI在溶液中不能大量共存。答案B1.电离平衡的移动与电离平衡常数K、离子浓度的关系实例CH3COOHCH3COO"+H+A//>0NH3H2ONH4+OH-AH>0改变条件平衡移动方向电离平衡常数c(Hjc(OH~)平衡移动方向电离平衡常数c(OH")c(『)加水稀释向右不变减小增大向右不变减小增大力口HC1向左不变增大减小向右不变减小增大加NaOH向右不变减小增大向左不变增大减小加CH3COONH4向左不变减小增大向左不变减小增大升高温度向右变大增大向右变大增大【例2】在0.1mol-L'^HaCOOH溶液中存在如下电离平衡：CH3COOHCH3COO+H+,对于该平衡体系下列叙述正确的是()A.加入水时，平衡逆向移动B.加入少量NaOH固体，平衡正向移动C.加入少量0.1molL-1盐酸，溶液中c(『)减小D.加入少量CH3COONa固体，平衡正向移动解析根据勒夏特列原理，改变影响平衡的一个条件，平衡会向着能够减弱这种改变的方向移动，但平衡的移动不能完全消除这种改变。A选项中加入水时，c(CH3COO_)和c(h+)均减小，平衡向其浓度增大的方向(也就是正方向)移动；B选项加入的少量NaOH与H+反应，c(H+)变小，平衡正向移动；C选项中加入盐酸时c(H+)变大，平衡向其减小的方向(也就是逆方向)移动，但最终c(H+)比未加盐酸前还要大；D选项加入CH3COONa固体，c(CH3COO_)增大，导致平衡逆向移动。答案B二溶液酸碱性规律与pH计算方法1•溶液的酸碱性规律溶液的酸碱性取决于溶液中c(H\和c(OH—)的相对大小：\n溶液类别c(H+)与c(OH~)的关系室温(25°C)数值pH\n中性溶液c(H+)=c(OH_)c(H、=c(OH—)=KT?moIL,=7酸性溶液c(H+)>c(OH~)c(H*)>10'molL1<7碱性溶液c(H+)vc(OH~)c(H)<10zmolL1>7特别提示常温下，溶液酸碱性判定规律(1)pH相同的酸(或碱)，酸(或碱)越弱，其物质的量浓度越大。(1)pH相同的强酸和弱酸溶液，加水稀释相同的倍数时，强酸溶液的pH变化大。【例3】等浓度的下列稀溶液：①乙酸、②苯酚、③碳酸、④乙醇，它们的pH由小到大排列正确的是()A.④②③①B.③①②④C.①②③④D.①③②④解析乙酸、碳酸和苯酚的酸性依次降低，故pH依次增大。乙醇属于非电解质，pH最大。答案D1.pH的计算方法(1)基本方法思路先判断溶液的酸碱性，再计算其pH：①若溶液为酸性，先求c(H+),再求pH。(2)稀释后溶液的pH估算①强酸pH=a,②弱酸pH=a,③强碱pH=b,④弱碱pH=b,②若溶液为碱性，先求c(OH~),再由c(Hj=(.(爲一)求出c(H~),最后求pH。加水稀释10"倍，则pH=a+no加水稀释10"倍，贝ljac(0H_)水解实质：盐电离出的阴离子、阳离子与比0电离出的H+或0H一结合生成弱电解质强碱弱酸盐工诚迄，pl"弱酸根阴离子与出0电离出的『结合，使c(0H~)>c(H+)强酸强碱盐呈中性，pH=7,出0的电离平衡不被破坏，不水解弱酸的酸式盐若电离程度〉水解程度，c(H+)>c(0H),呈酸性，如NaHSCh、NaHC2O4若电离程度<水解程度，c(H+)c(B_),c(HA)HC1OB.pH：HC1O>HCNC.与NaOH恰好完全反应时，消耗NaOH的物质的量：HC1OHCND.酸根离子浓度：c(CN")NaC10,可以确定酸性：HCNHCIO,由于是同体积、同浓度的HCN和HC1O与NaOH恰好反应，故消耗NaOH的量相同，所以A、B、C均错误；由酸性越强电离程度越大，故c(CN_)c(H+)>c(A")>c(OH')o(2)单一的弱酸根阴离子和弱碱阳离子的水解是微弱的，水解生成的粒子的浓度小于盐电离产生的离子的浓度。如弱酸盐NaA溶液中c(Na+)>c(A「)>c(OH)>c(HA)>c(H+)o特别提示多元弱酸要考虑分步电离(KeK^KQ,多元弱酸的正盐要依据分步水解分析离子浓度，如Na2CO3溶液中，c(Na+)>c(COr)>c(OH)>c(HCO；)>c(H卜)。2.熟知三个守恒(1)电荷守恒规律：电解质溶液中，无论存在多少种离子，溶液都呈电中性，即阴离子所带负电荷总数一定等于阳离子所带正电荷总数。如NaHCCh溶液屮存在着Nf、H+、HCO$、CO貧、0H\必存在如下关系：c(Na+)+c(H')=c(HCO3)+c(OH~)+2c(CO^)。(2)物料守恒规律(原子守恒)：电解质溶液屮，由于某些离子能够水解，离子种类增多，但元素总是守恒的。如K2S溶液中S2\HS-都能水解,故S元素以S2\HS\H2S三种形式存在,它们之间有如下守恒关系:c(K卜)=2c(S2~)+2c(HS一)+2c(H2S)o(3)质子守恒规律：质子即H\酸碱反应的本质是质子转移，能失去质子的酸失去的质子数和能得到质子的碱得到的质子数相等。如NaHCCh溶液屮，H2CO3得到质子|HCO$|失去质于CO；—H3O+11+h+|出0|-H卜，0H_，所以c(H2CO3)+c(H3O+)=c(COD+c(OH~),即c(H2CO3)+c(Hj=c(COf)+c(OH~).特别提示(1)一元酸HA、一元碱BOH的混合溶液中只含有A".B+、0H~4种离子，不可能出现两种阳(阴)离子浓度同时大于两种阴(阳)离子浓度的情况。如c(B+)>c(A—)>c(『)>c(OH—)等肯定错误。(2)将物料守恒式代入电荷守恒式中，即可得出质子守恒式。3.掌握四个步骤溶液屮粒子浓度大小比较方法的四个步骤：(1)判断反应产物：判断两种溶液混合吋生成了什么物质，是否有物质过量，再确定反应后溶液的组成。(2)写出反应后溶液中存在的平衡：根据溶液的组成，写出溶液屮存在的所有平衡(水解平衡、电离平衡)，尤其要注意不要漏写在任何水溶液小均存在的水的电离平衡。这一步的主要目的是分析溶液中存在的各种粒子及比较直接地看出某些粒子浓度间的关系，在具体应用时要注意防止遗漏。\n(1)列出溶液中存在的等式：根据反应后溶液中存在的溶质的守恒原理，列出两个重要的等式，即电荷守恒式和物料守恒式，据此可列出溶液中阴、阳离子间的数学关系式。(2)比大小：根据溶液中存在的平衡和题给条件，结合平衡的有关知识，分析哪些平衡进行的程度相对大一些，哪些平衡进行的程度相对小一些，再依此比较溶液中各粒子浓度的大小。这一步是溶液中粒子浓度大小比较最重要的一步，关键是要把握好电离平衡和水解平衡两大理论，树立“主次”意识。【例7】常温下,将aLQAmolL-1的NaOH溶液与ALO.lmolL-1的CH3COOH溶液混合。下列有关混合溶液的说法一定不正确是()\.ac(Na+)>c(H^)>c(OH_)A.a>b时，c(CH3COO_)>c(Na+)>c(OH_)>c(H+)B.a=b时，c(CH3COOH)+c(H+)=c(OH_)C.无论a、b有何关系，均有)+c(Na+)=c(CH3COO_)+c(OH)解析由电荷守恒得c(H"*)+c(Na+)=c(CH3COO")+c(OH"),故D正确；若b>a,醋酸过量，溶液为CH3COONa与CH3COOH的混合溶液，当溶液呈酸性时A正确；若a=b,反应后的溶液为CH3COONa溶液，由于CH3COO_水解而显碱性，根据质子守恒可知，C正确；若说明碱过量，溶液为CHsCOONa与NaOH的混合溶液，存在c(Na+)>c(CH3COO_),B错误。答案B理解感悟酸碱混合后，女口CH3COOH与NaOH混合，溶液中会岀现四种离子，有H+、OK、CHsCOCT、Na卜，可按以下几种情况考虑溶液的酸碱性和离子浓度的关系：⑴当溶液是单一的盐(CHsCOONa)溶液并呈碱性时的情形：守恒关系：c(CH3COO_)+^(CH3COOH)=c(Na+)(物料守恒)；c(OH_)=c(CH3COOH)+c(H*)(质子守恒)；c(CH3COO~)+c(OH")=c(Na+)+c(H+)(电荷守恒)。大小关系：c(Na+)>c(CH3COO_)>c(OH_)>c(H+)o(1)当溶液呈中性，溶质是CH3COONa和CH3CO0H的混合情形，相当于CHsCOONa没水解。守恒关系：c(CH3COO_)=c(Na+)(物料守恒)；c(OH")=c(H+)(质子守恒)；c(CH3COO_)+c(OH~)=c(Na+)+c(H+)(电荷守恒)。大小关系：c(Na]=c(CH3COO_)>f(OH_)=c(H十)。(2)当溶液呈酸性，溶质是CH3COONa和CH3COOH的混合情形，相当于在CH3COONa和CH3COOH的混合溶液呈中性的基础上又加入了醋酸。大小关系：c(CH3COO~)>c(Na^)>c(H+)>c(OH_)o(3)当溶液呈碱性，溶质是CHsCOONa和NaOH的混合情形。大小关系：+)>c(CHjCOO~)>c(OH_)>c(H+)或c(Na)>c(CH3COO~)=c(OH~)>c(H+)或c(Na+)>c(OH■)>c(CH3COO")>c(H+)o【例8】常温下，下列有关各溶液的叙述正确的是()A.pH>7的溶液中不可能存在醋酸分子B.20mLO」molLT的醋酸钠溶液与lOmLO.lmolL-1的盐酸混合后溶液显酸性:c(CH3COO_)>c(Cr)>c(H\n+)>c(CH3COOH)A.0.1molL_,g§酸的pH=d,0.01molL-1的醋酸的pH=b,则a+\>bB.已知酸性HF>CH3COOH,pH相等的NaF与CH3COOK溶液中：c(Na+)-c(F_)7,其中存在醋酸分子，选项A不正确；选项B中两者发生反应后溶液中的溶质为等浓度的醋酸、氯化钠和醋酸钠，醋酸的电离程度大于醋酸根离子的水解程度，溶液显酸性，正确的关系为c(CH3COO_)>c(Cr)>c(CH3COOH)>c(H+),B错；对于弱电解质溶液，溶液越稀越容易电离，0.01molL-1醋酸的电离程度大于0.1molL-1醋酸的电离程度，因此选项C正确；根据电荷守恒，在NaF溶液中c(Na+)-c(F~)=c(OH~)-c(H+),在CH3COOK溶液中c(K+)-c(CH3COO~)=c(OH")-c(H+),由于两溶液的pH相等，因此有c(Na+)~c(F~)=c(K+)-c(CH3COO~),D错。答案C五难溶电解质的溶解平衡及其三个应用1•难溶电解质的溶解平衡与溶度积⑴难溶电解质在水中会建立如下平衡：M”,A〃(s)鷲加M%q)+nA‘”一(aq)。因此，难溶电解质的溶解度虽然很小，但不可能为零(完全不溶解)，溶液中的离子结合成难溶电解质时，也不可能完全进行到底。勒夏特列原理同样适用丁-溶解平衡。(2)下列沉淀溶解平衡：MwA„(s)加M"+(aq)+/7A"(aq),固体纯物质不列入平衡常数，其溶度积为心=[c(M“+)nc(A")]〃，AgCl的心=c(Ag)c(Cl)对于相同类型的物质，心,的大小反映了难溶电解质在溶液中溶解能力的大小，也反映了该物质在溶液中沉淀的难易。与平衡常数一样，念卩与温度有关。不过温度改变不大时，念卩变化也不大，常温下的计算可不考虑温度的影响。(3)通过比较溶度积Ksp与溶液中有关离子的离子积Q的相对大小，可以判断难溶电解质在给定条件下能否生成沉淀或溶解。如AgCl溶液的Qc=c(Agyc(Cr),该计算式中的离子浓度不一定是平衡浓度，而心计算式中的离子浓度一定是平衡浓度。①若Oc>Ksp,则溶液过饱和，有沉淀析出，直至溶液饱和，达到新的平衡。②若Qc=Ksp,则溶液饱和，沉淀与溶解处于平衡状态。③若Qc*p,则溶液未饱和，无沉淀析出，若加入过量难溶电解质，难溶电解质溶解直至溶液饱和。【例9】溶液中含有C「、B「和「三种离子，其浓度均为0.010molL_1o向该溶液中逐滴加入AgNO3溶液时，最先和最后沉淀的是[已知：Ksp(AgCl)=1.8X10^°^sp(AgBr)=5.0X10-13/Csp(AgI)=8.3X10_17]()A.AgBr和AglB.AgI和AgClC.AgBr和AgClD.—起沉淀解析对于阴、阳离子的个数比相同即相同类型的难溶电解质，它们的溶解能力可以直接用Kg来比较，浓度相同时，小的难溶电解质一定先析出沉淀。答案B1.沉淀溶解平衡的应用难溶电解质的溶解平衡也是动态平衡，可以利用其逆反应使溶液中的离子转化为沉淀，化学上通常认为溶\n液中的剩余离子浓度小于1XIO-5molL-1时就沉淀完全。⑴沉淀的溶解根据溶度积规则，使沉淀溶解的必要条件是2AgBr>AgL②不同类型的沉淀，其沉淀的先后顺序要通过计算才能确定，如AgCl和Ag2Cr04o(3)沉淀的转化由一种沉淀转化为另一种沉淀的过程，若难溶电解质类型相同，则/知较大的沉淀易于转化为Kp较小的沉淀。但要注意的是通过改变外界条件，利用勒夏特列原理也可以使溶解度小的沉淀转化成溶解度大的沉淀。①易溶物向难溶物转化：如向BaCCh沉淀屮加入Na2Ci-O4溶液，将会发现白色的BaCO3沉淀逐渐转化成黄色的BaCrO4沉淀。②难溶物向易溶物转化:如BaSO4沉淀转化为BaCO?沉淀的反应为BaSO4(s)+CO^BaCO3(s)+SO^,Q籍卡芝器h雳黑虽然平衡常数小，转化不彻底，但只要c(Cg)比c(S。：)人24倍以上，经多次转化，即能将BaSO4转化为BaCO3o【例10］痛风是以关节炎反复发作及产生肾结石为特征的一类疾病，关节炎的原因归结于在关节滑液屮形成了尿酸钠(NaUQ品体，有关平衡如下；①HUr(尿酸，aq)U「(尿酸根，aq)+H一(aq)(37°C时，A：a=4.0X10_6)②NaUr(s)Ur_(aq)+Na*(aq)(1)37°C时，1.0L水中最多可溶解8.0X10"3mol尿酸钠，此温度下尿酸钠的心为。\n(1)关节炎发作多在脚趾和手指的关节处，这说明温度降低时，尿酸钠的Ksp(填“增大”、“减小”或“不变”)，生成尿酸钠晶体的反应是(填“放热”或“吸热”)反应。(2)37°C时，某尿酸结石病人尿液屮尿酸分子和尿酸根离子的总浓度为2.0X10'3molL"1,其中尿酸分子的浓度为5.0X104molL-1,该病人尿液的c(『)为,pH7(填、“=”或解析(1)尿酸钠的A：Sp=c(Na+)c(Ur")=8.0X10_3X8.0X10"3=6.4X10~5o(2)由题给信息，关节炎是因为形成了尿酸钠晶体，说明反应②的平衡向逆反应方向移动，减小。温度降低平衡逆向移动，说明生成尿酸钠晶体的反应是放热反应。(3)c(HUr)=5.0XIO-4molL-1,c(Ur~)=2.0X10-3molL_,-5.0XIO-4molL-1=1.5X10-3molL-1,根据：_c(H+)c(Ur~)a_c(HUr)'+4.OX1O-6X5.OX1O-4*)=市沪molL^1.33X10-6molL-1o答案(1)6.4X1o7(2)减小放热(1)1.33X10-6molL-1<第四章章末总结［学习目标定位］1•会判断原电池的正、负极。2.会正确书写原电池的电极反应式。3.会正确区分判断原电池和电解池。4.熟知电解的规律及其应用。一图解原电池正、负极的判断方法原电池中电极的判断角度如下所示：特别提示判断一个原电池中的正、负极，最根本的方法是失电子(发生氧化反应)的一极是负极，得电子(发生还原反应)的一极是正极。如果给出一个化学方程式判断正、负极，可以直接根据化合价的升降来判断,化合价升高、发生氧化反应的一极为负极，化合价降低、发生还原反应的一极为正极。【例1】甲、乙两位学生想利用原电池反应检测金属的活动性顺序，两人均使用镁片与铝片作电极，但甲同学将电极放入6molL_1H2SO4溶液中，乙同学将电极放入6molL_1的NaOH溶液中，如下图所示。\n■■■■■11■■!1■■■■丿1■■■■■—■/1■■■■OB■■••■W■■■■■Vr-■•■3-z6niol-L1H2SOt溶液甲铝•二二11三片■■•三三三W6mol2NaOH}»液乙(1)如果甲、乙同学均认为若构成原电池的电极材料都是金属，则构成负极材料的金属应比构成正极材料的金属活泼，则甲会判断出的活动性更强，而乙会判断出的活动性更强。(填元素符号)⑵由此实验，可得到哪些正确的结论？(填字母)。A.利用原电池反应判断金属活动性顺序时应注意选择合适的介质A.镁的金属性不一定比铝的金属性强B.该实验说明金属活动性顺序表已过时，已没有实用价值C.该实验说明化学研究的对彖复杂，反应受条件影响较大，因此应具体问题具体分析(1)上述实验也反过來证明了“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法(填“可靠”或“不可靠”)。如不可靠，请你提出另一个判断原电池正、负极的可行的实验方案：(如可靠，此空可不填)。解析本题采用相同金属材料和不同电解质溶液进行原电池反应，并得出有关结论。解题时，应首先分析并写出两个原电池的电极反应式，可以发现，在NaOH溶液作电解质溶液的装置中，镁片不与碱反应，无法失去电子作负极，负极应该是铝片，从而进一步确定原电池反应都是自发进行的氧化还原及应。在确定“直接利用金属活动性顺序表判断原电池的正、负极”的做法不可靠之后，要设计可行方案，就必须根据氧化还原反应的实质(有电子得失)，结合实验装置，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，再确定原电池的正、负极。答案(l)MgAl(2)AD⑶不可靠将两种金属连上电流表后插入电解质溶液中，构成原电池，利用电流表测定电流的方向，从而判断电子的流动方向，rh此确定原电池的正、负极二原电池电极反应式的书写规律和方法1•根据装置书写电极反应式(1)先分析题目给定的图示装置，确定原电池正、负极上的反应物，并标出相同数目电子的得失。(2)负极反应式的书写常见电池负极反应特点负极反应式书写方法锌钮十电池(Zn-C-NH4C1)①负极(Zn)本身失去电子生成阳离子(Zn2+)②生成的阳离子不与电解质溶液成分反应直接写出负极反应式：Zn-2c~—Zn2+\n铅蓄电池(Pb-PbO2-H2SO4)①负极(Pb)本身失去电子生成阳离子(Pb?+)②生成的阳离子(pi?+)与电解质溶液成分(SOQ反应将①和②进行叠加:Pb—2e+SO4^=PbSC)4甲烷燃料电池(Pt-Pt-KOH)①负极本身不反应，燃料失去电子被氧化②燃料反应产物与电解质溶液成分有些能反应将①和②进行叠加：CH4-8e_+10OH_CO3+7H2O(3)正极反应式的书写①首先判断在正极发生反应的物质：当负极材料与电解质溶液能自发的发生化学反应时，在正极上发生电极反应的物质是电解质溶液中的某种微粒；当负极材料与电解质溶液不能自发的发生化学反应时，在正极上发生反应的物质是溶解在电解质溶液中的02。②然后再根据具体情况写出正极反应式，在书写时也要考虑正极反应产物是否与41解质溶液反应的问题，若参与反应也要书写叠加式。③燃料电池的正极反应式电解质是碱性或中性溶液：O2+2H2O+4L=4OH「，电解质是酸性溶液：O2+4H卜+4J—2出0。(1)正、负电极反应式相加得到电池反应的总反应方程式。2.根据总反应式书写电极反应式如果题忖给定的是总反应式，可分析此反应屮的氧化反应或还原反应(即分析有关元素的化合价变化情况)，再选择一个简单变化情况写电极反应式，另一极的电极反应式可直接写或将各反应式看作数学中的代数式,用总反应式减去已写出的电极反应式即得结果。以2H2+O2=2H2O为例，当电解质溶液为KOH溶液时的电极反应式的书写步骤如下：(1)根据总反应方程式分析有关元素化合价的变化情况，确定2molH2失掉4mol电子，初步确定负极反应式为2H2-4e~=4H+o(2)根据电解质溶液为碱性，与H一不能大量共存，反应生成水，推出0K应写入负极反应式中，故负极反应式为2H2+40H--4e"=4H2Oo(3)用总反应式2H2+O2=2H2O减去负极反应式得正极反应式：2H2O+O2+4e_=4OH_o3.可充电电池电极反应式的书写在书写可充电电池电极反应式时，要明确电池和电极，放电为原电池，充电为电解池。(1)原电池的负极发生氧化反应，对应元素化合价升高。(2)原电池的正极发生还原反应，对应元素化合价降低。【例2］氢氧燃料电池的工作原理如下图所示。通常氢氧燃料电池有酸式(当电解质溶液为硫酸时)和碱式［当电解质溶液为NaOH(aq)或KOH(aq)时］两种。试回答下列问题：\n氧气入口性极一一怖电一氢气入II负极电解液正极氢氧燃料电池示恚图\n(1)酸式电池的电极反应：负极：,正极：；电池总反应：；电解质溶液的pH(填“变大”、“变小”或“不变”)。(2)碱式电池的电极反应：负极：,正极：；电池总反应：；电解质溶液的pH(填“变大”、“变小”或“不变”)。解析燃料电池所用的介质(电解质溶液或相当于电解质溶液)不同，相应的电极反应就不同；但无论如何书写，两电极反应相叠加始终等于燃料的燃烧反应。这也是验证电极反应是否正确的一种方法。(1)正极上，Ch得电子变为O",溶液中，-不能单独存在，酸性条件下与H*结合生成H2O;负极上，H?失电子变为H+,H+进入电解质溶液。电池总反应为出在02中燃烧的反应，由于有水生成，溶液将逐渐变稀，故pH变大。(2)正极上，Ch得电子变为O'-,溶液中0?-不能单独存在，碱性条件下与比0分子结合生成0H~;负极上，出失电子变为Hj碱性条件下H4■不能大量存在，与0T结合生成水。电池总反应也是出在02中的燃烧反应。同样，由于有水生成，c(OH_)变小，pH变小。答案(l)2H2-4e"=4H+O2+4e_+4H+=2H2O2H2-hO2=2H2O变大(2)2H2一4e一+4OH~=4H2O02+4e~+2H2O=4OH~2H2+O2=2H2O变小理解感悟书写电极反应式时，一是要注意电解质溶液是否参与反应；二是根据得失电子守恒将正、负极反应式相加得出总反应方程式；三是结合总反应方程式分析pH变化。三原电池和电解池的比较与判断1.原电池和电解池的比较实例is>>)<;CuhC电CuSO®电极名称负极正极阴极阳极反应类型氧化反应还原反应还原反应氧化反应装置类别原电池电解池原理使氧化述原反应中电子的转移做定向移动，从而形成电流使电流通过电解质溶液或熔融电解质而在阴、阳两极引起氧化还原反应的过程装置特点将化学能转变成电能将电能转变成化学能\n反应特征自发的氧化还原反应(主动)借助电流(被动)电极判断由电极本身决定正极：流入电子负极：流111电了由外电源决定阳极：连电源正极阴极：连电源负极电子流向负极一外电路f正极电解池阳极f电源正极f电源负极f电解池阴极离子移动阳离子向匸极移动阴离子向负极移动阳离子向阴极移动阴离子向阳极移动2.原电池和电解池的判断(1)先分析有无外接电源，无外接电源的可能为原电池，然后用原电池的构成条件判断确定。⑵有外接电源的为电解池。其中，当阳极金属与电解质溶液中的金属阳离子相同时，则为电镀池；其余情况为电解池。【例3】根据下列四种电化学装置图,A稀H2SO,B稀H2SO4C回答下列问题:食盐水(Q)D(1)装置名称：C,D极，Zn是极；A,B_⑵装置A中Fe是装置D中Fe是极，C是极。(1)写出各电极反应式:装置氧化反应还原反应ABCD⑷装置B、C相比较，其反应速率的大小关系是o答案⑴电镀池电解池原电池原电池⑵阴阳负正(3)A：Zn-2e=Zn2+Zn2++2c=ZnB：Fe-2e~=Fe2+2HF+2e"=H2tC：Fe-2e'=Fe2+2H++2e~=H2tD：Fe-2e~=Fe2+O2+2H2O+4e~=4OH_(4)B>C四电解规律及其应用1.电解池中电极反应式的书写规律电解池中电极反应式的书写关键是掌握离子的放电顺序。⑴阴极与电源负极相连，得电子发生还原反应。其规律有两个：一是电极本身不参加反应；二是电解质溶\n液中氧化性强的阳离子先得电子，如Ag+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+,要注意金属活动性顺序表中AI及A1前面的金属离子在溶液中不放电。(2)阳极与电源正极相连，失去电子发生氧化反应。其规律有两个：一是若阳极为非惰性电极(除Pt、AuZ外的金属作电极)，电极本身失去电子被氧化，电解质溶液屮的阴离子不参与电极反应；二是若阳极为惰性电极(Pt、Au或非金属作电极)，电解质溶液中述原性强的阴离子失去电子被氧化，如s2~>r>Br~>cr>oH、含氧酸根。(3)特别注意：书写电解池中电极反应式时，要以实际放电的离子表示，但书写总电解反应方程式时，弱电解质要写成分子式。如用惰性电极电解NaOH溶液，阳极发生氧化反应，电极反应式为4OH_-4e"=2H2O+02t,阴极发生还原反应，电极反应式为2H++2e~=H2t，总反应式表示为2H2O^=2H2t+02f«1.用惰性电极电解酸、碱、盐溶液的规律类型物质类型电解物质电解质溶液浓度pH使电解质溶液复原电解①强碱(NaOH)增大水型②含氧酸(H2SO4)水增大减小加水③活泼金属含氧酸盐(Na2SO4)不变电解④无氧酸(HC1)电解质减小增大加电解质型⑤不活泼金属无氧酸盐(CuCl2)质本身放电生碱型⑥活泼金属无氧酸盐(NaCl)电解质和水生成新电解质增大加相应的无氧酸放02生酸型⑦不活泼金属含氧酸盐(CuSO4)电解质和水生成新电解质减小加相应的氧化物2.电解原理的应用7■一■<■—•—••■-rcc-：KOH;4?(1)氯碱工业：电解饱和食盐水制取NaOH、CH和H2，并以它们为原料生产一-系列化工产品。斟丛一NaOH浓溶液离ptHA含少litNaOH)NaCl溶液左认膜阴极翳铁)⑵电镀如图所示(铁片上镀银):阳极e银會银离子忙的溶液待镀金属制品作阴极，镀层金属作阳极，用含有镀层金属离子的溶液作电镀液。⑶电解精炼铜如图所示:二\nCuSO4溶液(或CuCh溶液)用纯铜板作阴极，粗铜板(含Zn、Fe、Ni、Ag、Au等杂质)作阳极，CuSO4溶液或CuCb溶液作电解液。(2)电冶金2NaCl(熔融)=^2Na+Cl2t2A12O3(熔融)Na3A1F64Al+3Q2t【例4】下图是一个用钳丝作电极电解稀MgSO4溶液的装置，电解液中加有中性红色指示剂，此吋溶液呈红色。(指示剂的pH变色范围：6.8〜&0,酸性一红色，碱性一黄色)回答下列问题:(1)下列关于电解过程中电极附近溶液颜色变化的叙述正确的是(填编号)。①A极附近溶液由红变黄②B极附近溶液由红变黄③A极附近溶液不变色④B极附近溶液不变色(2)写出A极发生反应的反应式：(3)写出B极发生反应的反应式：(4)电解一段时间后，切断电源，将电解液倒入烧杯内观察到的现象是o解析电解MgSO4溶液，阴极(A极)上H*放电生成出，同时c(OH")增大，生成Mg(OH)2,溶液变黄色;阳极(B极)上0H一放电生成02,同时c(H+)增大，生成H2SO4，溶液仍保持红色；将电解液倒入烧杯内，则Mg(0H)2与H2SO4混合而导致沉淀溶解，且溶液恢复红色。答案(1)①④(2)2H++2c_=H2f(或2H2O+2c_=2OH_+H2t)、Mg2++2OH'=Mg(OH)2I(3)4OH_-4e"=2H2O+O2t(或2H2O-4e"=4H'+02t)(4)溶液呈红色，白色沉淀溶解(或大部分溶解)理解感悟MgSO4与N^SOj溶液的电解既相似又相异——电极反应相同而实验现象和电解总反应不同；同理，MgCl2与NaCl溶液的电解既相似又相异——MgCl2溶液电解反应的离子方程式为Mg2++2CF+2H2O=t^Mg(OH)2I+H2t+C12f,而NaBr、KI的电解反应与NaCl是类似的。\n【例5】金属線有广泛的用途。粗鎳中含有少量Fc、Zn、Cu、Pt等杂质，可用电解法制备高纯度的镰,下列叙述正确的是(已知：氧化性Fe2+vNi2+Ka(HB),即HA的酸性比HB强，那么相同浓度时B_的水解程度比A一大。相同