化学基础知识思维导图

鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”1极其微弱，水中含极少量离子，几乎不导电特点水的电离只与温度有关，升温，Kw增大加酸碱盐，只影响平衡和电离程度，不改变Kw水的离子积（Kw）表达式：Kw=[H+]·[OH-]电解质与非电解质电解质强电解质强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HBr、HI弱电解质弱酸：CH3COOH、H2CO3、H2SO3、H2S、H3PO4、HClO非电解质非金属氧化物：SO2、NO2、CO2电解质和非电解质区别导电性：本质所属化合物电解质是离子化合物或共价化合物非电解质是共价化合物吸热：升温电离程度增大影响因素适合于任何稀水溶液单位：mol2·L-2强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2盐：NaCl、BaSO4、CaCO3、AgCl、NH4HCO3活泼金属氧化物：K2O、CaO、Na2O、MgO、Al2O3弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2、Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2水络合物：Fe(SCN)3气态氢化物：CH4、NH3大多有机物：蔗糖、酒精、CCl4电解质能电离非电解质不能电离形态：水合离子或水和分子判断方法：熔融状态是否导电决定因素：与离子浓度有关，与离子多少无关向盐酸中加少量NaOH固体导电性几乎不变向醋酸中通NH3导电性增强电离方程式书写强电解质：=、一步弱电解质：可逆号、多元弱酸分步，其他一步鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”2[H+]=[OH-]中性本质溶液的酸碱性定义：pH=-lg[H+]表示判断：直接比较n(H+)与n(OH-)，或判断n(H+)/n(OH-)[H+][OH-]酸性，[H+]越大，酸性越强pH酸碱指示剂[H+][OH-]碱性，[OH-]越大，碱性越强石蕊：红色-酸性，紫色-中性，蓝色-碱性酚酞：无色-酸性，无色-中性，红色-碱性范围：1≤pH≤14关系：若pH=a，则[H+]=10-a，[OH-]=10a-14pH计算中性溶液：25℃，pH=7；99℃，pH=6强酸溶液：[H+]→pH强酸溶液：[OH-]→[H+]→pH混合溶液强酸+强酸：[H+]总→pH强碱+强碱：[OH-]总→[H+]→pH强酸+强碱：[OH-]总→[H+]→pH强酸与强碱恰好：pH=7酸过量：[H+]余→pH碱过量：[OH-]余→[H+]→pH稀释每稀释10n倍强酸：[H+]变为原来的1/10n，pH增大n个单位强碱：[OH-]变为原来的1/10n，pH减小n个单位无限稀释（不能忽略水的电离）：只能无限靠近7，但不能超过7弱酸：还要电离，pH增大n个单位弱碱：还要电离，pH减小n个单位方法：把小块pH试纸放在玻璃片（或表面皿）上，用玻璃棒蘸取待测液点在pH试纸的中央，试纸变色后，与标准比色卡对比确定溶液的pH注意：①事先不能用水湿润PH试纸②广泛pH试纸只能读取整数值或范围用pH试纸测定弱酸、弱碱和水解的盐溶液的pH变化得慢，强酸、强碱变化得快。lg2=0.3lg5=0.7lg3=0.5鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”3电离平衡表达式弱酸用Ka，弱碱用Kb意义K值越大，越易电离影响因素只与温度有关，电离吸热，升温利于电离，Ka变大多元弱酸分步电离，逐级减弱，相差很大，第一步为主：Ka1Ka2Ka3酸性：HFCH3COOHHCN电离程度：CH3COOH≈NH3·H2O电离度表达式：α=ΔC/C0×100%意义：α越大，电离程度越大，酸性或碱性越强影响因素（以醋酸为例）升温，α变大，Ka变大，酸性变强。稀释，利于电离，α变大，但[H+]变小，酸性变弱。酸浓度越大，酸性越强，但α越小。通HCl，α变小。加CH3COONa，α变小加NaOH，α变大。电离常数强酸与弱酸对比等V等C的盐酸与醋酸[H+]前者大，pH前者小n(酸)相等，消耗n(NaOH)相等与足量Zn反应，υ0前者大，υ─前者大，产生H2一样多等V等pH的盐酸与醋酸[H+]相等，但C后者大n(酸)后者大，故后者消耗n(NaOH)多与足量Zn反应，υ0相等，υ─后者大，产生H2后者多计算已知Ka=1.69×10-5mol·L-1，求0.1mol·L-1的CH3COOH溶液中[H+]及电离度。用到近似，电离程度很微弱，醋酸的变化量忽略掉，[H+]=1.3×10-3mol·L-1，α=1.3%稀释相同倍数，盐酸的pH大稀释后pH仍相同，醋酸需要的水多水的电离平衡酸碱都抑制，盐类水解促进pH=8的NaOH溶液和Na2CO3溶液中[H+]水分别是10-8mol·L-1和10-6mol·L-1pH=8的NaOH溶液和氨水、pH=6的盐酸和醋酸溶液中[H+]水相等，都是是10-8mol·L-1浓度相同的盐酸、硫酸、醋酸溶液中[H+]水由大到小的是：醋酸盐酸=硫酸鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”4盐类的水解盐电离出的原理酸根离子结合水电离出的H+生成弱酸阳离子结合水电离出的OH-生成弱碱促进水的电离，使[H+]≠[OH-]。特点：中和反应的逆反应微弱、吸热升温利于水解稀释利于水解规律有弱才水解无弱不水解都弱都水解谁强显谁性都强显中性越弱越水解含弱酸酸根CH3COO-、CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、HS-、PO43-、ClO-、SiO32-、[Al(OH)4]-含弱碱的阳离子NH4+、Mg2-、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Ag+电离程度：CH3COOHH2CO3HCNHCO3-水解程度：CH3COO-HCO3-CN-CO32-CH3COOH和NH3·H2O的电离程度相同，故CH3COONH4溶液呈中性。影响加酚酞的CH3COONa溶液加热后，红色加深稀溶液水解程度大，浓溶液水解程度小加入强酸或强碱水解显酸性的，加酸抑制，加碱促进。加入水解后酸碱性相反的盐相互促进水解方程式应用配制FeCl3溶液时常加入少量盐酸Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+写可逆号、不写↓和↑。双水解彻底的，写等号、↓和↑。多元弱酸酸根水解，要分步写，以第一步为主。明矾净水Al3++3H2OAl(OH)3(胶体)+3H+热的纯碱溶液去油污CO32-+H2OHCO3-+OH-、升温促进水解镁粉放到NH4Cl溶液中有刺激性气味Mg+2NH4+=Mg2++NH3↑+H2↑泡沫灭火器[用Al2(SO4)3与NaHCO3溶液混合]Al3++3HCO3-=Al(OH)3↓+3CO2↑不用复分解法制Al2S32Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑草木灰与铵态氮肥不混用NH4++H2ONH3·H2O+H+，CO32-+H2OHCO3-+OH-，H++OH-=H2O，二者相互促进，NH4+转化成NH3·H2O，NH3·H2O分解成NH3，损失氮肥。除杂质KNO3(Fe3+)加热、过滤[加热促进Fe3+水解]MgCl2(Fe3+)加MgO、过滤[调节pH，使pH升高，Fe3+变为Fe(OH)3]。加热蒸干溶液①AlCl3→Al(OH)3、FeCl3→Fe(OH)3②Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3、Na2CO3、Na2SiO3→原溶质③NaHCO3→原溶质、Ca(HCO3)2→CaCO3、Mg(HCO3)2→Mg(OH)2④FeSO4、Na2SO3被氧化得不到原溶质ZnCl2和NH4Cl溶液做除锈剂MgCl2·6H2O晶体得到无水MgCl2，需要在干燥的HCl气流中加热。鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”5酸碱中和滴定本质滴定前仰视读数，滴定毕正确读数，偏低。H++OH-=H2O，即n(H+)=n(OH-)，C标V标=C测V测，C测=C标V标/V测装液、赶气泡、调液面、读数滴定管：先用水洗，再用待盛溶液润洗锥形瓶：只用水洗，不能润洗开始液面在0刻度线以上，调液面后，液面在0刻度或0刻度线一下步骤取放待测液（读数）、加酚酞滴定误差仪器药品仪器：酸式滴定管、碱式滴定管、铁架台（滴定管夹）、锥形瓶、烧杯药品：标准液、待测液、指示剂、水。滴定管不能混用：碱式滴定管——碱性溶液，酸式滴定管——酸性溶液（NaHSO3）和有氧化性的溶液（KMnO4/H+）特点：0刻度在上，往下刻度标数越来越大，下端有一部分没有刻度，全部容积大于它的最大刻度值，精确到0.01mL。洗涤检漏甲基橙：红色-3.1-橙色-4.4-黄色关键准确测定酸液或碱液的体积（用滴定管）准确判断滴定终点（用酸碱指示剂）将待测液放入锥形瓶中，在下面垫白纸左手控制活塞（或玻璃球），右手悬摇锥形瓶，眼镜看锥形瓶中液体颜色变化指示剂变色范围分析石蕊：红色-5-紫色-8-蓝色酚酞：无色-8-浅红（或粉红色）-10-红色变为范围大且不明显，不用做滴定的指示剂方法：把所有操作可能产生的误差，全分析到V标的读数上计算重复做2~3次，求平均值。滴定终点的判断：当加入最后一滴盐酸，锥形瓶内溶液颜色由红色刚好变为无色时，且半分钟内不恢复红色。放标准液的滴定管未用标准液润洗，偏高。滴定前滴定管尖嘴有气泡，完毕气泡消失，偏高。滴定中，滴定管漏液，偏高。锥形瓶摇动时部分碱液溅出，偏低。盛放待测液的锥形瓶使用前用待测液润洗，偏高。滴定中向锥形瓶加入蒸馏水，无影响。称固体配NaOHNaOH溶液（待测液）时，混有Na2O，偏高。滴加接近终点时，退色后立刻读数，偏低。滴定中，滴定管漏液，偏高。鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”6沉淀溶解平衡溶解平衡方程式AmBn(s)mAn+(aq)+nBm-(aq)溶度积（KSP）KSP=[c(An+)]m•[c(Bm-)]n影响因素加水，正移，KSP不变升温，多数正移（KSP变大）加入含有相同离子的电解质，逆移，KSP不变应用判断溶解度阴阳离子比相同的，KSP越大，溶解度越大阴阳离子比不同的，进行计算，也可只看数量级进行估算。判断沉淀的生成与溶解QKSP，过饱和，生成Q=KSP，饱和，平衡。QKSP，不饱和，溶解解释：为何用BaSO4作钡餐，而不用BaCO3。Ba2+中毒，可用Na2SO4溶液解毒。沉淀转化水垢主要成分不是MgCO3，而是Mg(OH)2——MgCO3+H2O=Mg(OH)2+CO2↑向NaCl、NaBr、KI溶液中逐滴加AgNO3溶液，现象是：先产生白色、再产生淡黄色、最后产生黄色沉淀。向AgNO3溶液中先加NaCl溶液、再加NaBr溶液、后加KI溶液、最后加K2S溶液，现象是：产生白色沉淀，然后沉淀先后变为淡黄色、黄色、黑色。除去污水中的重金属离子（Cu2+、Hg2+、Pb2+）FeS(s)+Hg2+(aq)=HgS(s)+Fe2+(aq)离子浓度10-5mol·L-1，认为离子除干净离子共存因为生成沉淀、气体、弱电解质（略）因为氧化还原因为双水解附加条件Fe3+Br-、Fe2+、I-、SO32-(HSO3-)、S2-(HS-)NO3-/H+、MnO4-/H+、ClO-Al3+S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、CO32-(HCO3-)、[Al(OH)4]-、SiO32-Fe3+注：NH4+与CH3COO-、S2-(HS-)、SO32-(HSO3-)、CO32-(HCO3-)都是可以共存的，只能与水解能力很强的[Al(OH)4]-、SiO32-等不共存。无色溶液排除——MnO4-、Fe2+、Fe3+、Cu2+PH7、加Mg放气体、石蕊变红、[OH-]=1×10-13mol·L-1——酸性PH7、H2SiO3溶解、酚酞变红、[H+]=1×10-13mol·L-1——碱性加Al放H2、[H+]水=1×10-13mol·L-1——可能酸性也可能碱性鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”7鲁科版《化学反应原理》基础知识思维导图第3章“物质在水溶液中的行为”8离子浓度关系①离子浓度大小②电荷守恒③物料守恒④质子守恒NH4ClCH3COONaNa2CO3