高二化学选修4知识点讲解

　　高二化学选修4知识点讲解

　　【知识讲解】

　　第1章、化学反应与能量转化

　　化学反应的实质是反应物化学键的断裂和生成物化学键的形成，化学反应过程中伴随着能量

　　1、反应焓变的计算

　　（1）盖斯定律

　　对于一个化学反应，无论是一步完成，还是分几步完成，其反应焓变一样，这一规律称为盖斯定律。

　　（2）利用盖斯定律进行反应焓变的计算。

　　常见题型是给出几个热化学方程式，合并出题目所求的热化学方程式，根据盖斯定律可知，该方程式的ΔH为上述各热化学方程式的ΔH的代数和。

　　（3）根据标准摩尔生成焓，ΔfHmθ计算反应焓变ΔH。

　　对任意反应：aA＋bB＝cC＋dD

　　ΔH＝［cΔfHmθ（C）＋dΔfHmθ（D）］－［aΔfHmθ（A）＋bΔfHmθ（B）］

　　2、电解原理的应用

　　（1）电解食盐水制备烧碱、氯气和氢气。

　　阳极：2Cl－→Cl2＋2e－

　　阴极：2H＋＋e－→H2↑

　　总反应：2NaCl＋2H2O通电2NaOH＋H2↑＋Cl2↑

　　（2）铜的电解精炼。

　　粗铜（含Zn、Ni、Fe、Ag、Au、Pt）为阳极，精铜为阴极，CuSO4溶液为电解质溶液。

　　阳极反应：Cu→Cu2＋＋2e－，还发生几个副反应

　　Zn→Zn2＋＋2e－；Ni→Ni2＋＋2e－

　　Fe→Fe2＋＋2e－

　　Au、Ag、Pt等不反应，沉积在电解池底部形成阳极泥。

　　阴极反应：Cu2＋＋2e－→Cu

　　（3）

　　①电镀：以铁表面镀铜为例

　　待镀金属Fe为阴极，镀层金属Cu为阳极，CuSO4溶液为电解质溶液。

　　阳极反应：Cu→Cu2＋＋2e－

　　②Cu－Zn原电池的工作原理：

　　如图为Cu－Zn原电池，其中Zn为负极，Cu为正极，构成闭合回路后的现象是：Zn片逐渐溶解，Cu片上有气泡产生，电流计指针发生偏转。该原电池反应原理为：Zn失电子，负极反应为　　 正极反应：PbO2＋4H＋＋SO42－＋2e－放电与充电相互作用PbSO4＋2H2O

　　放电时总反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O。

　　充电时总反应：2PbSO4＋2H2O＝Pb＋PbO2＋2H2SO4。

　　③氢氧燃料电池

　　负极反应：2H2＋4OH－→4H2O＋4e－

　　正极反应：O2＋2H2O＋4e－→4OH－

　　电池总反应：2H2＋O2＝2H2O

　　3、金属的腐蚀与防护

　　（1）金属腐蚀

　　金属表面与周围物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏的过程称为金属腐蚀。

　　（2）金属腐蚀的电化学原理。

　　生铁中含有碳，遇有雨水可形成原电池，铁为负极，电极反应为：Fe→Fe2＋＋2e－。水膜中溶解的氧气被还原，正极反应为：O2＋2H2O＋4e－→4OH－，该腐蚀为“吸氧腐蚀”，总反应为：2Fe＋O2＋2H2O＝2Fe（OH）2，Fe（OH）2又立即被氧化：4Fe（OH）2＋2H2O＋O2＝4Fe（OH）3，Fe（OH）3分解转化为铁锈。若水膜在酸度较高的环境下，正极反应为：2H+＋2e－→H2↑，该腐蚀称为“析氢腐蚀”。

　　（3）金属的防护

　　金属处于干燥的环境下，或在金属表面刷油漆、陶瓷、沥青、塑料及电镀一层耐腐蚀性强的金属防护层，破坏原电池形成的条件。从而达到对金属的防护；也可以利用原电池原理，采用牺牲阳极保护法。也可以利用电解原理，采用外加电流阴极保护法。