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化学数据附录

包含常用物理量符号、SI单位制、物理常数、热力学数据、解离常数、溶度积常数、标准电极电势等化学必备参考数据

附录1 常用量、单位的符号

符号意义单位
S溶解度-
s固态-
l液态-
g气态-
p压力Pa
V体积m³, L
Ar相对原子质量-
Mr相对分子质量-
M摩尔质量kg·mol⁻¹, g·mol⁻¹
Vm摩尔体积m³·mol⁻¹, L·mol⁻¹
n物质的量mol
R摩尔气体常数-
T热力学温度K
t摄氏温度
XBB物质的摩尔分数-
p(B)气体B的分压Pa
c(B)物质B的物质的量浓度mol·L⁻¹
ξ反应进度mol
k反应速率常数视表达式而定
p标准压力100 kPa
U热力学能kJ
ΔU热力学能变kJ
WkJ
QkJ
ΔH焓变kJ
ΔrHm标准摩尔反应焓变kJ·mol⁻¹
ΔfHm标准摩尔生成焓kJ·mol⁻¹
K标准平衡常数-
Ka标准解离常数-
Ksp溶度积常数-
E标准电动势/电极电势V
I电离能kJ·mol⁻¹
EA电子亲和能kJ·mol⁻¹
χ电负性-
ψ波函数(原子轨道)-
Lb共价键键长pm
E(X-Y)共价键键能kJ·mol⁻¹
D(X-Y)共价键解离能kJ·mol⁻¹

附录2 SI制和法定计量单位

SI基本单位

m
长度 - 米
kg
质量 - 千克
s
时间 - 秒
A
电流 - 安培
K
热力学温度 - 开尔文
mol
物质的量 - 摩尔
cd
发光强度 - 坎德拉

SI导出单位

量的名称单位名称符号
平面角弧度rad
立体角球面度Sr
频率赫兹Hz
牛顿N
压力、压强、应力帕斯卡Pa
能量、功、热量焦耳J
电荷量库仑C
电位、电压、电动势伏特V
摄氏温度摄氏度
电阻欧姆Ω
电导西门子S

SI词头

因数词头名称符号因数词头名称符号
10²⁴尧它 (Yotta)Y10⁻¹分 (deci)d
10²¹泽它 (Zetta)Z10⁻²厘 (centi)c
10¹⁸艾 (exa)E10⁻³毫 (milli)m
10¹⁵拍 (Peta)P10⁻⁶微 (micro)μ
10¹²太 (tera)T10⁻⁹纳 (nano)n
10⁹吉 (giga)G10⁻¹²皮 (pico)p
10⁶兆 (mega)M10⁻¹⁵飞 (femto)f
10³千 (kilo)k10⁻¹⁸阿 (atto)a
10²百 (hecto)h10⁻²¹仄 (zepto)z

附录3 基本物理常数

说明:这些是化学计算中最常用的基本物理常数,数值均采用国际推荐值。
1.602×10⁻¹⁹
电子电荷 e (C)
6.022×10²³
阿伏加德罗常数 NA (mol⁻¹)
8.314
摩尔气体常数 R (J·mol⁻¹·K⁻¹)
100 kPa
标准压力 p
273.15 K
标准温度 T₀
22.41×10⁻³
标准摩尔体积 Vm (m³·mol⁻¹)
6.626×10⁻³⁴
普朗克常量 h (J·s)
9.648×10⁴
法拉第常数 F (C·mol⁻¹)

附录4 标准热力学数据 (298.15 K, 100 kPa)

物质(状态)ΔfHm (kJ·mol⁻¹)ΔfGm (kJ·mol⁻¹)Sm (J·mol⁻¹·K⁻¹)
Ag(s)0042.55
AgCl(s)-127.068-109.78996.2
AgBr(s)-100.37-96.90107.1
AgI(s)-61.84-66.19115.5
Al(s)0028.33
Al₂O₃(α,刚玉)-1675.7-1582.350.92
Br₂(l)00152.231
Br₂(g)30.9073.110245.463
HBr(g)-36.4-53.45198.695
C(石墨)005.740
C(金刚石)1.8952.9002.377
CO(g)-110.525-137.168197.674
CO₂(g)-393.51-394.359213.74
CaCO₃(方解石)-1206.92-1128.7992.9
CaO(s)-635.09-604.0339.75
Ca(OH)₂(s)-986.09-898.4983.39
Cl₂(g)00223.066
HCl(g)-92.307-95.299186.908
Cu(s)0033.150
CuO(s)-157.3-129.742.63
F₂(g)00202.78
HF(g)-271.1-273.2173.779
Fe(s)0027.28
Fe₂O₃(赤铁矿)-824.2-742.287.40
Fe₃O₄(磁铁矿)-1118.4-1015.4146.4
H₂(g)00130.684
H₂O(l)-285.830-237.12969.91
H₂O(g)-241.818-228.572188.825
H₂O₂(l)-187.78-120.35109.6
I₂(s)00116.135
I₂(g)62.43819.327260.69
HI(g)26.481.70206.594
N₂(g)00191.61
NH₃(g)-46.11-16.45192.45
NO(g)90.2586.55210.761
NO₂(g)33.1851.31240.06
HNO₃(l)-174.10-80.71155.60
O₂(g)00205.138
O₃(g)142.7163.2238.93
P(白磷)0041.09
PCl₃(g)-287.0-267.8311.78
PCl₅(g)-374.9-305.0364.58
H₂S(g)-20.63-33.56205.79
SO₂(g)-296.830-300.194248.22
SO₃(g)-395.72-371.06256.76
Si(s)0018.83
SiO₂(石英)-910.94-856.6441.84
Zn(s)0041.63
ZnO(s)-348.28-318.3043.64
CH₄(g)-74.81-50.72186.264
C₂H₆(g)-84.68-32.82229.60
C₂H₂(g)226.73209.20200.94
CH₃COOH(l)-484.5-389.9159.8
C₂H₅OH(l)-277.69-174.78160.7
NaOH(s)-425.609-379.49464.455
NaCl(s)-411.15-384.1472.13
Na₂CO₃(s)-1130.68-1044.44134.98

附录5 解离常数 (298.15 K)

物质pKaKa
H₃AsO₄2.223, 6.760, (11.29)Ka(1)=6.0×10⁻³, Ka(2)=1.7×10⁻⁷, (Ka(3)=5.1×10⁻¹²)
HAsO₂9.285.2×10⁻¹⁰
H₃BO₃9.236Ka(1)=5.8×10⁻¹⁰
H₂CO₃6.352, 10.329Ka(1)=4.5×10⁻⁷, Ka(2)=4.7×10⁻¹¹
HCN9.216.2×10⁻¹⁰
HF3.206.3×10⁻⁴
HClO₄-1.639.8
HClO₂1.941.1×10⁻²
HClO7.5342.9×10⁻⁸
HBrO8.552.8×10⁻⁹
HIO10.53.2×10⁻¹¹
HIO₃0.8041.6×10⁻¹
H₂O₂11.64Ka(1)=2.3×10⁻¹²
H₂SO₄1.99Ka(2)=1.0×10⁻²
H₂SO₃1.89, 7.205Ka(1)=1.3×10⁻², Ka(2)=6.2×10⁻⁸
H₂SeO₄1.66Ka(2)=2.2×10⁻²
H₂CrO₄0.74, 6.488Ka(1)=1.8×10⁻¹, Ka(2)=3.3×10⁻⁷
HNO₂3.147.2×10⁻⁴
H₂S6.97, 12.90Ka(1)=1.1×10⁻⁷, Ka(2)=1.3×10⁻¹³
H₃PO₄2.148, 7.198, 12.32Ka(1)=7.1×10⁻³, Ka(2)=6.3×10⁻⁸, Ka(3)=4.8×10⁻¹³
H₄SiO₄9.60, 11.8Ka(1)=2.5×10⁻¹⁰, Ka(2)=1.6×10⁻¹²
HOAc (醋酸)4.751.8×10⁻⁵
HCOOH (甲酸)3.751.8×10⁻⁴
HSCN-1.863
NH₃·H₂O(4.75)(Kb=1.8×10⁻⁵)

附录6 溶度积常数 (298.15 K)

难溶电解质Ksp难溶电解质Ksp
AgCl1.77×10⁻¹⁰Ca(OH)₂5.5×10⁻⁶
AgBr5.35×10⁻¹³CaF₂5.2×10⁻⁹
AgI8.52×10⁻¹⁷CaCO₃2.8×10⁻⁹
AgOH2.0×10⁻⁸CaSO₄4.93×10⁻⁵
Ag₂SO₄1.20×10⁻⁵CdS8.0×10⁻²⁷
Ag₂S6.3×10⁻⁵⁰Cr(OH)₃6.3×10⁻³¹
Ag₂CO₃8.46×10⁻¹²Co(OH)₂5.92×10⁻¹⁵
Ag₂CrO₄1.12×10⁻¹²Co(OH)₃1.6×10⁻⁴⁴
Ag₃PO₄8.89×10⁻¹⁷Cu(OH)1×10⁻¹⁴
Al(OH)₃1.3×10⁻³³Cu(OH)₂2.2×10⁻²⁰
BaF₂1.84×10⁻⁷CuS6.3×10⁻³⁶
BaSO₄1.08×10⁻¹⁰Fe(OH)₂4.87×10⁻¹⁷
BaCO₃2.58×10⁻⁹Fe(OH)₃2.79×10⁻³⁹
BaCrO₄1.17×10⁻¹⁰FeS6.3×10⁻¹⁸
Be(OH)₂6.92×10⁻²²FeCO₃3.13×10⁻¹¹
Bi(OH)₃6.0×10⁻³¹Hg(OH)₂3.0×10⁻²⁶
Mg(OH)₂5.61×10⁻¹²PbI₂9.8×10⁻⁹
MgCO₃6.82×10⁻⁶PbSO₄2.53×10⁻⁸
Mn(OH)₂1.9×10⁻¹³PbCO₃7.4×10⁻¹⁴
MnS2.5×10⁻¹⁰PbS8.0×10⁻²⁸
MnCO₃2.34×10⁻¹¹Sn(OH)₂5.45×10⁻²⁸
Ni(OH)₂5.5×10⁻¹⁶SnS1.0×10⁻²⁵
NiCO₃1.42×10⁻⁷Zn(OH)₂3.0×10⁻¹⁷
NiS3.2×10⁻¹⁹ZnCO₃1.46×10⁻¹⁰
Pb(OH)₂1.43×10⁻¹⁵ZnS1.6×10⁻²⁴
PbCl₂1.70×10⁻⁵HgS(红)4×10⁻⁵³
PbBr₂6.60×10⁻⁶HgS(黑)1.6×10⁻⁵²

附录7 标准电极电势 (298.15 K)

A. 在酸性溶液中

电对电极反应E°/V
Li⁺/LiLi⁺ + e⁻ ⇌ Li-3.040
K⁺/KK⁺ + e⁻ ⇌ K-2.924
Ba²⁺/BaBa²⁺ + 2e⁻ ⇌ Ba-2.92
Ca²⁺/CaCa²⁺ + 2e⁻ ⇌ Ca-2.84
Na⁺/NaNa⁺ + e⁻ ⇌ Na-2.714
Mg²⁺/MgMg²⁺ + 2e⁻ ⇌ Mg-2.356
Al³⁺/AlAl³⁺ + 3e⁻ ⇌ Al-1.676
Mn²⁺/MnMn²⁺ + 2e⁻ ⇌ Mn-1.18
Zn²⁺/ZnZn²⁺ + 2e⁻ ⇌ Zn-0.7626
Cr³⁺/CrCr³⁺ + 3e⁻ ⇌ Cr-0.74
Fe²⁺/FeFe²⁺ + 2e⁻ ⇌ Fe-0.44
Cd²⁺/CdCd²⁺ + 2e⁻ ⇌ Cd-0.403
Co²⁺/CoCo²⁺ + 2e⁻ ⇌ Co-0.277
Ni²⁺/NiNi²⁺ + 2e⁻ ⇌ Ni-0.257
Sn²⁺/SnSn²⁺ + 2e⁻ ⇌ Sn-0.136
Pb²⁺/PbPb²⁺ + 2e⁻ ⇌ Pb-0.126
H⁺/H₂2H⁺ + 2e⁻ ⇌ H₂0
Sn⁴⁺/Sn²⁺Sn⁴⁺ + 2e⁻ ⇌ Sn²⁺0.154
Cu²⁺/Cu⁺Cu²⁺ + e⁻ ⇌ Cu⁺0.159
AgCl/AgAgCl + e⁻ ⇌ Ag + Cl⁻0.2223
Cu²⁺/CuCu²⁺ + 2e⁻ ⇌ Cu0.340
Cu⁺/CuCu⁺ + e⁻ ⇌ Cu0.52
I₂/I⁻I₂ + 2e⁻ ⇌ 2I⁻0.5355
O₂/H₂O₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ ⇌ H₂O₂0.695
Fe³⁺/Fe²⁺Fe³⁺ + e⁻ ⇌ Fe²⁺0.771
Hg₂²⁺/HgHg₂²⁺ + 2e⁻ ⇌ 2Hg0.7960
Ag⁺/AgAg⁺ + e⁻ ⇌ Ag0.7991
Hg²⁺/HgHg²⁺ + 2e⁻ ⇌ Hg0.8535
NO₃⁻/HNO₂NO₃⁻ + 3H⁺ + 2e⁻ ⇌ HNO₂ + H₂O0.94
Br₂/Br⁻Br₂ + 2e⁻ ⇌ 2Br⁻1.065
O₂/H₂OO₂ + 4H⁺ + 4e⁻ ⇌ 2H₂O1.229
MnO₂/Mn²⁺MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ ⇌ Mn²⁺ + 2H₂O1.23
Cr₂O₇²⁻/Cr³⁺Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ ⇌ 2Cr³⁺ + 7H₂O1.36
Cl₂/Cl⁻Cl₂ + 2e⁻ ⇌ 2Cl⁻1.3583
ClO₄⁻/Cl⁻ClO₄⁻ + 8H⁺ + 8e⁻ ⇌ Cl⁻ + 4H₂O1.389
MnO₄⁻/Mn²⁺MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ ⇌ Mn²⁺ + 4H₂O1.51
H₂O₂/H₂OH₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ ⇌ 2H₂O1.763
S₂O₈²⁻/SO₄²⁻S₂O₈²⁻ + 2e⁻ ⇌ 2SO₄²⁻1.96
F₂/F⁻F₂(g) + 2e⁻ ⇌ 2F⁻2.87

B. 在碱性溶液中

电对电极反应E°/V
Ca(OH)₂/CaCa(OH)₂ + 2e⁻ ⇌ Ca + 2OH⁻(-3.02)
Mg(OH)₂/MgMg(OH)₂ + 2e⁻ ⇌ Mg + 2OH⁻-2.687
[Al(OH)₄]⁻/Al[Al(OH)₄]⁻ + 3e⁻ ⇌ Al + 4OH⁻-2.310
SiO₃²⁻/SiSiO₃²⁻ + 3H₂O + 4e⁻ ⇌ Si + 6OH⁻(-1.697)
Cr(OH)₃/CrCr(OH)₃ + 3e⁻ ⇌ Cr + 3OH⁻(-1.48)
[Zn(OH)₄]²⁻/Zn[Zn(OH)₄]²⁻ + 2e⁻ ⇌ Zn + 4OH⁻-1.285
H₂O/H₂2H₂O + 2e⁻ ⇌ H₂ + 2OH⁻-0.828
Ni(OH)₂/NiNi(OH)₂ + 2e⁻ ⇌ Ni + 2OH⁻-0.72
SO₃²⁻/SSO₃²⁻ + 3H₂O + 4e⁻ ⇌ S + 6OH⁻-0.59
NO₂⁻/NONO₂⁻ + H₂O + e⁻ ⇌ NO + 2OH⁻(-0.46)
S/S²⁻S + 2e⁻ ⇌ S²⁻-0.407
CrO₄²⁻/[Cr(OH)₄]⁻CrO₄²⁻ + 4H₂O + 3e⁻ ⇌ [Cr(OH)₄]⁻ + 4OH⁻-0.13
O₂/HO₂⁻O₂ + H₂O + 2e⁻ ⇌ HO₂⁻ + OH⁻-0.076
Co(OH)₃/Co(OH)₂Co(OH)₃ + e⁻ ⇌ Co(OH)₂ + OH⁻0.17
O₂/OH⁻O₂ + 2H₂O + 4e⁻ ⇌ 4OH⁻0.401
ClO⁻/Cl₂2ClO⁻ + 2H₂O + 2e⁻ ⇌ Cl₂ + 4OH⁻0.421
MnO₄⁻/MnO₄²⁻MnO₄⁻ + e⁻ ⇌ MnO₄²⁻0.56
MnO₄⁻/MnO₂MnO₄⁻ + 2H₂O + 3e⁻ ⇌ MnO₂ + 4OH⁻0.60
HO₂⁻/OH⁻HO₂⁻ + H₂O + 2e⁻ ⇌ 3OH⁻0.867
ClO⁻/Cl⁻ClO⁻ + H₂O + 2e⁻ ⇌ Cl⁻ + 2OH⁻0.890
O₃/OH⁻O₃ + H₂O + 2e⁻ ⇌ O₂ + 2OH⁻1.246

附录8 常用氧化剂、还原剂及其反应产物

氧化剂一般还原产物还原剂一般氧化产物
X₂(卤素)X⁻(卤离子)X⁻(卤化物)X₂
O₂H₂O 或氧化物M(Na, Mg, Zn, Al)Mn+
H₂O₂H₂O 或 OH⁻H₂H⁺
MnO₂Mn²⁺C(高温)CO₂
PbO₂Pb²⁺COCO₂
HNO₃(浓)NO₂NaNO₂NO₃⁻
HNO₃(稀)NONa₂SO₃·7H₂OSO₄²⁻
H₂SO₄(浓)SO₂H₂S(或 S²⁻)S(或 SO₄²⁻)
KClO₃Cl⁻SO₂SO₃(或 SO₄²⁻)
NaClOCl⁻SnCl₂·2H₂OSnCl₄
(NH₄)₂S₂O₈SO₄²⁻Na₂S₂O₃·5H₂OS₄O₆²⁻
KMnO₄(H⁺)Mn²⁺FeSO₄·7H₂OFe³⁺
K₂Cr₂O₇(H⁺)Cr³⁺NaHH₂
FeCl₃·6H₂OFe²⁺LiAlH₄H₂

附录9 常见阴、阳离子的主要鉴定方法

A. 常见阳离子的主要鉴定方法

离子试剂鉴定反应介质条件
NH₄⁺NaOHNH₄⁺ + OH⁻ → NH₃↑ + H₂O,NH₃使红色石蕊试纸变蓝强碱性
Na⁺焰色反应挥发性钠盐在火焰中燃烧,火焰呈黄色-
K⁺焰色反应挥发性钾盐在火焰中燃烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃)-
Mg²⁺镁试剂Mg²⁺ + 镁试剂 → 天蓝色沉淀强碱性
Ba²⁺K₂CrO₄Ba²⁺ + CrO₄²⁻ → BaCrO₄↓(黄色)中性或弱酸性
Ca²⁺(NH₄)₂C₂O₄Ca²⁺ + C₂O₄²⁻ → CaC₂O₄↓(白色)中性或碱性
Al³⁺铝试剂Al³⁺ + 铝试剂 → 红色絮状↓pH=4~5
Sn²⁺HgCl₂SnCl₂ + 2HgCl₂ → Hg₂Cl₂↓(白色),SnCl₂ + Hg₂Cl₂ → 2Hg↓(黑色)酸性
Pb²⁺K₂CrO₄Pb²⁺ + CrO₄²⁻ → PbCrO₄↓(黄色)中性或弱酸性
Cu²⁺K₄[Fe(CN)₆]2Cu²⁺ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ → Cu₂[Fe(CN)₆]↓(红褐色)中性或酸性
Ag⁺HCl, 氨水Ag⁺ + Cl⁻ → AgCl↓(白色),AgCl + 2NH₃ → [Ag(NH₃)₂]⁺ + Cl⁻酸性
Zn²⁺二苯硫腙Zn²⁺ + 二苯硫腙 → 水层呈粉红色强碱性
Cd²⁺H₂S或Na₂SCd²⁺ + H₂S → CdS↓(黄色)-
Fe²⁺K₃[Fe(CN)₆]K⁺ + Fe²⁺ + [Fe(CN)₆]³⁻ → K[Fe(CN)₆Fe]↓(滕氏蓝色)酸性
Fe³⁺K₄[Fe(CN)₆]K⁺ + Fe³⁺ + [Fe(CN)₆]⁴⁻ → K[Fe(CN)₆Fe]↓(普鲁士蓝色)酸性
Fe³⁺NH₄SCNFe³⁺ + SCN⁻ → [Fe(NCS)]²⁺(血红色)酸性
Co²⁺NH₄SCN, 丙酮Co²⁺ + 4SCN⁻ → [Co(NCS)₄]²⁻(蓝色)酸性
Ni²⁺丁二酮肟Ni²⁺ + 丁二酮肟 → 玫瑰红色↓氨水或醋酸钠
Mn²⁺NaBiO₃2Mn²⁺ + 5NaBiO₃ + 14H⁺ → 2MnO₄⁻ + 5Na⁺ + 5Bi³⁺ + 7H₂O(紫红色)HNO₃
Cr³⁺NaOH, H₂O₂Cr³⁺ + 3OH⁻ → [Cr(OH)₄]⁻,然后氧化为CrO₄²⁻(黄色)-

B. 常见阴离子的主要鉴定方法

离子试剂鉴定反应介质条件
F⁻锆盐茜素F⁻ + 锆盐茜素 → 无色(红色褪去)HCl
Cl⁻AgNO₃, 氨水, HNO₃见Ag⁺的鉴定酸性
Br⁻Cl₂, CCl₄2Br⁻ + Cl₂ → Br₂ + 2Cl⁻,Br₂在CCl₄中呈橙黄色(或橙红色)中性或酸性
I⁻Cl₂, CCl₄2I⁻ + Cl₂ → I₂ + 2Cl⁻,I₂在CCl₄中呈紫红色中性或酸性
SO₃²⁻稀HClSO₃²⁻ + 2H⁺ → SO₂↑ + H₂O,SO₂可使KMnO₄溶液或品红试纸褪色酸性
SO₄²⁻BaCl₂SO₄²⁻ + Ba²⁺ → BaSO₄↓(白色)酸性
S₂O₃²⁻稀HClS₂O₃²⁻ + 2H⁺ → SO₂↑ + S↓ + H₂O(白色→黄色)酸性
S²⁻稀HClS²⁻ + 2H⁺ → H₂S↑,H₂S可使沾有Pb(OAc)₂的试纸变黑酸性
NO₂⁻对氨基苯磺酸-α-萘胺NO₂⁻ + 对氨基苯磺酸-α-萘胺 → 红色中性或醋酸
NO₃⁻FeSO₄, 浓H₂SO₄NO₃⁻ + 3Fe²⁺ + 4H⁺ → 3Fe³⁺ + NO + 2H₂O,Fe²⁺ + NO → [Fe(NO)]²⁺(棕色),形成棕色环酸性
PO₄³⁻AgNO₃PO₄³⁻ + 3Ag⁺ → Ag₃PO₄↓(黄色)酸性
PO₄³⁻(NH₄)₂MoO₄, HNO₃PO₄³⁻ + 3NH₄⁺ + 12MoO₄²⁻ + 24H⁺ → (NH₄)₃PO₄·12MoO₃↓ + 6H₂O(黄色)HNO₃
CO₃²⁻稀HCl, Ba(OH)₂CO₃²⁻ + 2H⁺ → CO₂↑ + H₂O,CO₂可使饱和Ba(OH)₂溶液变浑浊酸性
SiO₃²⁻饱和NH₄ClSiO₃²⁻ + 2NH₄⁺ + 2H₂O → H₂SiO₃↓ + 2NH₃↑ + 2H₂O(白色胶状)碱性
CrO₄²⁻Pb(NO₃)₂CrO₄²⁻ + Pb²⁺ → PbCrO₄↓(黄色)碱性
MoO₄²⁻KSCN, SnCl₂形成红色配合物强酸性
WO₄²⁻SnCl₂生成蓝色沉淀或溶液呈蓝色强酸性