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文檔簡介
關(guān)于中學(xué)化學(xué)疑難問題解析第一頁,共六十九頁,2022年,8月28日1氧化性酸和酸的氧化性有何區(qū)別?氧化性酸是指酸跟其中的成酸元素(中心原子)在反應(yīng)中表現(xiàn)出較強(qiáng)的獲得電子的能力,即:酸根獲得電子→有氧化性→氧化性酸。如濃H2SO4中的S、HNO3中的N、HClO中的Cl易獲得電子而表現(xiàn)出很強(qiáng)的氧化性。所以濃H2SO4、濃HNO3、稀HNO3、HClO都是氧化性酸。酸的氧化性是指酸在水溶液中都能不同程度的電離出H+,H+在一定條件下獲得電子而表現(xiàn)出氧化性。從這一點(diǎn)來看,酸都具有氧化性,這是H+表現(xiàn)出的氧化性,它與氧化性酸中中心元素處于高價(jià)態(tài)易獲得電子具有氧化性是不同的。第二頁,共六十九頁,2022年,8月28日2為什么從氟單質(zhì)到碘單質(zhì)熔沸點(diǎn)逐漸升高?在鹵素分子內(nèi)原子間是以共價(jià)鍵相結(jié)合,而在分子內(nèi)僅存在著微弱的分子間作用力,隨著分子量的增大,分子的變形性逐漸增大,分子間的作用力也逐漸增強(qiáng)。因此鹵素單質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)按F—Cl—Br—I的順序依次增大。第三頁,共六十九頁,2022年,8月28日3為什么要用藍(lán)色鈷玻璃觀察鉀的焰色?多種金屬或它們的化合物灼燒時(shí),使火焰呈特殊的顏色,可以用它們的單質(zhì)或化合物,固、液態(tài)等進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。鉀的顏色為紫色,由光的互補(bǔ)色原理可知,黃色與藍(lán)色互補(bǔ),即用藍(lán)色鈷玻璃可將黃色濾去,這樣就便于觀察鉀的焰色了。光的互補(bǔ)色都被吸收時(shí)呈黑色,當(dāng)七色光都反射時(shí)呈白色。第四頁,共六十九頁,2022年,8月28日
紫橙藍(lán)白黃青藍(lán)綠青紅4如何除去苯中混有的少量苯酚?向其中加入氫氧化鈉溶液,然后分液,得上層溶液為苯。第五頁,共六十九頁,2022年,8月28日5焰色反應(yīng)是化學(xué)變化還是物理變化,
為什么?
焰色反應(yīng)是物理變化,焰色反應(yīng)并不是金屬元素本身燃燒而產(chǎn)生各種顏色火焰,它是金屬原子或離子的外圍電子受熱時(shí)獲得能量,使電子從低能級(jí)軌道被激發(fā)躍遷至高能級(jí)軌道,處在高能級(jí)軌道的這些電子極不穩(wěn)定,瞬間又回遷到低能級(jí)軌道。這一“回落”過程中,電子要釋放能量,通常以光能的形式放出:△E=E(高能級(jí))-E(低能級(jí))=hv不同金屬原子或離子,在這一“回落”過程中,電子釋放能量有差別,即形成不同的焰色。然而在這個(gè)過程中,并沒有新物質(zhì)產(chǎn)生,故不是化學(xué)反應(yīng),而是一種物理現(xiàn)象。第六頁,共六十九頁,2022年,8月28日6在堿金屬密度的遞變的順序中,鉀為什么顯得特別?在堿金屬元素中,隨著原子序數(shù)的增加,堿金屬的密度一般是增大的,這是因?yàn)殡S著原子序數(shù)的增加,相對(duì)原子質(zhì)量的增加所起的作用超過了(或者抵消了)原子半徑(或原子體積)增大的作用。但有一個(gè);例外,從Na到K出現(xiàn)了“反差”現(xiàn)象。理由是由于從Na到K的相對(duì)原子質(zhì)量增大所起的作用小于體積增大所起的作用,因此,K的密度比Na反而小。
第七頁,共六十九頁,2022年,8月28日7氮元素是活潑的非金屬元素,為什么氮分子很穩(wěn)定?
氮元素的性質(zhì)是由氮元素的原子結(jié)構(gòu)決定的。氮元素原子半徑較小,核外最外層有5個(gè)電子,得電子能力較強(qiáng),表現(xiàn)出較強(qiáng)的非金屬性,因此氮元素是一種活潑的非金屬元素。而氮分子的性質(zhì)是由其分子結(jié)構(gòu)(主要是鍵能)決定的。氮分子是由2個(gè)氮原子共用3對(duì)電子而形成的,氮分子中的NN鍵的鍵能很大,在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),要吸收很高的能量才能打開或破壞分子中的3個(gè)共價(jià)鍵。因此氮分子的性質(zhì)很不活潑。所以氮元素的性質(zhì)與氮分子的性質(zhì)是不同的。第八頁,共六十九頁,2022年,8月28日8已知血液是一種膠體,其膠粒帶負(fù)電荷,在實(shí)驗(yàn)室中不慎手指被劃破;可用氯化鐵溶液應(yīng)急止血.簡述原因,寫出主要離子方程式.氯化鐵溶液水解生成氫氧化鐵膠體,
Fe3++H2OFe(OH)3+H+
帶正電荷的氫氧化鐵膠體遇到帶負(fù)電荷的血液膠體便發(fā)生凝聚,從而達(dá)到止血的目的。第九頁,共六十九頁,2022年,8月28日9在原電池的內(nèi)電路中,為什么不發(fā)生電子的直接交換?以銅-鋅原電池為例。當(dāng)鋅與酸反應(yīng)時(shí)鋅失去電子,電子留在鋅板上,鋅離子進(jìn)入溶液中,并在鋅板周圍形成鋅離子“墻”,若氫離子要到鋅板上獲得電子時(shí),必然要通過這道“墻”,由于鋅離子對(duì)氫離子是互相排斥的,就使氫離子難以越過這道屏障,阻礙了氫離子得電子。但當(dāng)用導(dǎo)線將銅板和鋅極連接起來時(shí),電子就很容易沿著導(dǎo)線流到銅板上,使銅板上富集電子,溶液中的氫離子就很容易在銅板上獲得電子了。第十頁,共六十九頁,2022年,8月28日10為什么化學(xué)反應(yīng)中會(huì)有能量變化?在化學(xué)反應(yīng)中,從反應(yīng)物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?,各原子?nèi)部并沒有多少變化,但原子間的結(jié)合方式發(fā)生了改變。在這個(gè)過程中,反應(yīng)物分子中的化學(xué)鍵部分或全部遭到破壞,生成物分子中的新化學(xué)鍵形成。實(shí)驗(yàn)證明,在破壞舊化學(xué)鍵時(shí),需要能量來克服原子間的相互吸引;在形成新化學(xué)鍵時(shí),由于原子間的相互吸引而放出熱量。在化學(xué)反應(yīng)中放出或吸收的熱量就來源于舊化學(xué)鍵的破壞和新化學(xué)鍵的形成所發(fā)生的能量變化。第十一頁,共六十九頁,2022年,8月28日11鹵代烴都能發(fā)生消去反應(yīng)嗎,為什么?不是,鹵代烴發(fā)生消去反應(yīng)時(shí),不僅C-X鍵斷裂,而且與C-X鄰位碳的C-H鍵也斷裂,所以只有那些具有鄰位碳上至少有C-H鍵結(jié)構(gòu)的鹵代烴才能發(fā)生消去反應(yīng)。否則,不能消去。如CH3Cl、(CH3)3CCH2Cl等都不能發(fā)生消去反應(yīng)。另外C6H5Br(溴苯)也不能發(fā)生消去反應(yīng)。第十二頁,共六十九頁,2022年,8月28日12為什么晶體硅能導(dǎo)電,是半導(dǎo)體材料?這是因?yàn)榫w硅中的Si-Si鍵的鍵能相對(duì)不大(177kj/mol)。Si-Si鍵的兩個(gè)硅原子核對(duì)共用電子對(duì)吸引力較小。在通電時(shí),晶體硅中的共用電子對(duì)有可能擺脫兩核吸引而成為自由電子,故能導(dǎo)電。共用電子對(duì)離開共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),留下的空位成為帶正電荷的空穴。自由電子和空穴的出現(xiàn)總是成對(duì)的,稱為電子一空穴對(duì)。由于自由電子的運(yùn)動(dòng),使電子一空穴對(duì)不斷更換,使晶體硅導(dǎo)電具有一定的方向性,因此晶體硅為半導(dǎo)體材料。第十三頁,共六十九頁,2022年,8月28日13鈉與飽和氫氧化鈣溶液反應(yīng)會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢?當(dāng)Na投入到飽和Ca(OH)2
溶液中時(shí),立即與溶液中的水反應(yīng)(浮在水面上,四處游動(dòng),發(fā)出“嘶嘶”的響聲,最后熔成閃亮的小球),由于NaOH生成,并且NaOH的溶解度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Ca(OH)2的溶解度,所以隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行,試管中會(huì)有白色沉淀產(chǎn)生.此沉淀為Ca(OH)2。第十四頁,共六十九頁,2022年,8月28日14氯化銅溶液的顏色為什么隨著溶質(zhì)的濃度不同而有變化?
CuCl2在水溶液中電離出Cu2+
和Cl-,Cu2+
在水溶液可跟Cl-,H2O形成配合物離子[Cu(H2O)4]2+和[CuCl4]2-,其中[Cu(H2O)4]2+是藍(lán)色的,而[CuCl4]2-是黃色的,當(dāng)CuCl2濃度大時(shí),溶液中的Cl-濃度大,因而[CuCl4]2-離子濃度大,溶液顏色就靠近黃色而呈黃綠色,當(dāng)CuCl2濃度小時(shí),溶液中[Cu(H2O)4]2+濃度相對(duì)大,因此溶液就呈藍(lán)色,在中等濃度的氯化銅溶液中,[Cu(H2O)4]2+與[CuCl4]2-濃度相當(dāng),溶液就呈現(xiàn)黃色和藍(lán)色的復(fù)合色———綠色。第十五頁,共六十九頁,2022年,8月28日15為什么可以用鋼瓶儲(chǔ)存氯氣,而不能用鐵容器盛裝碘單質(zhì)?能用鋼瓶貯存氯氣是因?yàn)樵诔叵赂稍锏穆葰馀c鐵不發(fā)生反應(yīng),兩者只有在加熱或點(diǎn)燃的情況下,才能反應(yīng)生成三氯化鐵。而碘單質(zhì)與鐵在常溫下就可以發(fā)生反應(yīng)生成碘化亞鐵,而使鐵容器被損壞。因此不能用鐵容器盛碘單質(zhì)。第十六頁,共六十九頁,2022年,8月28日16為什么用分餾法得不到無水乙醇?怎樣制備無水乙醇?乙醇與水組成的溶液,當(dāng)濃度為95.57%時(shí),在1.01×105Pa下,78.13℃時(shí)沸騰,沸點(diǎn)是恒定的。對(duì)這樣的溶液進(jìn)行蒸餾,無論怎樣蒸餾,得到的蒸氣中乙醇的含量與溶液中的完全一致,這樣的溶液稱為恒沸溶液。因此用分餾法只能將乙醇的濃度提高到95.57%,不能制得無水乙醇。要制得無水乙醇(濃度在99%以上),通常用工業(yè)酒精跟新制的生石灰混合,使水與氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈣,然后蒸餾制得。第十七頁,共六十九頁,2022年,8月28日17為什么鋼鐵在潮濕空氣的條件下易腐蝕?鋼鐵在干燥的空氣里長時(shí)間不易腐蝕,而在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕,這是因?yàn)樵诔睗竦目諝饫?,鋼鐵表面吸附了一層薄薄的水膜,這層水膜里含有少量H+和OH-,還溶解了氧氣等氣體,結(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液,它跟鋼鐵里的鐵和少量的碳恰好形無數(shù)微小的原電池。負(fù)極(鐵極):金屬失去電子,被氧化腐蝕。
2Fe-4e-=2Fe2+
正極(碳):水膜中O2得電子被還原(吸收O2)。
2H2O+O2+4e-=4OH-
生成的Fe2+與OH-發(fā)生反應(yīng):
Fe2++2OH-=Fe(OH)2
Fe(OH)2又被氧化為Fe(OH)3,F(xiàn)e(OH)3失水后變成了鐵銹。而由于鐵銹是疏松的,氧氣和水繼續(xù)滲入使鐵繼續(xù)被腐蝕。這樣就使鋼鐵很快被腐蝕了。第十八頁,共六十九頁,2022年,8月28日18能同時(shí)使用兩種不同牌子的藍(lán)黑墨水嗎?不能同時(shí)使用兩種牌子的墨水,否則會(huì)出現(xiàn)鋼筆堵塞現(xiàn)象。因?yàn)?,墨水通常是膠體,不同牌子的墨水往往含的膠粒所帶的電荷不同,當(dāng)二者相遇時(shí),相異電荷的相互吸引而破壞了膠體中膠粒之間的排斥力而發(fā)生膠體的凝聚,產(chǎn)生的固體沉積會(huì)堵塞鋼筆。第十九頁,共六十九頁,2022年,8月28日19硝酸的化學(xué)式為什么是HNO3而不是H3NO4?這是因?yàn)榈拥陌霃捷^小,它周圍的空間也較小,故氮原子周圍只能與三個(gè)氧原子結(jié)合,只有這樣的結(jié)構(gòu)才比較穩(wěn)定。但由于這三個(gè)氧原子距離相隔較小,它們之間的引力就不明顯(越近斥力越大),因此硝酸的穩(wěn)定性也不夠大。第二十頁,共六十九頁,2022年,8月28日20為什么濃硫酸的吸水性是化學(xué)變化?濃硫酸在發(fā)揮吸水性作用的過程中,吸收水分子,水分子又和H2SO4分子化合成了穩(wěn)定的水合物,并放出大量的熱,故濃硫酸吸水的過程是化學(xué)變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。第二十一頁,共六十九頁,2022年,8月28日21氣體摩爾體積“約”的含義是什么?在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol氣體的體積主要決定于分子間的平均距離。意味著還與分子本身的大小有一定的關(guān)系,而不同的物質(zhì)的氣體分子大小又各不相同。故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1mol不同物質(zhì)的氣體所占的體積都約為22.4L。如氧氣的摩爾體積在標(biāo)況下為22.4L/mol。二氧化碳的摩爾體積為22.3L/mol(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。第二十二頁,共六十九頁,2022年,8月28日22為什么從氫氟酸到氫碘酸酸性依次增強(qiáng)?Cl、Br、I隨著核電荷數(shù)遞增,原子半徑依次增大,原子核對(duì)外層電子的束縛能力減弱,因此當(dāng)它們分別與H結(jié)合時(shí),形成的共價(jià)鍵越來越弱。因此氫鹵酸在H2O分子的作用下,也就越來越容易電離出H+,而使氫鹵酸的酸性依次增強(qiáng)。第二十三頁,共六十九頁,2022年,8月28日23在金屬活動(dòng)順序表中,Ca位于Na的前面,為什么鈣與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈?在金屬活動(dòng)順序表中,Ca位于Na的前面,應(yīng)該像鈉一樣與水反應(yīng),且比鈉與水反應(yīng)劇烈,但由于生成Ca(OH)2微溶,易沉積在鈣的表面,阻礙了鈣與水的進(jìn)一步反應(yīng),因而鈣與水反應(yīng)不如鈉與水反應(yīng)劇烈。第二十四頁,共六十九頁,2022年,8月28日24二氧化硫的漂白性與氯水的漂白性有什么不同?二氧化硫的漂白性是SO2與有色物質(zhì)反應(yīng)生成一種不穩(wěn)定的無色物質(zhì),該無色物質(zhì)在加熱或光照下可使其分解,恢復(fù)原來的顏色,因此,SO2的漂白性是暫時(shí)性漂白。氯水及漂白粉的漂白原理是將有機(jī)色質(zhì)氧化為無色物質(zhì),這種無色物質(zhì)很穩(wěn)定,久置或加熱均不能使其恢復(fù)原來的顏色,是永久性漂白。第二十五頁,共六十九頁,2022年,8月28日25紅磷、白磷之間的轉(zhuǎn)化是物理變化嗎?為什么?是化學(xué)變化,因?yàn)橛信f鍵的斷裂和新鍵的生成,所以紅磷、白磷之間的轉(zhuǎn)化是化學(xué)變化。第二十六頁,共六十九頁,2022年,8月28日26制備Fe(OH)3膠體的時(shí)候,為什么用FeCl3而不用Fe2(SO4)3
?為了獲得較大顆粒的Fe(OH)3膠體,人們通常是把FeCl3加到沸水中煮沸,而不用Fe2(SO4)3,其原因在于這二者的水解產(chǎn)物的區(qū)別,HCl是易揮發(fā)的,而H2SO4卻不然,這樣用FeCl3制備Fe(OH)3膠體就可以因?yàn)镠Cl的揮發(fā)而時(shí)水解更有利于進(jìn)行,從而可以制備得較大顆粒的膠體。第二十七頁,共六十九頁,2022年,8月28日27當(dāng)無限稀釋強(qiáng)酸、強(qiáng)堿溶液時(shí)PH是怎么變化的?當(dāng)無限稀釋強(qiáng)酸或強(qiáng)堿溶液時(shí),c(H+)或c(OH-)變化得很小,此時(shí)就不能忽略水的電離平衡的影響,即應(yīng)將水電離出得H+和OH-得濃度計(jì)算在內(nèi)。由于水電離出的c(H+)或c(OH-)為1×10-7mol/L,則計(jì)算出的c(H+)或c(OH-)值必小于或接近于1×10-7mol/L,時(shí)PH的值也為小于或接近于7。因此無限稀釋后,溶液的PH只能接近于7,但不等于7。第二十八頁,共六十九頁,2022年,8月28日28為什么盛放強(qiáng)堿的溶液可以是玻璃瓶,但瓶口不能用玻璃塞?玻璃的主要成分之一是二氧化硅,二氧化硅能與強(qiáng)堿反應(yīng)生成具有粘結(jié)性,可作粘合劑的硅酸鹽,例如:SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
通常的玻璃制品(如玻璃瓶)表面光滑致密,在常溫下不能與強(qiáng)堿反應(yīng)。玻璃瓶口用玻璃塞時(shí),為了吻合嚴(yán)密、密封性好,對(duì)瓶口的內(nèi)壁和瓶口塞的外壁都要做磨砂處理。玻璃磨砂后表面不在光滑致密,,能與強(qiáng)堿緩緩地發(fā)生反應(yīng)。反應(yīng)不僅使玻璃被腐蝕,而且生成的硅酸鹽將瓶口和瓶塞粘結(jié)在一起,很難打開。實(shí)驗(yàn)室中盛放強(qiáng)堿,硅酸鈉的容器,如用玻璃瓶,不能配置玻璃塞,而要配置橡膠塞或塑料塞。第二十九頁,共六十九頁,2022年,8月28日29稀釋濃硫酸時(shí)為什么會(huì)放出大量熱?當(dāng)濃硫酸溶解于水時(shí),包括兩個(gè)過程,濃硫酸分子向水中擴(kuò)散是物理過程,這個(gè)過程要吸收一定的熱量,另一過程是化學(xué)過程,即硫酸分子跟水分子化合,生成水合氫離子,這個(gè)過程要放出一定的熱量。整個(gè)過程可以表示如下:
H2SO4+2H2O=2H3O++SO42-硫酸跟水能生成相當(dāng)穩(wěn)定的水合物,如H2SO4·H2O,H2SO4·2H2O,H2SO4·4H2O等(在低溫時(shí),這些水合物可以從溶液里以晶體形式析出)。由于形成水合氫離子和各種水合物時(shí)放出大量的熱(1molH2SO4在20℃時(shí)與過量的水混合,溶解熱為85.5kJ/mol),放出的熱量多于吸收的熱量,因此,稀釋濃H2SO4時(shí)會(huì)放出大量的熱。第三十頁,共六十九頁,2022年,8月28日30氯、溴、碘的正價(jià)為什么都是奇數(shù)價(jià)?鹵素原子只有一個(gè)未成對(duì)電子,當(dāng)其與電負(fù)性更強(qiáng)的原子結(jié)合時(shí),失去一個(gè)未成對(duì)的電子而呈+1價(jià)。當(dāng)p軌道上的1對(duì)成對(duì)電子激發(fā)到空的d軌道后即進(jìn)行sp3d雜化,這樣就有三個(gè)未成對(duì)電子,成鍵時(shí)顯+3價(jià),以此類推,分別進(jìn)行sp3d2和sp3d3雜化,成鍵時(shí)鹵素的化合價(jià)為+5、+7,所以,鹵素的正價(jià)均為奇數(shù)而非偶數(shù)價(jià)。第三十一頁,共六十九頁,2022年,8月28日31將鈉分別投入到盛有硫酸銅溶液和氯化鐵溶液的試管中,能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有哪些?并加以解釋。鈉浮在水面上,四處游動(dòng),發(fā)出“嘶嘶”響聲,并熔成小球,同時(shí)在盛CuSO4溶液的試管中產(chǎn)生藍(lán)色沉淀,在盛有FeCl3溶液的試管中產(chǎn)生紅褐色沉淀??偟幕瘜W(xué)方程式為:
CuSO4
+2Na+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4
+H2↑2FeCl3
+6Na+6H2O=2Fe(OH)3↓+6NaCl+3H2↑第三十二頁,共六十九頁,2022年,8月28日32阿佛加德羅常數(shù)是準(zhǔn)確值嗎?
它與6.02×1023的關(guān)系是怎樣?阿伏加德羅常數(shù)是一個(gè)準(zhǔn)確值,科學(xué)上把0.012kg12C中所含的碳原子數(shù)為阿伏加德羅常數(shù)。即1mol的任何粒子的粒子數(shù)。阿伏加德羅常數(shù)常用“NA”表示。它不是純數(shù),其單位是mol-1。最新的測定數(shù)據(jù)是:NA=6.022136×1023mol-1
。隨科學(xué)技術(shù)的提高,所測數(shù)據(jù)將越趨精確。目前,在化學(xué)計(jì)算中常采用6.02×1023這個(gè)近似值,它與阿伏加德羅常數(shù)值的關(guān)系猶如數(shù)學(xué)中圓周率∏與3.14的關(guān)系。在敘述或定義“摩爾”概念時(shí),要用“阿伏加德羅常數(shù)”來表述,在具體化學(xué)計(jì)算中,要用“6.02×1023”這個(gè)近似值來進(jìn)行計(jì)算。第三十三頁,共六十九頁,2022年,8月28日32稀釋弱電解質(zhì)的稀溶液時(shí),電離平衡將向正反應(yīng)方向移動(dòng),但是為什么溶液導(dǎo)電性反而降低了呢?這是因?yàn)槿芤旱膶?dǎo)電性與溶液中自由移動(dòng)的離子濃度大小有關(guān)。稀釋弱電解質(zhì)稀溶液時(shí),雖然電離平衡正向移動(dòng),但是由于稀釋后溶液中的離子濃度反而減小了,因此導(dǎo)電性降低了第三十四頁,共六十九頁,2022年,8月28日33濃磷酸為什么沒有強(qiáng)氧化性?濃磷酸中磷元素顯示最高正價(jià),那么為什么它沒有像濃硫酸、濃硝酸那樣顯示強(qiáng)氧化性呢?原因有二:一是磷的非金屬性低于氮、硫(此點(diǎn)在高一年級(jí)已學(xué)過);二是磷酸分子中具有穩(wěn)定的磷氧四面體結(jié)構(gòu)。所以濃H3PO4幾乎沒有氧化性。第三十五頁,共六十九頁,2022年,8月28日34濃硫酸在反應(yīng)中是否表現(xiàn)出酸性的判斷依據(jù)是什么?濃H2SO4的酸性是它在反應(yīng)中提供H+生成水。但是,如果片面地認(rèn)為,凡是濃硫酸參加的反應(yīng),只要有水生成,濃硫酸就顯示了酸性,那就錯(cuò)了。事實(shí)上,濃H2SO4在反應(yīng)過程中如提供H+,必然會(huì)提供SO42–,如果在生成物中找到SO42–,就可斷定H2SO4提供了H+而顯酸性。所以生成物中有無SO42–,才是判斷濃H2SO4在化學(xué)反應(yīng)中是否表現(xiàn)出酸性的標(biāo)志。第三十六頁,共六十九頁,2022年,8月28日35為什么氟、氯、溴碘他們的單質(zhì)隨著原子序數(shù)的增加,顏色越來越深?氣態(tài)鹵素單質(zhì)的顏色隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增大由淺黃色→黃綠色→紅棕色→紫色。這樣由淺而深的顏色變化可從鹵素原子價(jià)電子能量高低來解釋。物質(zhì)的顏色通常是由于物質(zhì)對(duì)不同波長的光具有選擇吸收作用而產(chǎn)生的。例如:如果物質(zhì)吸收可見光中的紫色部分,那么該物質(zhì)就呈現(xiàn)出黃綠色。在鹵族元素中,從氟到碘外層電子離核越來越遠(yuǎn),核對(duì)外層電子的束縛能力越來越弱,相應(yīng)地外層電子更易被激發(fā),即消耗于激發(fā)外層電子所需要的能量就越少,故對(duì)可見光波長較長的那部分光的吸收率也將逐漸增大。如:氟吸收能量大、波長短的光,顯示出波長較長的那部分光的顏色——黃色;碘吸收能量小、波長長的光,從而顯示出波長較短的那部分光的顏色——紫色。第三十七頁,共六十九頁,2022年,8月28日36能否用干燥的固體氫氧化鈉來吸收多余的氯氣?不能,因?yàn)镃l2跟堿溶液的反應(yīng)可以看成兩步完成的,如Cl2和NaOH的反應(yīng):
Cl2+H2O=HCl+HClOHCl+NaOH=NaCl+H2OHClO+NaOH=NaClO+H2O
三式聯(lián)立得:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
所以干燥的固體NaOH與Cl2不反應(yīng)。另外,在制Cl2的尾氣吸收裝置中,最好應(yīng)選用濃的強(qiáng)堿溶液,這樣吸收的更徹底。第三十八頁,共六十九頁,2022年,8月28日37原子的最外層電子數(shù)為什么不超過8個(gè)?由于能級(jí)交錯(cuò)的原因,End>E(n+1)s。當(dāng)ns和np充滿時(shí)(共4個(gè)軌道,最多容納8個(gè)電子),多余電子不是填入nd,而是首先形成新電子層,填入(n+1)s軌道中,因此,最外層電子數(shù)不可能超過8個(gè)第三十九頁,共六十九頁,2022年,8月28日38怎樣理解汞在常溫下呈液態(tài)?除了汞以外的其它金屬在常溫下都是固態(tài)的,為什么汞卻呈液態(tài)呢?這個(gè)問題可以從金屬鍵的強(qiáng)弱方面得到解釋。影響金屬鍵強(qiáng)弱的因素主要有兩個(gè):一是自有電子數(shù)目;二是金屬離子的半徑。汞雖然有兩個(gè)價(jià)電子,但由于5d亞層是全滿結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致6s上的電子很難電離,這一點(diǎn)可以由汞的第一電離能和第二電離能的數(shù)據(jù)較大來說明。電離能越大,越難電離,金屬鍵強(qiáng),熔點(diǎn)低。第四十頁,共六十九頁,2022年,8月28日
又由于聚合度n值不同,所以盡管鏈節(jié)有相同的形式,但有機(jī)高分子化合物的相對(duì)分子質(zhì)量是不同的。相對(duì)分子質(zhì)量不同,當(dāng)然就是分子大小不同的兩種物質(zhì)。因此說高分子化合物是混合物不是純凈物。生成聚丁二烯時(shí),產(chǎn)物可能是-CH2-CH=CH-CH2-n-[CH2-CH]n-
CHCH2等多種不同單體得高分子化合物。這是因?yàn)榧儍粑锒紤?yīng)有固定的熔點(diǎn),而高分子化合物都沒有固定的熔點(diǎn),而只有一定范圍的熔化溫度。另外,在合成高分子化合物的過程中,由于催化劑或其他各種因素不同,能得到不同結(jié)構(gòu)得高分子化合物。例如從單體丁二烯通過聚合反應(yīng)39為什么說高分子化合物是混合物?第四十一頁,共六十九頁,2022年,8月28日40金屬鈉長期放置在空氣中,最終產(chǎn)物是什么?鈉長期置于空氣中發(fā)生一系列的變化:先變暗(Na2O),變成白色(NaOH),潮解而成溶液,結(jié)塊(吸收CO2
變成Na2CO3.10H2O),最后變成白色粉末(風(fēng)化成Na2CO3
)。有關(guān)反應(yīng)如下:
4Na+O2=2Na2ONa2O+H2O=2NaOH第四十二頁,共六十九頁,2022年,8月28日
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O值得指出的是,有的學(xué)生誤將碳酸鈉生成用下式表示:
Na2O+CO2=Na2CO3這是不符合事實(shí)地,因?yàn)檠趸c與水結(jié)合的能力比跟二氧化碳反應(yīng)的能力強(qiáng)得多。第四十三頁,共六十九頁,2022年,8月28日41銅在金屬活動(dòng)順序表中排在氫的后面,Cu2+的氧化性強(qiáng)于H+,當(dāng)二者在水溶液中與Na接觸時(shí),理應(yīng)是Cu2+
與Na發(fā)生置換反應(yīng),但為什么卻是H2O與Na發(fā)生反應(yīng)而析出H2呢?
產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要有兩方面,一是鈉是非?;顫姷慕饘?研究表明鈉在任何水中均能易于水反應(yīng)而置換出氫;另一原因是,在水中Cu2+
是以水合離子[Cu(H2O)4]2+
形式存在,四個(gè)水分子分布Cu2+
的四周,從而阻斷了鈉與Cu2+
的接觸,使鈉與Cu2+的反應(yīng)不能進(jìn)行。第四十四頁,共六十九頁,2022年,8月28日42過氧化鈉與水的反應(yīng),從放出的氣體使帶火星的木條復(fù)燃,可知發(fā)出的是氧氣,向試管滴加酚酞,溶液變紅又褪色,為什么?因?yàn)镹a2O2
與水反應(yīng)生成NaOH溶液,使無色酚酞變?yōu)榧t色。紅色褪去的原因又多種說法,總的來說可歸納為兩方面共同作用的結(jié)果,一是生成的NaOH濃度較高,二是從反應(yīng)的機(jī)理來看即Na2O2
與H2O反應(yīng)先生成H2O2
,H2O2有分解為H2O和O2
,在兩個(gè)氧原子結(jié)合生成O2
,我們稱其為初生態(tài)氧(或原子氧),初生態(tài)氧具有極強(qiáng)的氧化性,能使變紅的酚酞褪為無色。第四十五頁,共六十九頁,2022年,8月28日
失2e-
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
得2e
所以Na2O2的還原產(chǎn)物是NaOH。其實(shí)不然,Na2O2與H2O反應(yīng)的機(jī)理實(shí)際上是分兩部分進(jìn)行的,即
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2①
這一步反應(yīng)是非氧化還原反應(yīng)。H2O2在堿性溶液中極不穩(wěn)定,會(huì)立即分解:
43Na2O2和
H2O的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是什么?很多人認(rèn)為,由于:第四十六頁,共六十九頁,2022年,8月28日
2H2O2=2H2O+O2↑
失2e-得2e-將①、②式合并:①×2+②即得總反應(yīng)式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑③假如要分析電子轉(zhuǎn)移情況,反應(yīng)③中的兩邊應(yīng)加上合并時(shí)被約去的兩個(gè)分子的H2O,然后再進(jìn)行分析,即:2Na2O2+4H2O=4NaOH+O2↑+2H2O失2e-得2e-第四十七頁,共六十九頁,2022年,8月28日44NaCO3、NaHCO3與酸反應(yīng)放出CO2的速率快慢的原因是什么?NaCO3+HCl=NaHCO3+NaCl第二步即是生成的NaHCO3與HCl反應(yīng)放出CO2。
NaHCO3與HCl反應(yīng)一步即可放出CO2氣體,故放出氣體速率較快。
NaCO3與HCl反應(yīng)時(shí),第一步生NaHCO3此時(shí)尚無氣體放出。故將相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸分別滴入到NaCO3溶液和NaHCO3溶液中,前者放出氣體的速率快。第四十八頁,共六十九頁,2022年,8月28日45金屬鈉燃燒,能用干粉滅火劑滅火嗎?能,干粉滅火劑有三種,通用型為NH4H2PO4,另一類為NaHCO3或KHCO3,還有一類干粉滅火劑,為低共熔三元氯化物。這最后一類適宜撲滅鋰、鈉、鎂燃燒引起的火災(zāi),干粉靠器內(nèi)的壓縮氮?dú)饣蚩諝鈬娤蚱鸹鸾饘?,干粉迅速吸熱熔化,形成一種玻璃狀熔融物覆蓋在起火金屬表面,使溫度迅速降到著火點(diǎn)以下。第四十九頁,共六十九頁,2022年,8月28日46HClO的漂白原理是什么?
HClO不穩(wěn)定,易分解,HClO分解產(chǎn)生的原子氧具有比氧氣、氯氣更強(qiáng)的氧化性,它因氧化了有色物質(zhì)而漂白,若無被氧化的物質(zhì)存在,則兩個(gè)氧原子就結(jié)合成氧分子,由此便可推知,凡是能分解產(chǎn)生氧氣的物質(zhì)均有漂白性,如Na2O2、H2O2等。第五十頁,共六十九頁,2022年,8月28日47粗鹽為什么易潮解?純凈的食鹽為無色晶體,不易潮解,但粗鹽中因含有易吸水的CaCl2、MgCl2等雜質(zhì)而易潮解,形成CaCl2.xH2O等物質(zhì)。第五十一頁,共六十九頁,2022年,8月28日48元素金屬性與活動(dòng)性比較的關(guān)系是什么?
金屬性是指金屬在干態(tài)下(氣相)失去電子能力的強(qiáng)弱;金屬活動(dòng)性是指金屬在水溶液中失去電子能力的強(qiáng)弱。即:金屬活動(dòng)性順序表示固態(tài)金屬在水或酸溶液中置換出氫的能力大小順序,這種能力一般與金屬在水溶液中的電極電位高低一致。金屬的還原電位越小,活動(dòng)性越強(qiáng),兩者并不是同一概念。但是多數(shù)金屬的金屬性與金屬活動(dòng)性變化趨勢是一致的。第五十二頁,共六十九頁,2022年,8月28日49為什么洗刷貯存過濃硫酸的鐵罐時(shí)嚴(yán)禁明火?這是因?yàn)楫?dāng)使用鐵罐貯存濃H2SO4時(shí),在常溫下,具有強(qiáng)氧化性的濃硫酸將鐵罐內(nèi)表面氧化,使之生成一層致密的Fe2O3保護(hù)膜,阻礙了內(nèi)部鐵與濃H2SO4的進(jìn)一步反應(yīng)。在洗刷鐵罐時(shí),內(nèi)部殘留的濃硫酸被沖稀,要溶解Fe2O3:第五十三頁,共六十九頁,2022年,8月28日
Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O鐵罐保護(hù)膜被破壞的部分,內(nèi)部鐵裸露出來,并和稀H2SO4發(fā)生反應(yīng):
Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣和鐵罐內(nèi)部的空氣相混合,當(dāng)氫氣達(dá)到一定濃度時(shí),遇火即會(huì)發(fā)生爆炸。第五十四頁,共六十九頁,2022年,8月28日50如何理解濃硫酸的吸水性?(1)濃硫酸的吸水作用指的是濃硫酸分子跟水分子強(qiáng)烈結(jié)合,生成一系列的水合物H2SO4·H2O(SO3·2H2O)、
H2SO4·2H2O(SO3·3H2O)和H2SO4·4H2O(SO3·5H2O)。這些水合物很穩(wěn)定,所以濃硫酸的吸收性很強(qiáng)。應(yīng)注意的幾個(gè)問題:
①就濃硫酸而言,吸水性是濃硫酸的性質(zhì),而不是稀硫酸的性質(zhì)。
②濃硫酸在發(fā)揮吸水性作用的過程中,吸收水分子,水分子又和H2SO4分子化合成了穩(wěn)定的水合物,并放出大量的熱,故濃硫酸吸水的過程是化學(xué)變化的過程,吸水性是濃硫酸的化學(xué)性質(zhì)。第五十五頁,共六十九頁,2022年,8月28日
③濃硫酸不僅能吸收一般的游離水(如空氣中的水),而且還能吸收某些結(jié)晶水合物(如:CuSO4·5H2O、NaCO3·10H2O)中的水。
④濃硫酸的吸水性決定了濃硫酸有一個(gè)相應(yīng)的重要用途——作吸水劑或干燥劑。濃硫酸是一種干燥效率很高的,常用的干燥劑。通??捎脻饬蛩嶙鞲稍飫┻M(jìn)行干燥的氣體有:H2、CO、CO2、SO2、CH4、N2、NO2、Cl2、HCl等。常見的不能用濃硫酸進(jìn)行干燥的物質(zhì)是那些具有還原性及堿性的氣體(因?yàn)闈饬蛩峋哂袕?qiáng)氧化性和酸性)如:HBr、HI、H2S、NH3等。用濃硫酸作干燥劑對(duì)氣體進(jìn)行干燥,所用的裝置為洗氣裝置。第五十六頁,共六十九頁,2022年,8月28日51如何理解濃H2SO4的脫水性?
濃硫酸可將許多有機(jī)化合物(尤其是糖類如纖維素、蔗糖等)脫水。反應(yīng)時(shí),按水分子中氫、氧原子的個(gè)數(shù)比(2:1)奪取這些有機(jī)物分子里的氫原子和氧原子,然后結(jié)合成水分子。例如:濃硫酸和蔗糖混合時(shí),主要起脫水作用,同時(shí)濃硫酸又使游離出來的碳氧化而生成二氧化碳,它自身還原而生成二氧化硫,反應(yīng)時(shí)放出的熱使水蒸發(fā),這些作用使有機(jī)物脫水后生成的碳體積膨脹,并呈疏松多孔狀。但是濃硫酸使有機(jī)物脫水時(shí),并不一定都使碳游離出來。例如:用甲酸制取一氧化碳或用酒精制取乙烯時(shí),第五十七頁,共六十九頁,2022年,8月28日雖然都用濃硫酸作脫水劑,但沒有碳游離出來,反應(yīng)如下:
C12H22O11
濃硫酸12C+11H2O
(蔗糖)
HCOOH濃硫酸CO↑+H2OC2H5OH濃硫酸C2H4↑+H2O52為什么銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)常產(chǎn)生黑色沉淀?
銅跟濃硫酸在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)時(shí),常產(chǎn)生黑色沉淀,有時(shí)會(huì)影響到藍(lán)色溶液的觀察,這往往是由于銅過量或濃硫酸的濃度不夠造成的。除了教材中介紹的反應(yīng)外,加熱過程中還往往發(fā)生下列反應(yīng):5Cu+4H2SO4(濃)3CuSO4+Cu2S↓+4H2O第五十八頁,共六十九頁,2022年,8月28日
Cu2S+2H2SO4(濃)CuSO4+CuS↓+2H2O
+SO2↑
CuS+2H2SO4(濃)CuSO4+S↓+SO2↑
+2H2O
由于Cu2S和CuS都是黑色,因而使液體呈黑色。第五十九頁,共六十九頁,2022年,8月28日53濃HNO3為什么呈黃色?久置的濃HNO3呈黃色,這是因?yàn)橄跛嵋姽饣蚴軣嵋追纸猓?,濃度越大,溫度越高(或光照越?qiáng)),硝酸分解越快。由于分解出紅棕色的NO2又全部溶解于濃HNO3
,致使HNO3顯黃色。這與工業(yè)濃鹽酸顯黃色是截然不同的。工業(yè)鹽酸的制取是將H2和Cl2化合成HCl氣體,在溶于水即可。Cl2與Fe(鋼管)反應(yīng)生成少量FeCl3,溶于水后,水合鐵離子部分水解后呈黃色。第六十頁,共六十九頁,2022年,8月28日54鐵的化合物為什么往往具有多種顏色?
這是因?yàn)殍F元素屬過渡元素,而過渡元素次外層結(jié)構(gòu)大多處于
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