高中化学自主招生训练3-5复习课程 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/5/18 18:08:48星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

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高中化学自主招生训练

内容提纲: 理想气体状态方程 稀溶液的依数性 分配定律 一、知识补充:

1.理想气体状态方程

理想气体又称“完全气体”(perfect gas),是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的气体。在各种温度、压强的条件下,其状态皆服从方程pV=nRT的气体,称为理想气体状态方程,或称理想气体定律。式中p是气体分压,V是气体体积,n是气体物质的量,T是气体的绝对温度,R是气体通用常数,它随其他物理量的单位不同而不同。

物理量 p V n T R Pa m3 mol K 8.314Pa?m3?mol?1?K?1 国际单位 kPa dm3 mol K 8.314kPa?dm3?mol?1?K?1 常用单位 atm dm3 mol K 0.082atm?dm3?mol?1?K?1 2.溶解度与压强

固体或液体溶质的溶解度受压力的影响很小。气体溶质的溶解度受压力影响很大。对于溶解度很小,又不与水发生化学反应的气体,“在温度不变时,气体的溶解度和它的分压在一定范围内成正比”,这个定律叫亨利(Henry)定律。其数学表达式是:

Cg = Kg·pg

式中pg为液面上该气体的分压,Cg为某气体在液体中的溶解度(其单位可用g·L-1、L

·L(水)?1

、mol·L-1表示),Kg称为亨利常数。 3.稀溶液的依数性

稀溶液的某些性质主要取决于其中所含溶质粒子的数目,而与溶质本身的性质无关,这些性质称为依数性。

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包括三个方面的内容:①溶液的饱和蒸气压下降;②沸点升高和凝固点下降;③渗透压。

质量摩尔浓度

用1kg溶剂中所含溶质的物质的量表示的浓度称为质量摩尔浓度,用bA表示,单位为mol·kg-1,即:bA=

nAm = mAM BAmB(1)溶液的饱和蒸气压下降

单位时间内由液面蒸发出的分子数和由气相回到液体内的分子数相等时,气、液两相处于平衡状态,这时蒸汽的压强叫做该液体的饱和蒸汽压,通常称为蒸汽压。

在一定温度下,难挥发的非电解质溶液的蒸气压p等于纯溶剂蒸气压p0A与溶剂的物质的量分数xA的乘积,即:p = p0A·

xA 在一定温下,一种溶剂的p0nA为定值,

Bn 用质量摩尔浓度b表示,上式变为: A?p ≈ p0bA·1000/M = K·b 式中K = p0A·M/1000,M是溶剂的摩尔质量。?p为溶液的蒸气压下降值,上式也是拉乌尔定律的一种表达形式。 (2)溶液沸点升高

含有非挥发性溶质的溶液其沸点总是高于纯溶剂的沸点。对稀溶液来说,蒸汽压随温度升高而增加,当它的蒸汽压等于大气压强时,液态开始沸腾,这时的温度成为该液体的沸点。 ?Tb≈ Kb·

b 式中Kb是溶剂的摩尔沸点升高常数。不同溶剂的Kb值不同。利用沸点升高,可以测定溶质的分子量。 (3)溶液凝固点下降

水溶液的凝固点是指溶液中的水与冰达成平衡的温度,难挥发的非电解质稀溶液的凝固点下降与溶液的质量摩尔浓度成正比,而与溶质的的性质无关。

△Tf≈ Kf·b

式中Kf是溶剂的摩尔凝固点降低常数。不同溶剂的Kf值不同。利用凝固点降低,可

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以测定溶质的分子量,并且准确度优于沸点升高法。这是由于同一溶剂的Kf比Kb大,实验误差相应较小,而且在凝固点时,溶液中有晶体析出,现象明显,容易观察,因此利用凝固点降低测定分子量的方法应用很广。此外,溶液的凝固点降低在生产、科研方面也有广泛应用。例如在严寒的冬天,汽车散热水箱中加入甘油或乙二醇等物质,可以防止水结冰;食盐和冰的混合物作冷冻剂,可获得-22.4℃的低温。 (4)渗透压

具有渗透压是溶液的依数性质,它产生的根本原因也是相变界面上可发生变化的分子个数不同引起的。经过长期研究,人们发现:①温度相同时,渗透压?和溶液的体积摩尔浓度成正nRT比;②浓度相同时,?和温度T成正比,即:?=

V,即

?V=nRT

2、分配定律 (1)分配定律

在一定温度下,一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值是一个常数,这个规律就称为分配定律,其数学表达式为:

K = c?A/c??A 式中K为分配系数;c?A为溶质A在溶剂?中的浓度;cA为溶质A在溶剂?中

的浓度。

(2)萃取分离

在实际工作中,常用萃取百分率E来表示萃取的完全程度。萃取百分率是物质被萃取到有机相中的比率。

E =

被萃取物质在有机相中的总量被萃取物质的总量×100%

萃取时,为提高萃取效率,通常采用“少量多次”的方法。

设有VW(mL)溶液内含有被萃取物质m0(g),用V0(mL)溶剂萃取n次后,水相中剩余被萃取物质mn(g),则

mn= m0(

VWV)n

W?KV0精品文档

式中K为分配系数,K = c0Acw;cwA为溶质A在水溶液中的浓度,c0A为溶质A在萃取溶剂中

A的浓度。

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原子结构及核外电子在排布 分子结构 杂化理论

价层电子对互斥理论 分子极性的判断 晶体结构及类型 物质熔沸点的判断 一、原子结构

1、核外电子的运动状态

原子核外电子的运动状态描述包括空间运动状态和自旋状态两个方面;核外电子的空间运动状态则通过能层、能级和轨道3个不同层次的概念来描述。 (1)能层(电子层:)

核外电子首先可按能量高低划分成能层,由低到高(由里向外)依次用K、L、M、N、O、P、Q等字母标记;外层电子的能量高于内层,因为从低能层激发到高能层要克服原子核的静电引力,要提供能量(如吸收光子)。

根据能量的高低及通常运动的区域离核远近的不同,可将核外电子分成不同的电子层。 电离能:从气态原子(或气态阳离子)中去掉电子,把它变成气态阳离子(或更高价的气态阳离子),需要克服核电荷的引力而消耗能量,这个能量叫电离能。符号为I,单位常用电子伏特。

从元素的气态原子去掉一个电子成为+1价的气态阳离子所需消耗的能量,称为第一电离能,用I1表示。

几种元素的电离能(电子伏特) 核电元素荷数 符号 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 I9 3 Li 5.4 75.6 122.4 4 Be 9.3 18.21 153.9 217.7 5 B 8.3 25.1 37.9 259.3 340.1 6 C 11.3 24.4 47.9 64.5 392 489.8 7 N 14.5 29.6 47.4 77.5 97.9 551.9 666.8 8 O 13.6 35.1 54.9 77.4 113.9 138.1 739.1 871.1 9 F 17.4 35.0 62.6 87.1 114.2 157.1 185.1 953.6 1102 精品文档

(2)能级

也叫亚层。K层只有一个能级,符号为1s;L层有2个能级,符号为2s和2p;M层有3个能级,分别为3s,3p,3d;N层有4个能级,4s,4p,4d,4f;…。归纳:能层中的能级数等于能层序数。处在s,p,d,f等不同能级的电子的电子云形状不同。 (3)轨道

在一定能层一定能级上的一定空间取向的电子云可以称为一个轨道,又叫轨函。ns能级,即1s,2s,3s,4s…都分别只有一个轨道;无论2p、3p、4p、……都各有3个轨道,用npx、npy、npz为符号;nd能级均有5个轨道;nf电子云共有7种取向,即7个轨道。

图1-1电子云

具有一定能层、一定能级和一定轨道的核外电子,称为电子的空间运动状态,如3px为第3能层p能级x轴上的轨道,是一种空间运动状态, 等等。

原子核外电子的排布

一、泡利(Pauli)不相容原理:

在同一个原子中,没有运动状态四个方面完全相同的电子存在。 即在同一个轨道中最多可容纳自旋状态相反的两个电子存在 电子层 K L M N 电子亚层 亚层中 轨道数 亚层中