中学化学疑难问题解析.ppt

中学化学疑难问题解析 1氧化性酸和酸的氧化性有何区别 氧化性酸是指酸跟其中的成酸元素 中心原子 在反应中表现出较强的获得电子的能力 即 酸根获得电子 有氧化性 氧化性酸 如浓H2SO4中的S HNO3中的N HClO中的Cl易获得电子而表现出很强的氧化性 所以浓H2SO4 浓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电离出H H 在一定条件下获得电子而表现出氧化性 从这一点来看 酸都具有氧化性 这是H 表现出的氧化性 它与氧化性酸中中心元素处于高价态易获得电子具有氧化性是不同的 2为什么从氟单质到碘单质熔沸点逐渐升高 在卤素分子内原子间是以共价键相结合 而在分子内仅存在着微弱的分子间作用力 随着分子量的增大 分子的变形性逐渐增大 分子间的作用力也逐渐增强 因此卤素单质的熔点 沸点按F Cl Br I的顺序依次增大 3为什么要用蓝色钴玻璃观察钾的焰色 多种金属或它们的化合物灼烧时 使火焰呈特殊的颜色 可以用它们的单质或化合物 固 液态等进行实验 钾的颜色为紫色 由光的互补色原理可知 黄色与蓝色互补 即用蓝色钴玻璃可将黄色滤去 这样就便于观察钾的焰色了 光的互补色都被吸收时呈黑色 当七色光都反射时呈白色 4如何除去苯中混有的少量苯酚 向其中加入氢氧化钠溶液 然后分液 得上层溶液为苯 5焰色反应是化学变化还是物理变化 为什么 焰色反应是物理变化 焰色反应并不是金属元素本身燃烧而产生各种颜色火焰 它是金属原子或离子的外围电子受热时获得能量 使电子从低能级轨道被激发跃迁至高能级轨道 处在高能级轨道的这些电子极不稳定 瞬间又回迁到低能级轨道 这一 回落 过程中 电子要释放能量 通常以光能的形式放出 E E 高能级 E 低能级 hv不同金属原子或离子 在这一 回落 过程中 电子释放能量有差别 即形成不同的焰色 然而在这个过程中 并没有新物质产生 故不是化学反应 而是一种物理现象 6在碱金属密度的递变的顺序中 钾为什么显得特别 在碱金属元素中 随着原子序数的增加 碱金属的密度一般是增大的 这是因为随着原子序数的增加 相对原子质量的增加所起的作用超过了 或者抵消了 原子半径 或原子体积 增大的作用 但有一个 例外 从Na到K出现了 反差 现象 理由是由于从Na到K的相对原子质量增大所起的作用小于体积增大所起的作用 因此 K的密度比Na反而小 7氮元素是活泼的非金属元素 为什么氮分子很稳定 氮元素的性质是由氮元素的原子结构决定的 氮元素原子半径较小 核外最外层有5个电子 得电子能力较强 表现出较强的非金属性 因此氮元素是一种活泼的非金属元素 而氮分子的性质是由其分子结构 主要是键能 决定的 氮分子是由2个氮原子共用3对电子而形成的 氮分子中的NN键的键能很大 在发生化学反应时 要吸收很高的能量才能打开或破坏分子中的3个共价键 因此氮分子的性质很不活泼 所以氮元素的性质与氮分子的性质是不同的 8已知血液是一种胶体 其胶粒带负电荷 在实验室中不慎手指被划破 可用氯化铁溶液应急止血 简述原因 写出主要离子方程式 氯化铁溶液水解生成氢氧化铁胶体 Fe3 H2OFe OH 3 H 带正电荷的氢氧化铁胶体遇到带负电荷的血液胶体便发生凝聚 从而达到止血的目的 9在原电池的内电路中 为什么不发生电子的直接交换 以铜 锌原电池为例 当锌与酸反应时锌失去电子 电子留在锌板上 锌离子进入溶液中 并在锌板周围形成锌离子 墙 若氢离子要到锌板上获得电子时 必然要通过这道 墙 由于锌离子对氢离子是互相排斥的 就使氢离子难以越过这道屏障 阻碍了氢离子得电子 但当用导线将铜板和锌极连接起来时 电子就很容易沿着导线流到铜板上 使铜板上富集电子 溶液中的氢离子就很容易在铜板上获得电子了 10为什么化学反应中会有能量变化 在化学反应中 从反应物分子转变为生成物分子 各原子内部并没有多少变化 但原子间的结合方式发生了改变 在这个过程中 反应物分子中的化学键部分或全部遭到破坏 生成物分子中的新化学键形成 实验证明 在破坏旧化学键时 需要能量来克服原子间的相互吸引 在形成新化学键时 由于原子间的相互吸引而放出热量 在化学反应中放出或吸收的热量就来源于旧化学键的破坏和新化学键的形成所发生的能量变化 11卤代烃都能发生消去反应吗 为什么 不是 卤代烃发生消去反应时 不仅C X键断裂 而且与C X邻位碳的C H键也断裂 所以只有那些具有邻位碳上至少有C H键结构的卤代烃才能发生消去反应 否则 不能消去 如CH3Cl CH3 3CCH2Cl等都不能发生消去反应 另外C6H5Br 溴苯 也不能发生消去反应 12为什么晶体硅能导电 是半导体材料 这是因为晶体硅中的Si Si键的键能相对不大 177kj mol Si Si键的两个硅原子核对共用电子对吸引力较小 在通电时 晶体硅中的共用电子对有可能摆脱两核吸引而成为自由电子 故能导电 共用电子对离开共价键结构 留下的空位成为带正电荷的空穴 自由电子和空穴的出现总是成对的 称为电子一空穴对 由于自由电子的运动 使电子一空穴对不断更换 使晶体硅导电具有一定的方向性 因此晶体硅为半导体材料 13钠与饱和氢氧化钙溶液反应会发生什么现象呢 当Na投入到饱和Ca OH 2溶液中时 立即与溶液中的水反应 浮在水面上 四处游动 发出 嘶嘶 的响声 最后熔成闪亮的小球 由于NaOH生成 并且NaOH的溶解度远远大于Ca OH 2的溶解度 所以随着反应的不断进行 试管中会有白色沉淀产生 此沉淀为Ca OH 2 14氯化铜溶液的颜色为什么随着溶质的浓度不同而有变化 CuCl2在水溶液中电离出Cu2 和Cl Cu2 在水溶液可跟Cl H2O形成配合物离子 Cu H2O 4 2 和 CuCl4 2 其中 Cu H2O 4 2 是蓝色的 而 CuCl4 2 是黄色的 当CuCl2浓度大时 溶液中的Cl 浓度大 因而 CuCl4 2 离子浓度大 溶液颜色就靠近黄色而呈黄绿色 当CuCl2浓度小时 溶液中 Cu H2O 4 2 浓度相对大 因此溶液就呈蓝色 在中等浓度的氯化铜溶液中 Cu H2O 4 2 与 CuCl4 2 浓度相当 溶液就呈现黄色和蓝色的复合色 绿色 15为什么可以用钢瓶储存氯气 而不能用铁容器盛装碘单质 能用钢瓶贮存氯气是因为在常温下干燥的氯气与铁不发生反应 两者只有在加热或点燃的情况下 才能反应生成三氯化铁 而碘单质与铁在常温下就可以发生反应生成碘化亚铁 而使铁容器被损坏 因此不能用铁容器盛碘单质 16为什么用分馏法得不到无水乙醇 怎样制备无水乙醇 乙醇与水组成的溶液 当浓度为95 57 时 在1 01 105Pa下 78 13 时沸腾 沸点是恒定的 对这样的溶液进行蒸馏 无论怎样蒸馏 得到的蒸气中乙醇的含量与溶液中的完全一致 这样的溶液称为恒沸溶液 因此用分馏法只能将乙醇的浓度提高到95 57 不能制得无水乙醇 要制得无水乙醇 浓度在99 以上 通常用工业酒精跟新制的生石灰混合 使水与氧化钙反应生成氢氧化钙 然后蒸馏制得 17为什么钢铁在潮湿空气的条件下易腐蚀 钢铁在干燥的空气里长时间不易腐蚀 而在潮湿的空气里却很快被腐蚀 这是因为在潮湿的空气里 钢铁表面吸附了一层薄薄的水膜 这层水膜里含有少量H 和OH 还溶解了氧气等气体 结果在钢铁表面形成了一层电解质溶液 它跟钢铁里的铁和少量的碳恰好形无数微小的原电池 负极 铁极 金属失去电子 被氧化腐蚀 2Fe 4e 2Fe2 正极 碳 水膜中O2得电子被还原 吸收O2 2H2O O2 4e 4OH 生成的Fe2 与OH 发生反应 Fe2 2OH Fe OH 2Fe OH 2又被氧化为Fe OH 3 Fe OH 3失水后变成了铁锈 而由于铁锈是疏松的 氧气和水继续渗入使铁继续被腐蚀 这样就使钢铁很快被腐蚀了 18能同时使用两种不同牌子的蓝黑墨水吗 不能同时使用两种牌子的墨水 否则会出现钢笔堵塞现象 因为 墨水通常是胶体 不同牌子的墨水往往含的胶粒所带的电荷不同 当二者相遇时 相异电荷的相互吸引而破坏了胶体中胶粒之间的排斥力而发生胶体的凝聚 产生的固体沉积会堵塞钢笔 19硝酸的化学式为什么是HNO3而不是H3NO4 这是因为氮原子的半径较小 它周围的空间也较小 故氮原子周围只能与三个氧原子结合 只有这样的结构才比较稳定 但由于这三个氧原子距离相隔较小 它们之间的引力就不明显 越近斥力越大 因此硝酸的稳定性也不够大 20为什么浓硫酸的吸水性是化学变化 浓硫酸在发挥吸水性作用的过程中 吸收水分子 水分子又和H2SO4分子化合成了稳定的水合物 并放出大量的热 故浓硫酸吸水的过程是化学变化的过程 吸水性是浓硫酸的化学性质 21气体摩尔体积 约 的含义是什么 在标准状况下 1mol气体的体积主要决定于分子间的平均距离 意味着还与分子本身的大小有一定的关系 而不同的物质的气体分子大小又各不相同 故在标准状况下 1mol不同物质的气体所占的体积都约为22 4L 如氧气的摩尔体积在标况下为22 4L mol 二氧化碳的摩尔体积为22 3L mol 标准状况下 22为什么从氢氟酸到氢碘酸酸性依次增强 Cl Br I随着核电荷数递增 原子半径依次增大 原子核对外层电子的束缚能力减弱 因此当它们分别与H结合时 形成的共价键越来越弱 因此氢卤酸在H2O分子的作用下 也就越来越容易电离出H 而使氢卤酸的酸性依次增强 23在金属活动顺序表中 Ca位于Na的前面 为什么钙与水反应不如钠与水反应剧烈 在金属活动顺序表中 Ca位于Na的前面 应该像钠一样与水反应 且比钠与水反应剧烈 但由于生成Ca OH 2微溶 易沉积在钙的表面 阻碍了钙与水的进一步反应 因而钙与水反应不如钠与水反应剧烈 24二氧化硫的漂白性与氯水的漂白性有什么不同 二氧化硫的漂白性是SO2与有色物质反应生成一种不稳定的无色物质 该无色物质在加热或光照下可使其分解 恢复原来的颜色 因此 SO2的漂白性是暂时性漂白 氯水及漂白粉的漂白原理是将有机色质氧化为无色物质 这种无色物质很稳定 久置或加热均不能使其恢复原来的颜色 是永久性漂白 25红磷 白磷之间的转化是物理变化吗 为什么 是化学变化 因为有旧键的断裂和新键的生成 所以红磷 白磷之间的转化是化学变化 26制备Fe OH 3胶体的时候 为什么用FeCl3而不用Fe2 SO4 3 为了获得较大颗粒的Fe OH 3胶体 人们通常是把FeCl3加到沸水中煮沸 而不用Fe2 SO4 3 其原因在于这二者的水解产物的区别 HCl是易挥发的 而H2SO4却不然 这样用FeCl3制备Fe OH 3胶体就可以因为HCl的挥发而时水解更有利于进行 从而可以制备得较大颗粒的胶体 27当无限稀释强酸 强碱溶液时PH是怎么变化的 当无限稀释强酸或强碱溶液时 c H 或c OH 变化得很小 此时就不能忽略水的电离平衡的影响 即应将水电离出得H 和OH 得浓度计算在内 由于水电离出的c H 或c OH 为1 10 7mol L 则计算出的c H 或c OH 值必小于或接近于1 10 7mol L 时PH的值也为小于或接近于7 因此无限稀释后 溶液的PH只能接近于7 但不等于7 28为什么盛放强碱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 二氧化硅能与强碱反应生成具有粘结性 可作粘合剂的硅酸盐 例如 SiO2 2NaOH Na2SiO3 H2O通常的玻璃制品 如玻璃瓶 表面光滑致密 在常温下不能与强碱反应 玻璃瓶口用玻璃塞时 为了吻合严密 密封性好 对瓶口的内壁和瓶口塞的外壁都要做磨砂处理 玻璃磨砂后表面不在光滑致密 能与强碱缓缓地发生反应 反应不仅使玻璃被腐蚀 而且生成的硅酸盐将瓶口和瓶塞粘结在一起 很难打开 实验室中盛放强碱 硅酸钠的容器 如用玻璃瓶 不能配置玻璃塞 而要配置橡胶塞或塑料塞 29稀释浓硫酸时为什么会放出大量热 当浓硫酸溶解于水时 包括两个过程 浓硫酸分子向水中扩散是物理过程 这个过程要吸收一定的热量 另一过程是化学过程 即硫酸分子跟水分子化合 生成水合氢离子 这个过程要放出一定的热量 整个过程可以表示如下 H2SO4 2H2O 2H3O SO42 硫酸跟水能生成相当稳定的水合物 如H2SO4 H2O H2SO4 2H2O H2SO4 4H2O等 在低温时 这些水合物可以从溶液里以晶体形式析出 由于形成水合氢离子和各种水合物时放出大量的热 1molH2SO4在20 时与过量的水混合 溶解热为85 5kJ mol 放出的热量多于吸收的热量 因此 稀释浓H2SO4时会放出大量的热 30氯 溴 碘的正价为什么都是奇数价 卤素原子只有一个未成对电子 当其与电负性更强的原子结合时 失去一个未成对的电子而呈 1价 当p轨道上的1对成对电子激发到空的d轨道后即进行sp3d杂化 这样就有三个未成对电子 成键时显 3价 以此类推 分别进行sp3d2和sp3d3杂化 成键时卤素的化合价为 5 7 所以 卤素的正价均为奇数而非偶数价 31将钠分别投入到盛有硫酸铜溶液和氯化铁溶液的试管中 能观察到的实验现象有哪些 并加以解释 钠浮在水面上 四处游动 发出 嘶嘶 响声 并熔成小球 同时在盛CuSO4溶液的试管中产生蓝色沉淀 在盛有FeCl3溶液的试管中产生红褐色沉淀 总的化学方程式为 CuSO4 2Na 2H2O Cu OH 2 Na2SO4 H2 2FeCl3 6Na 6H2O 2Fe OH 3 6NaCl 3H2 32阿佛加德罗常数是准确值吗 它与6 02 1023的关系是怎样 32稀释弱电解质的稀溶液时 电离平衡将向正反应方向移动 但是为什么溶液导电性反而降低了呢 这是因为溶液的导电性与溶液中自由移动的离子浓度大小有关 稀释弱电解质稀溶液时 虽然电离平衡正向移动 但是由于稀释后溶液中的离子浓度反而减小了 因此导电性降低了 33浓磷酸为什么没有强氧化性 浓磷酸中磷元素显示最高正价 那么为什么它没有像浓硫酸 浓硝酸那样显示强氧化性呢 原因有二 一是磷的非金属性低于氮 硫 此点在高一年级已学过 二是磷酸分子中具有稳定的磷氧四面体结构 所以浓H3PO4几乎没有氧化性 34浓硫酸在反应中是否表现出酸性的判断依据是什么 浓H2SO4的酸性是它在反应中提供H 生成水 但是 如果片面地认为 凡是浓硫酸参加的反应 只要有水生成 浓硫酸就显示了酸性 那就错了 事实上 浓H2SO4在反应过程中如提供H 必然会提供SO42 如果在生成物中找到SO42 就可断定H2SO4提供了H 而显酸性 所以生成物中有无SO42 才是判断浓H2SO4在化学反应中是否表现出酸性的标志 35为什么氟 氯 溴碘他们的单质随着原子序数的增加 颜色越来越深 气态卤素单质的颜色随着相对分子质量的增大由浅黄色 黄绿色 红棕色 紫色 这样由浅而深的颜色变化可从卤素原子价电子能量高低来解释 物质的颜色通常是由于物质对不同波长的光具有选择吸收作用而产生的 例如 如果物质吸收可见光中的紫色部分 那么该物质就呈现出黄绿色 在卤族元素中 从氟到碘外层电子离核越来越远 核对外层电子的束缚能力越来越弱 相应地外层电子更易被激发 即消耗于激发外层电子所需要的能量就越少 故对可见光波长较长的那部分光的吸收率也将逐渐增大 如 氟吸收能量大 波长短的光 显示出波长较长的那部分光的颜色 黄色 碘吸收能量小 波长长的光 从而显示出波长较短的那部分光的颜色 紫色 36能否用干燥的固体氢氧化钠来吸收多余的氯气 不能 因为Cl2跟碱溶液的反应可以看成两步完成的 如Cl2和NaOH的反应 Cl2 H2O HCl HClOHCl NaOH NaCl H2OHClO NaOH NaClO H2O三式联立得 Cl2 2NaOH NaCl NaClO H2O所以干燥的固体NaOH与Cl2不反应 另外 在制Cl2的尾气吸收装置中 最好应选用浓的强碱溶液 这样吸收的更彻底 37原子的最外层电子数为什么不超过8个 由于能级交错的原因 End E n 1 s 当ns和np充满时 共4个轨道 最多容纳8个电子 多余电子不是填入nd 而是首先形成新电子层 填入 n 1 s轨道中 因此 最外层电子数不可能超过8个 38怎样理解汞在常温下呈液态 除了汞以外的其它金属在常温下都是固态的 为什么汞却呈液态呢 这个问题可以从金属键的强弱方面得到解释 影响金属键强弱的因素主要有两个 一是自有电子数目 二是金属离子的半径 汞虽然有两个价电子 但由于5d亚层是全满结构 从而导致6s上的电子很难电离 这一点可以由汞的第一电离能和第二电离能的数据较大来说明 电离能越大 越难电离 金属键强 熔点低 又由于聚合度n值不同 所以尽管链节有相同的形式 但有机高分子化合物的相对分子质量是不同的 相对分子质量不同 当然就是分子大小不同的两种物质 因此说高分子化合物是混合物不是纯净物 等多种不同单体得高分子化合物 这是因为纯净物都应有固定的熔点 而高分子化合物都没有固定的熔点 而只有一定范围的熔化温度 另外 在合成高分子化合物的过程中 由于催化剂或其他各种因素不同 能得到不同结构得高分子化合物 例如从单体丁二烯通过聚合反应 39为什么说高分子化合物是混合物 40金属钠长期放置在空气中 最终产物是什么 钠长期置于空气中发生一系列的变化 先变暗 Na2O 变成白色 NaOH 潮解而成溶液 结块 吸收CO2变成Na2CO3 10H2O 最后变成白色粉末 风化成Na2CO3 有关反应如下 4Na O2 2Na2ONa2O H2O 2NaOH 2Na 2H2O 2NaOH H2 2NaOH CO2 Na2CO3 H2O 值得指出的是 有的学生误将碳酸钠生成用下式表示 Na2O CO2 Na2CO3 这是不符合事实地 因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强得多 41铜在金属活动顺序表中排在氢的后面 Cu2 的氧化性强于H 当二者在水溶液中与Na接触时 理应是Cu2 与Na发生置换反应 但为什么却是H2O与Na发生反应而析出H2呢 产生这一现象的原因主要有两方面 一是钠是非常活泼的金属 研究表明钠在任何水中均能易于水反应而置换出氢 另一原因是 在水中Cu2 是以水合离子 Cu H2O 4 2 形式存在 四个水分子分布Cu2 的四周 从而阻断了钠与Cu2 的接触 使钠与Cu2 的反应不能进行 42过氧化钠与水的反应 从放出的气体使带火星的木条复燃 可知发出的是氧气 向试管滴加酚酞 溶液变红又褪色 为什么 因为Na2O2与水反应生成NaOH溶液 使无色酚酞变为红色 红色褪去的原因又多种说法 总的来说可归纳为两方面共同作用的结果 一是生成的NaOH浓度较高 二是从反应的机理来看即Na2O2与H2O反应先生成H2O2 H2O2有分解为H2O和O2 在两个氧原子结合生成O2 我们称其为初生态氧 或原子氧 初生态氧具有极强的氧化性 能使变红的酚酞褪为无色 失2e 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 得2e所以Na2O2的还原产物是NaOH 其实不然 Na2O2与H2O反应的机理实际上是分两部分进行的 即Na2O2 2H2O 2NaOH H2O2 这一步反应是非氧化还原反应 H2O2在碱性溶液中极不稳定 会立即分解 43Na2O2和H2O的反应实质是什么 很多人认为 由于