离子键与离子化合物
离子反应的本质是离子浓度的改变。书写离子方程式时需遵循“拆、删、查”三步法:强酸、强碱、可溶盐拆为离子;删去未参与反应的旁观离子;检查原子与电荷守恒。
典型示例:盐酸与氢氧化钠中和
说明:HCl与NaOH均为强电解质,完全电离;Na⁺与Cl⁻为旁观离子,删去后得净离子方程式。
氧化还原反应
氧化还原反应配平核心是电子守恒。常用“化合价升降法”或“离子-电子法(半反应法)”。后者适用于水溶液体系,尤其在酸/碱性环境中需补充H⁺/OH⁻与H₂O。
酸性介质中高锰酸钾氧化亚铁离子
要点:Mn从+7→+2得5e⁻;Fe从+2→+3失1e⁻,故Fe²⁺系数为5;H⁺用于平衡电荷与原子。
烃类反应类型
有机反应按机理可分为:自由基取代(烷烃卤代)、亲电加成(烯/炔加HX、X₂、H₂O)、亲核取代(卤代烃水解)、消除反应(醇脱水、卤代烃脱HX)、氧化还原(醇→醛→酸)。
乙烯与溴加成(亲电加成)
机理:Br₂受π电子吸引极化→Br⁺进攻双键形成溴鎓离子→Br⁻从背面进攻得反式加成产物。
官能团转化核心路径
醇→醛→羧酸
氧化剂选择:伯醇→醛用PCC(避免过度氧化);实验室用Cu/O₂;工业常用O₂/Ag或Cu催化剂。
物质的量与浓度计算
摩尔浓度(mol/L)是溶液反应的核心单位。注意:溶液体积≠溶剂体积!混合后体积可能非加和性(如乙醇+水)。
质量分数→摩尔浓度换算
例:98%浓H₂SO₄(ρ=1.84 g/mL),c = (1.84×0.98×1000)/98 = 18.4 mol/L
盖斯定律与反应热
ΔH为状态函数,只取决于始态与终态。通过代数运算组合已知反应,可求难以直接测量的反应热。
求C(s) + ½O₂(g) → CO(g)的ΔH
已知:
(1) C + O₂ → CO₂;ΔH₁ = -393.5 kJ/mol
(2) CO + ½O₂ → CO₂;ΔH₂ = -283.0 kJ/mol
目标反应 = (1) - (2) ⇒ ΔH = ΔH₁ - ΔH₂ = -110.5 kJ/mol
化学平衡常数K
对于反应 aA + bB ⇌ cC + dD:
Kc = [C]c[D]d / [A]a[B]b
注意:
✓ 纯固体、纯液体不写入表达式
✓ K仅与温度有关,与浓度、压强无关
✓ K>10⁵:反应完全;K<10⁻⁵:几乎不反应
合成氨反应的K计算
Kc = [NH₃]² / ([N₂][H₂]³)
400℃时Kc≈0.5,说明平衡偏向反应物;工业上采用高压(增大压强使Q
酸碱平衡与pH计算
元弱酸:[H⁺] ≈ √(Ka·c)
例:0.1 M CH₃COOH(Ka=1.8×10⁻⁵)→ [H⁺]=√(1.8×10⁻⁶)≈1.34×10⁻³ M → pH=2.87