中學化學中的十二個問題

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學習與交流中學化學中的十二個問題.精品文檔.中學化學中的十二個問題蘭建祥文章編號：1002-2201(2009)04-0044-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C一、為什么AlCl3是共價化合物金屬元素與非金屬元素形成的化合物通常是離子型化合物，如NaCl、K2S等，但AlCl3是共價化合物。AlCl3熔點為192.4（2.5個大氣壓），沸點為177.8 （沸點比熔點低是因為測定AlCl3需加壓，因而使得熔點升高）。AlCl3在熔融態(tài)、氣態(tài)和非極性溶劑中均以二聚體Al2Cl6 形式存在（如圖1所示）。這是因為三價鋁離子半徑過小，電荷密度過高

2、，導(dǎo)致了陰離子的變形，使離子型向共價型移動。Al是缺電子原子，有空的p軌道，Cl原子有孤對電子，兩個AlCl3分子間能發(fā)生ClAl的電子授-受作用，形成氯橋配合物。其實，除堿金屬、堿土金屬（Li、Be除外）之外，大多數(shù)的氯化物、溴化物和碘化物是共價化合物，如BeCl2、HgCl2、SnCl4、FeCl3、BiCl3等以及相應(yīng)的溴化物、碘化物等均為共價型化合物，但AlF3（熔點為1040，沸點為1260 ，熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電) 、MgF2（熔點1250,沸點為2260，熔融狀態(tài)時能導(dǎo)電）等為離子型化合物。二、為什么NaCl、MgCl2、AlCl3的熔沸點依次降低按照一般規(guī)律：離子半徑越小，離子的電

3、荷數(shù)越高，則離子鍵越強，離子化合物的熔沸點越高。Na+、Mg2+、Al3+的離子半徑依次減小，電荷數(shù)依次增多，但NaCl、MgCl2、AlCl3的熔點卻依次降低，分別為801、714、192.4；沸點也依次降低，依次為1443、1000、177.8。這是為什么呢？這可離子極化理論解釋。離子的半徑越小、電荷數(shù)越多，則離子產(chǎn)生的電場強度越大，其極化能力就越強，使得離子發(fā)生變形而產(chǎn)生電子云重疊程度越大，鍵的極性減弱，晶體類型也就相應(yīng)的由典型的離子晶體（如NaCl）經(jīng)過渡型晶體（如MgCl2、AlCl3的層狀晶體）轉(zhuǎn)變?yōu)榉肿泳w，因而NaCl、MgCl2、AlCl3的熔沸點依次降低。三、膠體的聚沉與蛋

4、白質(zhì)的鹽析是一回事嗎？ 膠體的聚沉是指膠粒在適當?shù)臈l件下（破壞膠體穩(wěn)定的因素）聚集成較大顆粒而沉降下來，它是憎液膠體的性質(zhì)。膠體穩(wěn)定的主要原因是膠粒帶有同種電荷而相互排斥，因而加入電解質(zhì)、加入帶相反電荷的膠體等均可使膠體聚沉。由于憎液膠體分散質(zhì)都難溶于水，因此，再采用一般的溶解方法用水來溶解膠體的凝聚物是不可能的，即膠體的凝聚是不可逆的。鹽析是指高分子溶液（即親液膠體）中加入濃的無機輕金屬鹽使高分子從溶液中析出的過程,它是高分子溶液或普通溶液的性質(zhì)。鹽析是因為加入較多量的鹽會破壞溶解在水里的高分子周圍的水膜，減弱高分子與分散劑間的相互作用，使高分子溶解度減小而析出。發(fā)生鹽析的分散質(zhì)都是易溶的，

5、如淀粉膠體、蛋白質(zhì)膠體以及肥皂的甘油溶液等，由于分散質(zhì)都是易溶的，所以鹽析是可逆的。可見，膠體的聚沉與蛋白質(zhì)的鹽析有著本質(zhì)的區(qū)別。四、什么是過渡型（混合型）晶體晶體除了離子晶體、原子晶體、分子晶體和金屬晶體外，還有一種過渡型晶體。例如，石墨的晶體是層狀結(jié)構(gòu)，每一層內(nèi)的每個碳原子以3個共價鍵與另外3個碳原子相連，6個碳原子在同一平面內(nèi)連接成正六元環(huán)形的蜂窩式平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在同一平面的碳原子還各剩下一個p軌道，它們相互重疊，此p軌道中的一個電子可以在層內(nèi)移動。石墨晶體中層與層之間的距離較大，層與層之間以微弱的范德華力結(jié)合。由于石墨晶體中同一層內(nèi)是平面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，碳原子與碳原子之間以共價鍵結(jié)合，共價鍵

6、鍵能很大，極難破壞，所以石墨的熔點很高，化學性質(zhì)也很穩(wěn)定。由于同一層內(nèi)還有一個p電子可在層內(nèi)自由移動，類似金屬的自由電子，所以石墨能導(dǎo)熱和導(dǎo)電。但電子只能在層內(nèi)移動，而難以在層間流動，因而沿層狀方向的導(dǎo)電性優(yōu)良，而垂直于層狀方向的導(dǎo)電性卻很差，兩個方向的導(dǎo)電性相差近萬倍。由于層與層之間僅以微弱的范德華力結(jié)合，所以石墨片層之間容易滑動。屬于過渡型晶體的還有層狀結(jié)構(gòu)的黑磷和線狀或片狀的硅酸鹽（天然硅酸鹽云母是一種片狀晶體）等。五、氫氟酸為什么是弱酸從氫氟酸到氫碘酸的酸性依次增強，其中氫氟酸為弱酸，其余為強酸，這是為什么？原因在于氫氟酸存在以下兩個平衡：HF+H2O(H3O)+F-H3O+ + F-

7、(aq),Ka=1.1×10-3；F-(aq)+ HFHF2-(aq) + H+,K=2.6×10-1。第一個平衡表明H3O+的濃度非常小，第二個平衡指出配位的是F-而不是H2O，所以，氫氟酸在溶液中主要是以離子對(H3O)+F-和HF2-的形式存在，由于結(jié)合牢固的離子對H2O-H+F-的存在，大大降低了H3O+離子的熱力學活性，故氫氟酸為弱酸。隨著氫氟酸濃度的增大，有利于第二個平衡向右移動，從而使第一個平衡向右移動離子對(H3O)+F-的離解度增大，其酸性增強：(H3O)+F- + HF H3O+ + HF2-(aq)。六、為什么NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小一般

8、是碳酸酸式鹽的溶解度大于碳酸正鹽，但NaHCO3的溶解度卻比Na2CO3的小，這是為什么？原因在于氫鍵不僅存在于共價化合物中，也存在于某些離子化晶體中。在NaHCO3的水溶液中，溶質(zhì)之間形成氫鍵（如圖2所示），使分子間發(fā)生締合作用，從而降低了溶解度。類似的還有鉀、銨的碳酸氫鹽的溶解度反常的低于其對應(yīng)的正鹽。七、為什么I2易溶于KI溶液中I2以分子狀態(tài)存在，在水中歧化部分很少，按相似相溶原理，非極性的I2在水中溶解度很小。但I2在KI溶液中與I-相互發(fā)生反應(yīng)生成I3-離子：I2 + I- = I3- ，從而增大了I2在水中的溶解度。在KI溶液中加少量溴水或氯水，使發(fā)生置換反應(yīng)后，再用有機溶劑萃取后，卻發(fā)現(xiàn)水層仍為黃色，就是因為生成的I2溶于KI溶液所致。類似的有NaF易溶于HF溶液中（F-+ HF HF2-）、HgS可溶于Na2S溶液中（HgS+S2-HgS2-）、S易溶于Na2S溶液中（S8S92-2S52-S42-+S22-）、PbCl2易溶于濃NaCl溶液中（PbCl2 + 2Cl- = PbCl42-）等都是因為發(fā)生配合反應(yīng)生成了配離子的緣故。八、為什么O3是極性分子單質(zhì)分子中的共價鍵并非都是非極性鍵，單質(zhì)分子也并非都是極性分子，臭氧分子就是一例。根據(jù)雜化理論，O3分子的價鍵結(jié)構(gòu)如圖3所示。根據(jù)雜化軌道理論，O3分子中除O原子間均存在ó鍵外，在三個O原