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高中化学学习中的常见疑难问题解析大全

1.碳酸氢钠液体分解成温度在200摄氏度以上,那么碳酸氢钠溶液中能分解成吗

【问】碳酸氢钠在有水的情况下更容易分解成,50多摄氏度就可以完全分解。

2.为什么可以用焓逆(△H)表示化学反应的反应热?

【答】化学反应一般在子母容器中展开,即在恒压(101Kpa)条件下进行,此时的热效应称为恒压热效应。

根据热力学第一定律,体系的热力学能(U,也称为内能)的变化等于以功和冷的形式传递的能量。△H=Q+W

式中。Q回应热量,若热量由环境流入体系,则Q为正值,反之则Q为负值;W回应功,若环境对体系做功,W为正值,反之W为负值。

在恒压条件下,△U=Qp+W=Qp―p(V2―V1),即恒压热效应Qp=△U+p(V2―V1)。其中p为流体,V为体积。

焓(H)是一个状态函数,热力学规定H=U+pV。在恒压条件下,焓逆△H=U2+pV2―U1―pV1=U2―U1+p(V2―V1)=△U+p(V2―V1)=Qp

由此可见,焓变△H与恒压热效应Qp大于,因此,可以用焓变回应化学反应的反应热。

3.盐桥的起到

【答】单液的原电池由于液面接界电势高,电池效率低,为了提高电池效率,用于通过盐桥将两个半电池相连而包含的原电池。将两种电解质溶液通过盐桥相连,使电解质溶液不直接认识,降低了液面接界电势,由于盐桥中也装有电解质溶液,,可以起着导电的作用。盐桥中的电解质溶液拒绝浓度较高,且阴、阳离子迁移速率应差不多,一般用含饱和氯化钾溶液的琼脂。盐桥的作用:连接内电路,构成闭合回路;均衡电荷。

4.屏蔽效应、铁环穿着效应和能级交叠现象?

【问】对于氢原子,核外只所含一个电子,这个电子仅受到原子核的作用,不受其他电子的作用。多电子原子中,每一个电子不仅受到原子核的吸引,而且还受到其他电子的敌视。在考虑到某个电子时,可以把其他电子对其排斥起到看做削弱了原子核对它的更有起到,这种由于其他电子的敌视而使原子核对某个电子吸引作用的弱化称为屏蔽效应。

电子层数越小的电子在离原子核越近的地方出现几率越大,但在同一电子层中不同轨道上的电子钻到离原子内层的能力不同,其钻穿着能力的大小依次为ns、np、nd、nf。也就是说,s电子钻穿着到内层的能力要比p、d、f电子大,电子钻穿着内层的程度越大,受到原子核的更有作用越大,内层电子对它的屏蔽起到越小。这种外层电子钻到内层的作用叫作钻穿着效应。

由于4s电子的钻穿效应较大,而3d电子的屏蔽效应越大,使得3d电子的能量略高于4s,即第三层d轨道上的电子,其能量要比第四层s轨道上电子的能量低,这种现象称为能级交叠现象。同理,能级交叠现象如能量6s

5.碱土金属碳酸盐的热稳定性规律

【答】碱土金属碳酸盐的热稳定性规律,一般指出,含氧酸盐热分解的本质是金属离子争夺战含氧酸根中的氧离子。也可以用离子极化的观点解释因此金属离子的半径越小,正电荷越高,极化起到越强,夺取含氧酸氧离子的能力越强劲,含氧酸盐的热分解温度越低。从Be-Ba,碱土金属离子的半径递减,极化作用递增,故热分解温度依次增高。(金属离子极化作用增强,化合物稳定性上升,热分解完全。例如金属硝酸盐的分解规律)

有所不同碳酸盐的热稳定性差异相当大。其中碱金属和碱土金属碳酸盐的热稳定性较高,必须受热至高温才分解;而有些金属的碳酸盐的热稳性较低,加热到100℃左右就分解,如碳酸铍等;有的碳酸盐在常温下就可以分解成,如碳酸汞。

酸式碳酸盐的热稳定性比相同金属的碳酸盐低得多。例如碳酸钠,要851℃以上才开始分解成,而碳酸氢钠在270℃左右就明显分解成。

分解成温度:M2CO3>MHCO3>H2CO3,因为H+的极化起到非常强劲。

6. 化学实验中,为什么无法将 Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中?

【问】浓硫酸溶于水释放出大量的热,因为浓硫酸的密度大,易造成溶液飞溅伤人。

7.铝为什么能在空气中平稳不存在?各种铝制品为什么都可以较长时间用于?

【答】因为Al很活泼,更容易被空气中的氧气水解为Al2O3,在铝表面上形成一层颗粒的氧化铝薄膜,阻止内部铝不再继续被水解,所以铝能在空气中稳定不存在。人们常用的铝制品也正是由于这层膜了维护内部金属,使铝具备一定的抗腐蚀能力,故可以较长时间使用。

8.用砂纸抛光过的或未打磨过的铝箔,用酒精灯加热,为什么不会经常出现熔融而不液、滴而不落的现象?

【答】这是由于磨去氧化膜的铝在空气中冷却又会很快地分解一层新的氧化膜的缘故。

9.为什么将铝粉撒到酒精灯的火焰上,可观察到轻微自燃并收到强光?

【答】因为铝粉表面积大于铝箔,与氧气的接触面积增大,反应迅速且轻微,释放出的热量更多,更更容易燃烧而收到引人注目的强光。如果用于乙炔焰或氢氧焰与铝箔反应,由于乙炔焰或氢氧焰的温度可高达3000℃,乙炔焰或氢氧焰可以毁坏铝表面的氧化铝保护膜,用氧炔焰或氢氧焰在空气中加热铝箔能快速燃烧。所以要使铝在空气中燃烧,可以采取增大铝与空气的接触面积或提升反应的温度等措施。

10.为什么钠先与盐酸反应而与硫酸铜溶液先与水反应?

【问】盐酸中的氢离子实际上是水合氢离子,即H3O+离子,所以盐酸中的氢离子和水中的氢离子是一样的。由于盐酸几乎电离,而水是一种很弱的电解质部分电离出氢离子,从效果上看可以理解成盐酸先反应,待盐酸反应完了,钠继续与水反应;铜离子的氧化性比氢离子强,按反应先后钠应当先与铜离子发生移位反应,钠过量才能与水中的氢离子反应,但事实上,钠投入到硫酸铜溶液中,钠先与水发生置换反应,分解的氢氧化钠再与硫酸铜溶液再次发生复分解反应生成氢氧化铜溶解。其原因还是铜离子的存在形式还是Cu(H2O)n2+水合离子,Cu2+周围都是水分子,Na显然接触将近Cu2+就反应掉了,而水电离的氢离子却先认识到钠原子,钠就先和水反应了,如果在水溶液中铜离子浓度较大时,除了产生氢气外也可以仔细观察到铜离子被还原成为暗红色的泥状铜单质。留意:室温下Na与氯气CuSO4不能再次发生反应,但在冷却条件下,需要置换出有铜单质。实验时要掌控钠的用量,否则会发生轻微爆炸,其次要防止氧气将反应物和产物氧化变质。

11.为什么金属铝能与较高浓度的氨水发生反应?

【问】铝在碱性比较强劲的水溶液中能和水持续作用一段时间产生氢气。碱性比较强的水溶液中有一定浓度的氢氧根离子,它能沉淀铝和水作用时在表面生成的氢氧化铝,使之转化为偏铝酸根离子,使铝和水的反应能持续展开,直至碱性减弱到一定程度,氢氧化铝不再沉淀,反应才停止。

12.氨水和铝盐溶液作用生成氢氧化铝,为什么氢氧化铝不能溶解于过量氨水?

【问】氢氧化铝转化为偏铝酸根离子必须一定的碱性条件,由于反应混合物中所含较高浓度的铵根离子,抑制了加入过量氨水的电离,使溶液中的氢氧根离子浓度难以达到氢氧化铝溶解的要求。

13.实验室加热液体时为了防止暴沸,可以重新加入什么材料?

【问】暴沸指纯净的液体缺乏汽化核心,冷却超过沸点仍不沸腾的热迟缓现象,加一点杂质后(本质是带入了微小气泡),凝结滞后被超越,产生凝结。液体中的气泡在凝结过程中起着汽化核的起到,当液体中缺乏气泡时,即使温度达到并超过了沸点,也会凝结,构成了过热液体。过热液体是不稳定的,如果过热液体的外部环境温度忽然急剧下降或入侵气泡,则会形成轻微的沸腾,并常有爆裂声,这种现象叫暴沸。为避免容器的暴沸,可在容器中放含有空气的无釉陶块等。为了清理在提纯过程中的过热现象和保证凝结的平稳状态,常加碎瓷片、沸石、或一端封口的毛细管,因为它们都能避免冷却时的暴沸现象。值得注意的是,无法在液体凝结时,重新加入止暴剂,不能用已用于过的止暴剂。简单说道就是因为冷却时烧杯中的液体会向上冲,从而造成了一个个冒出来的“喷泉”,轻微时甚至会溅出伤人,而碎瓷片、沸石等能够有效地的制止液体的向上冲,使加热时液体能够维持平稳。用于电磁加热(加热起着混合溶液,减小冷不均衡)也能起相同的起到。

14.为了防止贮存液氯的钢瓶被生锈,钢瓶在装氯气之前必须做什么?

【问】钢瓶内壁必须完全潮湿,因为液氯与水反应生成酸要腐蚀钢瓶。

15.在新制的硝酸亚铁溶液中,滴入少量的浓盐酸,为什么观察到溶液变黄色?

【答】在硝酸亚铁溶液中加入美浓盐酸再次发生两种变化:溶液中不存在水解均衡:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,重新加入盐酸,使溶液中氢离子浓度增大,均衡左移,使溶液中亚铁离子的浓度增大,展现出为浅绿色加深;溶液中同时有较多的氢离子和硝酸根离子,硝酸具备较强氧化性,即再次发生反应:3Fe2++4H++NO3-=NO+3Fe3++2H2O,生成了Fe3+表现为黄色。由于主要反应是第种情况,最后反应现象为溶液逆黄色,同时有NO气体产生,遇空气不会变成红棕色。

16.溴乙烷水解后,如果溴乙烷过量溶液分层后乙醇不会在哪一层?

【答】乙醇与水互溶,乙醇与溴乙烷也互溶,溴乙烷不水溶液水。这时乙醇在水和溴乙烷中会以一个固定的比例沉淀(按溶解性大小沉淀)。

17.制氢氧化铁胶体时为什么一定要用饱和氯化铁溶液?

【答】制氢氧化铁胶体利用的是氯化铁水解反应:FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(胶体)+3HCl,这是一个可逆反应,搭配饱和溶液的目的是增加铁离子的浓度,有利于平衡向右移动,这样更不利于氢氧化铁胶体的制备,可以生成较多的胶体。如果用熟溶液不会导致分解的胶体很少。

18.纯锌片和稀硫酸反应较慢,为什么将锌片一角在硫酸铜溶液中浸一下,反应速率明显减缓?

【问】锌片的一角在硫酸铜溶液中浸一下,发生移位反应,生成硫酸锌和铜单质,此时,金属片上是锌、铜单质的混合物,可以形成原电池,原电池可以加快反应的速率。

19.用金属钠制备氧化钠常用NaNO2与Na反应,为什么不必Na在氧气中燃烧的方法?

【问】Na在氧气中缓慢水解分解Na2O和Na2O2,如果钠必要自燃生成过Na2O2而不是氧化钠,制取洁净的氧化钠条件不好掌控。Na与NaNO2反应除分解氧化钠外还可以生成氮气N2,N2可以维护钠不会在空气中被水解。

20.接触法制硫酸时,由沸腾炉排出有的气体必须经过洗净其目的是什么?

【问】沸腾炉中主要是二硫化亚铁这种硫铁矿石的燃烧,因为矿石纯度不是很高,自燃后分解的杂质会很多,而这些杂质有可能会使催化剂五氧化二钒中毒(或失效),一方面催化剂的价格贵,另一方面不利于接触室制备三氧化硫,故为了制备成功和节省成本,要对凝结炉出来的气体进行除杂处置。

21.乙炔的制备实验中,为什么将水改用饱和状态食盐水就会与碳化钙轻微反应?

【答】食盐水中食盐电离出有的Na+和Cl-占有一定空间,它们的不存在可以减少水与电石(碳化钙)的认识面积,从而减缓水与电石(CaC2)的反应,避免因反应速度太快而生成大量的泡沫。

22.洗涤沉淀搭配的试剂有什么要求吗?

【答】沉淀洗净的试剂有以下几种:蒸馏水;冷水、热水;有机溶剂,如酒精、丙酮、酒精水溶液等;该物质的饱和溶液。一般经常用的洗涤剂是蒸馏水,如果用其他的洗涤剂,必有其“独特”之处。用冷水适用范围是产物不水溶液水,目的是除去晶体表面附着的杂质,可必要减少晶体因为溶解而造成损失。有类似的物质其溶解度随温度升高而下降的,可以使用热蒸馏水洗涤。用酒精等有机溶剂洗净的适用范围是晶体易溶于水,无以溶于酒精,其好处少见有:可以减少晶体因沉淀而造成损失,可以除去表面的可溶性杂质和水分;酒精易挥发,晶体易于干燥。用酒精的水溶液洗净的适用范围是晶体在水中能微溶(或不溶),无以溶于酒精,目的是洗去晶体表面的杂质离子,减少晶体的沉淀损失,同时可以加快液体的潮湿。滤液洗涤的适用范围是常用于晶体的移往,过滤器时冲洗烧杯内壁上残余的晶体。用该物质的饱和溶液洗净晶体可以使因为晶体沉淀造成的损失降到低于,若是易水解的物质晶体洗净也可以用于重新加入诱导水解的物质展开洗净。

23.正丁醇与溴化氢制取正溴丁烷的实验中,各步洗涤的目的是什么?

【答】先用稀硫酸洗净:除去未反应的正丁醇及副产物1-丁烯和正丁醚。第一次蒸馏水洗涤:除去部分硫酸及水溶性杂质。碱液 (Na2CO3) 浸液:中和残余的硫酸。第二次蒸馏水洗净:除去残余的碱、硫酸盐及水溶性杂质。

24.萃取和洗涤有什么区别?

【答】提取是从混合物中抽取所需要的物质;洗涤是将混合物中所不需要的物质除掉。萃取和洗涤均是利用物质在不同溶剂中的溶解度不同来进行分离操作,二者在原理上是相同的,只是目的有所不同。从混合物中萃取的物质,如果是我们所需要的,这种操作者叫提取;如果不是我们所需要的,这种操作叫洗涤。

25.蒸馏时冷却的快慢,对实验结果有何影响?为什么?

【问】蒸馏时加热过猛,火焰太大,易导致蒸馏瓶局部过热现象,使实验数据不准确,而且馏份纯度也不低。冷却太快,蒸气达将近支口一处,不仅蒸馏展开得太快,而且因温度计水银球无法被蒸气围困或瞬间蒸气中断,使得温度计的读数不规则,读数偏低。

26.用磷酸做脱水剂比用浓硫酸做到脱水剂有什么优点?

【答】磷酸的氧化性大于浓硫酸,容易使反应物炭化;无刺激性气体SO2放出。

27.从溶液中得到溶质晶体有哪些方法?

【答】若溶质为冷却易分解的(如铵盐NH4HCO3)、不易被水解的(Na2SO3)、易水解的(FeCl3、AlCl3等)或欲得到结晶水合物时,必须使用蒸发浓缩、加热结晶、过滤、洗净、潮湿的方法。易水解的盐还要采取措施诱导水解;若溶质加热容易分解成,不易水解,容易被水解(NaCl),则可以采用蒸发结晶、过滤、洗涤、潮湿的方法。

28.化学平衡体系,温度改变或压强转变时,应当留意什么问题?

【问】温度的改变可能会使物质的状态发生变化,导致反应前后气体的分子数发生改变,均衡移向有可能发生转变,若温度过高,有可能副反应发生。压强的改变可能也会使物质的状态发生变化,导致反应前后气体的分子数再次发生改变,平衡移向也有可能再次发生改变。

29.向BaCl2溶液中通入SO2气体无沉淀产生,有什么措施能产生沉淀?

【问】弱酸无法制备强酸,所以无沉淀产生。若要得到BaSO4沉淀可重新加入水解性物质,如Cl2、HNO3、NO2、O2、O3、H2O2等;若要得到BaSO3溶解可加入碱性物质,如NH3、NaOH溶液、氨水等,若要得到S黄色溶解,可以通入还原性H2S气体。

30.用排空气法搜集气体时,必须盖上毛玻璃片或塞上一团疏松的棉花?

【问】目的是减少空气与气体的对流,减小气体的纯度。

31.为什么在氯碱工业中,电解饱和食盐水时常用盐酸掌控阳极区溶液的pH在2~3?

【问】阳极产生的氯气与水发生反应Cl2+H2O HCl+HClO,减小溶液中盐酸的浓度能够使均衡逆向移动,减少氯气在水中的沉淀,不利于氯气的逸出。

32.适当升温氮气和氢气合成氨的速率加快,但是温度过高为什么反应速率反而上升?

【问】温度升高能够减缓合成氨反应的反应速率,温度过高不会使催化剂活性降低或丧失活性,所以反应速率反而减少。工业上N2和H2反应的催化剂使用以铁居多的催化剂,它在500度时的活性最高。

33. 在燃料电池中,为什么常在电极表面镀上铂粉?

【问】减小电极单位面积吸收气体的分子数,减缓原电池电极反应的速率。

34.如何检验淀粉水解(催化剂是稀硫酸)的产物葡萄糖?

【答】检验的步骤是:所取少许水解液置放试管中,分为两份,一份液加碘水,找到逆蓝色,说明有淀粉不存在;另一份中加NaOH溶液使溶液呈碱性,再重新加入新制的氢氧化铜悬浊液冷却(或银氨溶液水浴加热),若产生砖红色沉淀(或产生明亮的银镜,则证明水解产物中有葡萄糖。

35.如何检验氢气还原氧化铜实验中所得的红色产物中是否含有Cu2O?

【问】所取少许试样置放试管中,加足量的稀硫酸,充份振荡后观察,若溶液呈蓝色,则证明试样中所含Cu2O,反之则不不含Cu2O。(Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O)

36.含有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加氯水后红色褪色的原因是什么?

【答】红色褪去有两种可能,第一种是氯水中的成分与NaOH反应消耗了NaOH,使溶液的碱性减弱所致;第二中可能是氯水中的次氯酸氧化酚酞,使酚酞变质所致。因此可以通过如下实验验证:向褪色后的的溶液中滴加过量氢氧化钠溶液,若溶液变红色则第一种情况正确,若溶液不变红则说明酚酞已经变质,第二种情况正确。

37.电解精炼铜的CuSO4溶液为什么常用硫酸酸化?

【答】电解过程中伴随着电能转化为化学能,同时也不会产生热能,温度升高,促进Cu2+水解,为了诱导Cu2+的水解,防止阳极附近Cu2+水解产生Cu(OH)2沉淀,为了强化Cu2+的浓度,便于阴极析出Cu,所以常重新加入稀硫酸,同时也能强化电解液的导电性。

38.Fe2+与ClO离子不能共存,为什么其书写的离子方程式不会不一样?

【问】还原性较强的Fe2+更容易被氧化性较强的ClO-离子氧化而不能并存,但不同的酸碱性溶液反应产物有所不同,有关反应的离子方程式如下:在强劲酸性溶液中,2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O

在中性或弱酸性溶液中, 6Fe2++3ClO+3H2O=2Fe(OH)3+4Fe3++3Cl-

或2Fe2++ClO-+5H2O=Cl-+4H++2Fe(OH)3,

在碱性溶液中,2Fe2++ClO-+4OH-+H2O =2Fe(OH)3+Cl-

39.为什么Co(OH)2在空气中冷却时,随温度的变化获得液体依次为Co2O3、Co3O4、CoO?

【问】在空气中冷却分解Co(OH)2,290℃时Co(OH)2完全水解,Co2+不会被空气中的氧气水解到最高价态,从而分解高价态Co2O3。温度增高至500℃时,高价态Co2O3部分分解出氧气分解Co3O4,温度再升高至1000℃时,Co3O4再分解出氧气生成CoO。

40.为什么Fe(OH)3在阻隔空气中强化冷时,随温度的变化得到的产物不会不一样?

【问】Fe(OH)3冷却分解成氧化铁和水,1500度以上Fe2O3在高温下分解为Fe3O4和氧气,2200度左右Fe3O4分解成为FeO和氧气,3400度FeO最终分解为Fe和氧气。

41.硼酸H3BO3为什么是一种一元弱酸?

【问】硼酸是一种缺电子化合物,它与水作用时可通过配位键结合生成一水合硼酸B(OH)3・H2O,然后B(OH)3・H2O电离产生少量H+和[B(OH)4]-,前者水合是化学变化,能用化学方程式表示,后者属于电离,常见的读音为H3BO3+H2O=H++[B(OH)4]-,可见硼酸与水起到时,结合水电离的OH-而获释入水电离的H+,这与氨气溶于水贞弱碱性相类似于,先水合后电离:NH3+H2O= NH4++OH-。Al(OH)3的酸式电离与硼酸电离相近:Al(OH)3+H2O =H++[Al(OH)4]-。所以H3BO3以及Al(OH)3当作酸时都是一元弱酸。留意上述变化过程不是水解,因为虽然破坏了水的电离,但没有很弱电解质生成。

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来源:购买工业用盐  更新时间:2021-08-31  【打印此页】  【关闭