中學化學疑難問題解析.ppt

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中學化學疑難問題解析 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 在反應中表現(xiàn)出較強的獲得電子的能力 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態(tài)易獲得電子具有氧化性是不同的 2為什么從氟單質(zhì)到碘單質(zhì)熔沸點逐漸升高 在鹵素分子內(nèi)原子間是以共價鍵相結(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 因此鹵素單質(zhì)的熔點 沸點按F Cl Br I的順序依次增大 3為什么要用藍色鈷玻璃觀察鉀的焰色 多種金屬或它們的化合物灼燒時 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)等進行實驗 鉀的顏色為紫色 由光的互補色原理可知 黃色與藍色互補 即用藍色鈷玻璃可將黃色濾去 這樣就便于觀察鉀的焰色了 光的互補色都被吸收時呈黑色 當七色光都反射時呈白色 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 5焰色反應是化學變化還是物理變化 為什么 焰色反應是物理變化 焰色反應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獲得能量 使電子從低能級軌道被激發(fā)躍遷至高能級軌道 處在高能級軌道的這些電子極不穩(wěn)定 瞬間又回遷到低能級軌道 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 E 低能級 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 然而在這個過程中 并沒有新物質(zhì)產(chǎn)生 故不是化學反應 而是一種物理現(xiàn)象 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 這是因為隨著原子序數(shù)的增加 相對原子質(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 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 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個電子 得電子能力較強 表現(xiàn)出較強的非金屬性 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個氮原子共用3對電子而形成的 氮分子中的NN鍵的鍵能很大 在發(fā)生化學反應時 要吸收很高的能量才能打開或破壞分子中的3個共價鍵 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 8已知血液是一種膠體 其膠粒帶負電荷 在實驗室中不慎手指被劃破 可用氯化鐵溶液應急止血 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電荷的血液膠體便發(fā)生凝聚 從而達到止血的目的 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 當鋅與酸反應時鋅失去電子 電子留在鋅板上 鋅離子進入溶液中 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 必然要通過這道 墻 由于鋅離子對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 但當用導線將銅板和鋅極連接起來時 電子就很容易沿著導線流到銅板上 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 10為什么化學反應中會有能量變化 在化學反應中 從反應物分子轉(zhuǎn)變?yōu)樯晌锓肿?各原子內(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 在這個過程中 反應物分子中的化學鍵部分或全部遭到破壞 生成物分子中的新化學鍵形成 實驗證明 在破壞舊化學鍵時 需要能量來克服原子間的相互吸引 在形成新化學鍵時 由于原子間的相互吸引而放出熱量 在化學反應中放出或吸收的熱量就來源于舊化學鍵的破壞和新化學鍵的形成所發(fā)生的能量變化 11鹵代烴都能發(fā)生消去反應嗎 為什么 不是 鹵代烴發(fā)生消去反應時 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 否則 不能消去 如CH3Cl CH3 3CCH2Cl等都不能發(fā)生消去反應 另外C6H5Br 溴苯 也不能發(fā)生消去反應 12為什么晶體硅能導電 是半導體材料 這是因為晶體硅中的Si Si鍵的鍵能相對不大 177kj mol Si Si鍵的兩個硅原子核對共用電子對吸引力較小 在通電時 晶體硅中的共用電子對有可能擺脫兩核吸引而成為自由電子 故能導電 共用電子對離開共價鍵結(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)總是成對的 稱為電子一空穴對 由于自由電子的運動 使電子一空穴對不斷更換 使晶體硅導電具有一定的方向性 因此晶體硅為半導體材料 13鈉與飽和氫氧化鈣溶液反應會發(fā)生什么現(xiàn)象呢 當Na投入到飽和Ca OH 2溶液中時 立即與溶液中的水反應 浮在水面上 四處游動 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的溶解度遠遠大于Ca OH 2的溶解度 所以隨著反應的不斷進行 試管中會有白色沉淀產(chǎn)生 此沉淀為Ca OH 2 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 是藍色的 而 CuCl4 2 是黃色的 當CuCl2濃度大時 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CuCl2濃度小時 溶液中 Cu H2O 4 2 濃度相對大 因此溶液就呈藍色 在中等濃度的氯化銅溶液中 Cu H2O 4 2 與 CuCl4 2 濃度相當 溶液就呈現(xiàn)黃色和藍色的復合色 綠色 15為什么可以用鋼瓶儲存氯氣 而不能用鐵容器盛裝碘單質(zhì) 能用鋼瓶貯存氯氣是因為在常溫下干燥的氯氣與鐵不發(fā)生反應 兩者只有在加熱或點燃的情況下 才能反應生成三氯化鐵 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) 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 當濃度為95 57 時 在1 01 105Pa下 78 13 時沸騰 沸點是恒定的 對這樣的溶液進行蒸餾 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 使水與氧化鈣反應生成氫氧化鈣 然后蒸餾制得 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間不易腐蝕 而在潮濕的空氣里卻很快被腐蝕 這是因為在潮濕的空氣里 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 Fe2 2OH Fe OH 2Fe OH 2又被氧化為Fe OH 3 Fe 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 18能同時使用兩種不同牌子的藍黑墨水嗎 不能同時使用兩種牌子的墨水 否則會出現(xiàn)鋼筆堵塞現(xiàn)象 因為 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 當二者相遇時 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)生的固體沉積會堵塞鋼筆 19硝酸的化學式為什么是HNO3而不是H3NO4 這是因為氮原子的半徑較小 它周圍的空間也較小 故氮原子周圍只能與三個氧原子結(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 20為什么濃硫酸的吸水性是化學變化 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變化的過程 吸水性是濃硫酸的化學性質(zhì) 21氣體摩爾體積 約 的含義是什么 在標準狀況下 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系 而不同的物質(zhì)的氣體分子大小又各不相同 故在標準狀況下 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況下為22 4L mol 二氧化碳的摩爾體積為22 3L mol 標準狀況下 22為什么從氫氟酸到氫碘酸酸性依次增強 Cl Br I隨著核電荷數(shù)遞增 原子半徑依次增大 原子核對外層電子的束縛能力減弱 因此當它們分別與H結(jié)合時 形成的共價鍵越來越弱 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 23在金屬活動順序表中 Ca位于Na的前面 為什么鈣與水反應不如鈉與水反應劇烈 在金屬活動順序表中 Ca位于Na的前面 應該像鈉一樣與水反應 且比鈉與水反應劇烈 但由于生成Ca OH 2微溶 易沉積在鈣的表面 阻礙了鈣與水的進一步反應 因而鈣與水反應不如鈉與水反應劇烈 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 恢復原來的顏色 因此 SO2的漂白性是暫時性漂白 氯水及漂白粉的漂白原理是將有機色質(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原來的顏色 是永久性漂白 25紅磷 白磷之間的轉(zhuǎn)化是物理變化嗎 為什么 是化學變化 因為有舊鍵的斷裂和新鍵的生成 所以紅磷 白磷之間的轉(zhuǎn)化是化學變化 26制備Fe OH 3膠體的時候 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膠體就可以因為HCl的揮發(fā)而時水解更有利于進行 從而可以制備得較大顆粒的膠體 27當無限稀釋強酸 強堿溶液時PH是怎么變化的 當無限稀釋強酸或強堿溶液時 c H 或c OH 變化得很小 此時就不能忽略水的電離平衡的影響 即應將水電離出得H 和OH 得濃度計算在內(nèi) 由于水電離出的c H 或c OH 為1 10 7mol L 則計算出的c H 或c OH 值必小于或接近于1 10 7mol L 時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 28為什么盛放強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 二氧化硅能與強堿反應生成具有粘結(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 在常溫下不能與強堿反應 玻璃瓶口用玻璃塞時 為了吻合嚴密 密封性好 對瓶口的內(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 能與強堿緩緩地發(fā)生反應 反應不僅使玻璃被腐蝕 而且生成的硅酸鹽將瓶口和瓶塞粘結(jié)在一起 很難打開 實驗室中盛放強堿 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 29稀釋濃硫酸時為什么會放出大量熱 當濃硫酸溶解于水時 包括兩個過程 濃硫酸分子向水中擴散是物理過程 這個過程要吸收一定的熱量 另一過程是化學過程 即硫酸分子跟水分子化合 生成水合氫離子 這個過程要放出一定的熱量 整個過程可以表示如下 H2SO4 2H2O 2H3O SO42 硫酸跟水能生成相當穩(wěn)定的水合物 如H2SO4 H2O H2SO4 2H2O H2SO4 4H2O等 在低溫時 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放出大量的熱 1molH2SO4在20 時與過量的水混合 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時會放出大量的熱 30氯 溴 碘的正價為什么都是奇數(shù)價 鹵素原子只有一個未成對電子 當其與電負性更強的原子結(jié)合時 失去一個未成對的電子而呈 1價 當p軌道上的1對成對電子激發(fā)到空的d軌道后即進行sp3d雜化 這樣就有三個未成對電子 成鍵時顯 3價 以此類推 分別進行sp3d2和sp3d3雜化 成鍵時鹵素的化合價為 5 7 所以 鹵素的正價均為奇數(shù)而非偶數(shù)價 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 能觀察到的實驗現(xiàn)象有哪些 并加以解釋 鈉浮在水面上 四處游動 發(fā)出 嘶嘶 響聲 并熔成小球 同時在盛CuSO4溶液的試管中產(chǎn)生藍色沉淀 在盛有FeCl3溶液的試管中產(chǎn)生紅褐色沉淀 總的化學方程式為 CuSO4 2Na 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 2FeCl3 6Na 6H2O 2Fe OH 3 6NaCl 3H2 32阿佛加德羅常數(shù)是準確值嗎 它與6 02 1023的關系是怎樣 32稀釋弱電解質(zhì)的稀溶液時 電離平衡將向正反應方向移動 但是為什么溶液導電性反而降低了呢 這是因為溶液的導電性與溶液中自由移動的離子濃度大小有關 稀釋弱電解質(zhì)稀溶液時 雖然電離平衡正向移動 但是由于稀釋后溶液中的離子濃度反而減小了 因此導電性降低了 33濃磷酸為什么沒有強氧化性 濃磷酸中磷元素顯示最高正價 那么為什么它沒有像濃硫酸 濃硝酸那樣顯示強氧化性呢 原因有二 一是磷的非金屬性低于氮 硫 此點在高一年級已學過 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 34濃硫酸在反應中是否表現(xiàn)出酸性的判斷依據(jù)是什么 濃H2SO4的酸性是它在反應中提供H 生成水 但是 如果片面地認為 凡是濃硫酸參加的反應 只要有水生成 濃硫酸就顯示了酸性 那就錯了 事實上 濃H2SO4在反應過程中如提供H 必然會提供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在化學反應中是否表現(xiàn)出酸性的標志 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電子能量高低來解釋 物質(zhì)的顏色通常是由于物質(zhì)對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 核對外層電子的束縛能力越來越弱 相應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 36能否用干燥的固體氫氧化鈉來吸收多余的氯氣 不能 因為Cl2跟堿溶液的反應可以看成兩步完成的 如Cl2和NaOH的反應 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 另外 在制Cl2的尾氣吸收裝置中 最好應選用濃的強堿溶液 這樣吸收的更徹底 37原子的最外層電子數(shù)為什么不超過8個 由于能級交錯的原因 End E n 1 s 當ns和np充滿時 共4個軌道 最多容納8個電子 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 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 這個問題可以從金屬鍵的強弱方面得到解釋 影響金屬鍵強弱的因素主要有兩個 一是自有電子數(shù)目 二是金屬離子的半徑 汞雖然有兩個價電子 但由于5d亞層是全滿結(jié)構(gòu) 從而導致6s上的電子很難電離 這一點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 熔點低 又由于聚合度n值不同 所以盡管鏈節(jié)有相同的形式 但有機高分子化合物的相對分子質(zhì)量是不同的 相對分子質(zhì)量不同 當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 等多種不同單體得高分子化合物 這是因為純凈物都應有固定的熔點 而高分子化合物都沒有固定的熔點 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 39為什么說高分子化合物是混合物 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 風化成Na2CO3 有關反應如下 4Na O2 2Na2ONa2O H2O 2NaOH 2Na 2H2O 2NaOH H2 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 值得指出的是 有的學生誤將碳酸鈉生成用下式表示 Na2O CO2 Na2CO3 這是不符合事實地 因為氧化鈉與水結(jié)合的能力比跟二氧化碳反應的能力強得多 41銅在金屬活動順序表中排在氫的后面 Cu2 的氧化性強于H 當二者在水溶液中與Na接觸時 理應是Cu2 與Na發(fā)生置換反應 但為什么卻是H2O與Na發(fā)生反應而析出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 的反應不能進行 42過氧化鈉與水的反應 從放出的氣體使帶火星的木條復燃 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 因為Na2O2與水反應生成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 二是從反應的機理來看即Na2O2與H2O反應先生成H2O2 H2O2有分解為H2O和O2 在兩個氧原子結(jié)合生成O2 我們稱其為初生態(tài)氧 或原子氧 初生態(tài)氧具有極強的氧化性 能使變紅的酚酞褪為無色 失2e 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 得2e所以Na2O2的還原產(chǎn)物是NaOH 其實不然 Na2O2與H2O反應的機理實際上是分兩部分進行的 即Na2O2 2H2O 2NaOH H2O2 這一步反應是非氧化還原反應 H2O2在堿性溶液中極不穩(wěn)定 會立即分解 43Na2O2和H2O的反應實質(zhì)是什么 很多人認為 由于