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1.為什么AlCl3是共價(jià)化合物?
【答】金屬元素與非金屬元素形成的化合物通常是離子化合物,如NaCl、K2S等,但AlCl3是共價(jià)化合物。AlCl3的熔點(diǎn)192.4℃(2.5個(gè)大氣壓),沸點(diǎn)為177.8℃(沸點(diǎn)比熔點(diǎn)低是因?yàn)闇y定AlCl3熔點(diǎn)需加壓,因而使得熔點(diǎn)升高)。AlCl3在熔融態(tài)、氣態(tài)和非極性溶劑中均以二聚體Al2Cl6的形式存在。(如圖所示)
這是因?yàn)槿齼r(jià)鋁離子的半徑過小,電荷密度高,導(dǎo)致了陰離子的變形,使離子型向共價(jià)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(gè)AlCl3分子間能發(fā)生Cl→Al的電子授予和接受作用,形成氯橋配合物。
其實(shí),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,如BeCl2、HgCl2、SnCl4、FeCl3、BiCl3等以及相應(yīng)的溴化物、碘化物等均為共價(jià)化合物,但AlF3(熔點(diǎn)1040℃,沸點(diǎn)1260℃,熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電)MgF2(熔點(diǎn)1250℃,沸點(diǎn)2260℃,熔融狀態(tài)時(shí)能導(dǎo)電)等為離子型化合物。
2.為什么臭氧(O3)是極性分子?
【答】單質(zhì)分子中的共價(jià)鍵并非都是非極性鍵,單質(zhì)分子也并非都是都是非極性分子,根據(jù)雜化理論,臭氧(O3)分子的價(jià)鍵結(jié)構(gòu)如圖所示。
根據(jù)雜化軌道理論,O3分子中除O原子間均存在δ鍵外,在三個(gè)O原子之間還存在一種4個(gè)電子的離域大∏鍵,大∏鍵是由sp3雜化的中心O原子上未雜化的兩個(gè)電子占據(jù)的的p軌道和兩個(gè)端基O原子的單電子占據(jù)的p軌道從側(cè)面重疊而形成的??梢?,中心O原子在形成大∏鍵時(shí)多拿出一個(gè)電子(即提供兩個(gè)電子)。由于大∏鍵的電子云是趨向平均化的,平均化后就相當(dāng)于中心O原子失去部分負(fù)電荷,端基O原子得到部分負(fù)電荷,因而O3中的O-O鍵是極性的,又由于O3分子為角形分子,兩個(gè)O-O鍵的極性不能相互抵消,所以O(shè)3分子為極性分子。臭氧的沸點(diǎn)為160.60K,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于O2的沸點(diǎn)90K;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,臭氧在水的溶解度為氧氣的10倍,這些均與臭氧分子的極性有關(guān)。
3.碳酸氫鈉固體分解溫度在200攝氏度以上,那么碳酸氫鈉溶液中能分解嗎?
【答】碳酸氫鈉在有水的情況下更容易分解,50多攝氏度就可以完全分解。
4.為什么NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小?
【答】一般來說,碳酸酸式鹽的溶解度大于碳酸正鹽,但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小,這是因?yàn)?,氫鍵不僅存在于共價(jià)化合物中,也存在于某些離子晶體中。在NaHCO3的水溶液中,溶質(zhì)之間形成氫鍵如圖所示,使分子間發(fā)生了締合作用,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地低于其對應(yīng)的正鹽。
5.為什么可以用焓變(△H)表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱?
【答】化學(xué)反應(yīng)一般在敞口容器中進(jìn)行,即在恒壓(101Kpa)條件下進(jìn)行,此時(shí)的熱效應(yīng)稱為恒壓熱效應(yīng)。
根據(jù)熱力學(xué)第一定律,體系的熱力學(xué)能(U,也稱為內(nèi)能)的變化等于以功和熱的形式傳遞的能量?!鱄=Q+W
式中。Q表示熱量,若熱量由環(huán)境流入體系,則Q為正值,反之則Q為負(fù)值;W表示功,若環(huán)境對體系做功,W為正值,反之W為負(fù)值。
在恒壓條件下,△U=Qp+W=Qp—p(V2—V1),即恒壓熱效應(yīng)Qp=△U+p(V2—V1)。其中p為壓強(qiáng),V為體積。
焓(H)是一個(gè)狀態(tài)函數(shù),熱力學(xué)規(guī)定H=U+pV。在恒壓條件下,焓變△H=U2+pV2—U1—pV1=U2—U1+p(V2—V1)=△U+p(V2—V1)=Qp
由此可見,焓變△H與恒壓熱效應(yīng)Qp相等,因此,可以用焓變表示化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱。
6.鹽橋的作用是什么?
【答】單液的原電池由于液面接界電勢高,電池效率低,為了提高電池效率,使用通過鹽橋?qū)蓚€(gè)半電池相連而構(gòu)成的原電池。將兩種電解質(zhì)溶液通過鹽橋相連,使電解質(zhì)溶液不直接接觸,降低了液面接界電勢,由于鹽橋中也裝有電解質(zhì)溶液,,可以起到導(dǎo)電的作用。鹽橋中的電解質(zhì)溶液要求濃度較高,且陰、陽離子遷移速率應(yīng)差不多,一般用含飽和氯化鉀溶液的瓊脂。鹽橋的作用:連接內(nèi)電路,形成閉合回路;平衡電荷。
7.屏蔽效應(yīng)、鉆穿效應(yīng)和能級交錯(cuò)現(xiàn)象?
【答】對于氫原子,核外只含有一個(gè)電子,這個(gè)電子僅受到原子核的作用,不受其他電子的作用。多電子原子中,每一個(gè)電子不僅受到原子核的吸引,而且還受到其他電子的排斥。在考慮某個(gè)電子時(shí),可以把其他電子對其排斥作用看作削弱了原子核對它的吸引作用,這種由于其他電子的排斥而使原子核對某個(gè)電子吸引作用的減弱稱為屏蔽效應(yīng)。
電子層數(shù)越小的電子在離原子核越近的地方出現(xiàn)幾率越大,但在同一電子層中不同軌道上的電子鉆到離原子內(nèi)層的能力不同,其鉆穿能力的大小依次為ns、np、nd、nf。也就是說,s電子鉆穿到內(nèi)層的能力要比p、d、f電子大,電子鉆穿內(nèi)層的程度越大,受到原子核的吸引作用越大,內(nèi)層電子對它的屏蔽作用越小。這種外層電子鉆到內(nèi)層的作用叫做鉆穿效應(yīng)。
由于4s電子的鉆穿效應(yīng)較大,而3d電子的屏蔽效應(yīng)越大,使得3d電子的能量略高于4s,即第三層d軌道上的電子,其能量要比第四層s軌道上電子的能量高,這種現(xiàn)象稱為能級交錯(cuò)現(xiàn)象。同理,能級交錯(cuò)現(xiàn)象如能量6s<4f<5d<6p。
8.堿土金屬碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律?
【答】堿土金屬碳酸鹽的熱穩(wěn)定性規(guī)律,一般認(rèn)為,含氧酸鹽熱分解的本質(zhì)是金屬離子爭奪含氧酸根中的氧離子。也可以用離子極化的觀點(diǎn)解釋因此金屬離子的半徑越小,正電荷越高,極化作用越強(qiáng),奪取含氧酸氧離子的能力越強(qiáng),含氧酸鹽的熱分解溫度越低。從Be-Ba,堿土金屬離子的半徑遞增,極化作用遞減,故熱分解溫度依次升高。(金屬離子極化作用增強(qiáng),化合物穩(wěn)定性下降,熱分解徹底。例如金屬硝酸鹽的分解規(guī)律)
不同碳酸鹽的熱穩(wěn)定性差異很大。其中堿金屬和堿土金屬碳酸鹽的熱穩(wěn)定性較高,必須灼燒至高溫才分解;而有些金屬的碳酸鹽的熱穩(wěn)性較低,加熱到100℃左右就分解,如碳酸鈹?shù)?;有的碳酸鹽在常溫下就可以分解,如碳酸汞。
酸式碳酸鹽的熱穩(wěn)定性比相同金屬的碳酸鹽低得多。例如碳酸鈉,要851℃以上才開始分解,而碳酸氫鈉在270℃左右就明顯分解。
分解溫度:M2CO3>MHCO3>H2CO3,因?yàn)镠+的極化作用非常強(qiáng)。
9.為什么NaCl、MgCl2、AlCl3的熔沸點(diǎn)依次降低?
【答】按照一般規(guī)律:離子半徑越小,粒子的電荷越多,則離子鍵越強(qiáng),離子化合物的熔沸點(diǎn)就越高。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(diǎn)卻依次降低,分別為801℃、714℃、192.4℃;沸點(diǎn)也依次降低,依次為1443℃、1000℃、177.8℃。究其原因,也可用離子極化理論來解釋:離子的半徑越小、電荷數(shù)越多,則離子產(chǎn)生的電場強(qiáng)度就越大,其極化能力就越強(qiáng),使得離子發(fā)生變形而產(chǎn)生電子云重疊的程度就越大,鍵的極性減弱,晶體的類型也就相應(yīng)地由典型的離子晶體(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(diǎn)依次降低。
10.為什么過渡型晶體(混合型晶體)能導(dǎo)電?
【答】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。例如石墨的晶體就是層狀結(jié)構(gòu),每一層內(nèi)的每個(gè)碳原子以3個(gè)共價(jià)鍵與另外3個(gè)碳原子相連,6個(gè)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)在同一個(gè)平面的碳原子還剩下一個(gè)p軌道,它們相互重疊,此p軌道中的一個(gè)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(jià)鍵結(jié)合,共價(jià)鍵的鍵能很大,極難破壞,所以石墨的熔點(diǎn)很高,化學(xué)性質(zhì)也很穩(wěn)定。由于同一層內(nèi)還有一個(gè)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)電和導(dǎo)熱。但電子只能在層內(nèi)移動,而難以在層間流動,因而沿層狀狀方向的導(dǎo)電性優(yōu)良,而垂直方向的導(dǎo)電性卻很差,兩個(gè)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。
11. 化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,為什么不能將 Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中?
【答】濃硫酸溶于水放出大量的熱,因?yàn)闈饬蛩岬拿芏却?,易造成溶液飛濺傷人。
12.鋁為什么能在空氣中穩(wěn)定存在?各種鋁制品為什么都可以較長時(shí)間使用?
【答】因?yàn)锳l很活潑,容易被空氣中的氧氣氧化為Al2O3,在鋁表面上形成一層致密的氧化鋁薄膜,阻止內(nèi)部鋁不再繼續(xù)被氧化,所以鋁能在空氣中穩(wěn)定存在。人們常用的鋁制品也正是由于這層膜了保護(hù)內(nèi)部金屬,使鋁具有一定的抗腐蝕能力,故可以較長時(shí)間使用。
13.用砂紙打磨過的或未打磨過的鋁箔,用酒精燈加熱,為什么會出現(xiàn)熔而不滴、滴而不落的現(xiàn)象?
【答】這是由于磨去氧化膜的鋁在空氣中加熱又會很快地生成一層新的氧化膜的緣故。
14.為什么將鋁粉撒到酒精燈的火焰上,可觀察到劇烈燃燒并發(fā)出強(qiáng)光?
【答】因?yàn)殇X粉表面積大于鋁箔,與氧氣的接觸面積增大,反應(yīng)迅速且劇烈,放出的熱量更多,更易于燃燒而發(fā)出耀眼的強(qiáng)光。如果使用乙炔焰或氫氧焰與鋁箔反應(yīng),由于乙炔焰或氫氧焰的溫度可高達(dá)3000℃,乙炔焰或氫氧焰可以破壞鋁表面的氧化鋁保護(hù)膜,用氧炔焰或氫氧焰在空氣中加熱鋁箔能快速燃燒。所以要使鋁在空氣中燃燒,可以采取增大鋁與空氣的接觸面積或提高反應(yīng)的溫度等措施。
15.為什么鈉先與鹽酸反應(yīng)而與硫酸銅溶液先與水反應(yīng)?
【答】鹽酸中的氫離子實(shí)際上是水合氫離子,即H3O+離子,所以鹽酸中的氫離子和水中的氫離子是一樣的。由于鹽酸完全電離,而水是一種很弱的電解質(zhì)部分電離出氫離子,從效果上看可以理解成鹽酸先反應(yīng),待鹽酸反應(yīng)完,鈉繼續(xù)與水反應(yīng);銅離子的氧化性比氫離子強(qiáng),按反應(yīng)先后鈉應(yīng)該先與銅離子發(fā)生置換反應(yīng),鈉過量才能與水中的氫離子反應(yīng),但事實(shí)上,鈉投入到硫酸銅溶液中,鈉先與水發(fā)生置換反應(yīng),生成的氫氧化鈉再與硫酸銅溶液發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀。其原因還是銅離子的存在形式還是Cu(H2O)n2+水合離子,Cu2+周圍都是水分子,Na根本接觸不到Cu2+就反應(yīng)掉了,而水電離的氫離子卻先接觸到鈉原子,鈉就先和水反應(yīng)了,如果在水溶液中銅離子濃度較大時(shí),除了產(chǎn)生氫氣外也可以觀察到銅離子被還原為暗紅色的泥狀銅單質(zhì)。注意:室溫下Na與無水CuSO4不能發(fā)生反應(yīng),但在加熱條件下,能夠置換出銅單質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)要控制鈉的用量,否則會發(fā)生劇烈爆炸,其次要避免氧氣將反應(yīng)物和產(chǎn)物氧化變質(zhì)。
16.為什么金屬鋁能與較高濃度的氨水發(fā)生反應(yīng)?
【答】鋁在堿性比較強(qiáng)的水溶液中能和水持續(xù)作用一段時(shí)間產(chǎn)生氫氣。堿性比較強(qiáng)的水溶液中有一定濃度的氫氧根離子,它能溶解鋁和水作用時(shí)在表面生成的氫氧化鋁,使之轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子,使鋁和水的反應(yīng)能持續(xù)進(jìn)行,直至堿性減弱到一定程度,氫氧化鋁不再溶解,反應(yīng)才停止。
17.氨水和鋁鹽溶液作用生成氫氧化鋁,為什么氫氧化鋁不能溶解于過量氨水?
【答】氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸根離子需要一定的堿性條件,由于反應(yīng)混合物中含有較高濃度的銨根離子,抑制了加入過量氨水的電離,使溶液中的氫氧根離子濃度難以達(dá)到氫氧化鋁溶解的要求。
18.實(shí)驗(yàn)室加熱液體時(shí)為了防止暴沸,可以加入什么材料?
【答】暴沸指純凈的液體缺少汽化核心,加熱超過沸點(diǎn)仍不沸騰的熱滯后現(xiàn)象,加一點(diǎn)雜質(zhì)后(本質(zhì)是帶入了微小氣泡),沸騰滯后被打破,產(chǎn)生沸騰。液體中的氣泡在沸騰過程中起著汽化核的作用,當(dāng)液體中缺少氣泡時(shí),即使溫度達(dá)到并超過了沸點(diǎn),也不會沸騰,形成了過熱液體。過熱液體是不穩(wěn)定的,如果過熱液體的外部環(huán)境溫度突然急劇下降或侵入氣泡,則會形成劇烈的沸騰,并伴有爆裂聲,這種現(xiàn)象叫暴沸。為避免容器的暴沸,可在容器中放含有空氣的無釉陶塊等。為了清除在蒸餾過程中的過熱現(xiàn)象和保證沸騰的平穩(wěn)狀態(tài),常加碎瓷片、沸石、或一端封口的毛細(xì)管,因?yàn)樗鼈兌寄芊乐辜訜釙r(shí)的暴沸現(xiàn)象。值得注意的是,不能在液體沸騰時(shí),加入止暴劑,不能用已使用過的止暴劑。簡單說就是因?yàn)榧訜釙r(shí)燒杯中的液體會向上沖,從而造成了一個(gè)個(gè)冒出來的“噴泉”,劇烈時(shí)甚至?xí)R出傷人,而碎瓷片、沸石等能夠有效的阻止液體的向上沖,使加熱時(shí)液體能夠保持平穩(wěn)。使用電磁攪拌(攪拌起到混合溶液,減小熱不均衡)也能起相同的作用。
19.為了防止貯存液氯的鋼瓶被腐蝕,鋼瓶在裝氯氣之前必須做什么?
【答】鋼瓶內(nèi)壁必須徹底干燥,因?yàn)橐郝扰c水反應(yīng)生成酸要腐蝕鋼瓶。
20.在新制的硝酸亞鐵溶液中,滴入少量的濃鹽酸,為什么觀察到溶液變黃色?
【答】在硝酸亞鐵溶液中加入濃鹽酸發(fā)生兩種變化:①溶液中存在水解平衡:Fe2++2H2OFe(OH)2+2H+,加入鹽酸,使溶液中氫離子濃度增大,平衡左移,使溶液中亞鐵離子的濃度增大,表現(xiàn)為淺綠色加深;②溶液中同時(shí)有較多的氫離子和硝酸根離子,硝酸具有較強(qiáng)氧化性,即發(fā)生反應(yīng):3Fe2++4H++NO3-=NO↑+3Fe3++2H2O,生成了Fe3+表現(xiàn)為黃色。由于主要反應(yīng)是第②種情況,最后反應(yīng)現(xiàn)象為溶液變黃色,同時(shí)有NO氣體產(chǎn)生,遇空氣會變?yōu)榧t棕色。
21.溴乙烷水解后,如果溴乙烷過量溶液分層后乙醇會在哪一層?
【答】乙醇與水互溶,乙醇與溴乙烷也互溶,溴乙烷不溶于水。這時(shí)乙醇在水和溴乙烷中會以一個(gè)固定的比例溶解(按溶解性大小溶解)。
22.制氫氧化鐵膠體時(shí)為什么一定要用飽和氯化鐵溶液?
【答】制氫氧化鐵膠體利用的是氯化鐵水解反應(yīng):FeCl3+3H2O=Fe(OH)3(膠體)+3HCl,這是一個(gè)可逆反應(yīng),選用飽和溶液的目的是增加鐵離子的濃度,有利于平衡向右移動,這樣更有利于氫氧化鐵膠體的制備,可以生成較多的膠體。如果用稀溶液會導(dǎo)致生成的膠體很少。
23.純鋅片和稀硫酸反應(yīng)較慢,為什么將鋅片一角在硫酸銅溶液中浸一下,反應(yīng)速率明顯加快?
【答】鋅片的一角在硫酸銅溶液中浸一下,發(fā)生置換反應(yīng),生成硫酸鋅和銅單質(zhì),此時(shí),金屬片上是鋅、銅單質(zhì)的混合物,可以形成原電池,原電池可以加快反應(yīng)的速率。
24.用金屬鈉制取氧化鈉常用NaNO2與Na反應(yīng),為什么不用Na在氧氣中燃燒的方法?
【答】Na在氧氣中緩慢氧化生成Na2O和Na2O2,如果鈉直接燃燒生成過Na2O2而不是氧化鈉,制取純凈的氧化鈉條件不好控制。Na與NaNO2反應(yīng)除生成氧化鈉外還可以生成氮?dú)釴2,N2可以保護(hù)鈉不會在空氣中被氧化。
25.接觸法制硫酸時(shí),由沸騰爐排出的氣體必須經(jīng)過洗滌其目的是什么?
【答】沸騰爐中主要是二硫化亞鐵這種硫鐵礦石的燃燒,因?yàn)榈V石純度不是很高,燃燒后生成的雜質(zhì)會很多,而這些雜質(zhì)有可能會使催化劑五氧化二釩中毒(或失效),一方面催化劑的價(jià)格貴,另一方面不利于接觸室合成三氧化硫,故為了合成順利和節(jié)省成本,要對沸騰爐出來的氣體進(jìn)行除雜處理。
26.乙炔的制取實(shí)驗(yàn)中,為什么將水改用飽和食鹽水就不會與碳化鈣劇烈反應(yīng)?
【答】食鹽水中食鹽電離出的Na+和Cl-占據(jù)一定空間,它們的存在可以減少水與電石(碳化鈣)的接觸面積,從而減緩水與電石(CaC2)的反應(yīng),防止因反應(yīng)速度太快而生成大量的泡沫。
27.洗滌沉淀選用的試劑有什么要求嗎?
【答】沉淀洗滌的試劑有以下幾種:①蒸餾水;②冷水、熱水;③有機(jī)溶劑,如酒精、丙酮、酒精水溶液等;④該物質(zhì)的飽和溶液。一般經(jīng)常用的洗滌劑是蒸餾水,如果用其他的洗滌劑,必有其“獨(dú)特”之處。用冷水適用范圍是產(chǎn)物不溶于水,目的是除去晶體表面附著的雜質(zhì),可適當(dāng)降低晶體因?yàn)槿芙舛斐蓳p失。有特殊的物質(zhì)其溶解度隨溫度升高而下降的,可以采用熱蒸餾水洗滌。用酒精等有機(jī)溶劑洗滌的適用范圍是晶體易溶于水,難溶于酒精,其好處常見有:可以降低晶體因溶解而造成損失,可以除去表面的可溶性雜質(zhì)和水分;酒精易揮發(fā),晶體易于干燥。用酒精的水溶液洗滌的適用范圍是晶體在水中能微溶(或不溶),難溶于酒精,目的是洗去晶體表面的雜質(zhì)離子,減少晶體的溶解損失,同時(shí)可以加快固體的干燥。濾液洗滌的適用范圍是常用于晶體的轉(zhuǎn)移,過濾時(shí)沖洗燒杯內(nèi)壁上殘留的晶體。用該物質(zhì)的飽和溶液洗滌晶體可以使因?yàn)榫w溶解造成的損失降到最低,若是易水解的物質(zhì)晶體洗滌也可以使用加入抑制水解的物質(zhì)進(jìn)行洗滌。
28.正丁醇與溴化氫制取正溴丁烷的實(shí)驗(yàn)中,各步洗滌的目的是什么?
【答】先用稀硫酸洗滌:除去未反應(yīng)的正丁醇及副產(chǎn)物1-丁烯和正丁醚。第一次蒸餾水洗滌:除去部分硫酸及水溶性雜質(zhì)。堿液 (Na2CO3) 洗滴:中和殘余的硫酸。第二次蒸餾水洗滌:除去殘留的堿、硫酸鹽及水溶性雜質(zhì)。
29.萃取和洗滌有什么區(qū)別?
【答】萃取是從混合物中抽取所需要的物質(zhì);洗滌是將混合物中所不需要的物質(zhì)除掉。萃取和洗滌均是利用物質(zhì)在不同溶劑中的溶解度不同來進(jìn)行分離操作,二者在原理上是相同的,只是目的不同。從混合物中提取的物質(zhì),如果是我們所需要的,這種操作叫萃?。蝗绻皇俏覀兯枰?,這種操作叫洗滌。
30.蒸餾時(shí)加熱的快慢,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響?為什么?
【答】蒸餾時(shí)加熱過猛,火焰太大,易造成蒸餾瓶局部過熱現(xiàn)象,使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,而且餾份純度也不高。加熱太慢,蒸氣達(dá)不到支口處,不僅蒸餾進(jìn)行得太慢,而且因溫度計(jì)水銀球不能被蒸氣包圍或瞬間蒸氣中斷,使得溫度計(jì)的讀數(shù)不規(guī)則,讀數(shù)偏低。
31.用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點(diǎn)?
【答】①磷酸的氧化性小于濃硫酸,不易使反應(yīng)物炭化;②無刺激性氣體SO2放出。
32.從溶液中得到溶質(zhì)晶體有哪些方法?
【答】若溶質(zhì)為加熱易分解的(如銨鹽NH4HCO3)、易被氧化的(Na2SO3)、易水解的(FeCl3、AlCl3等)或欲得到結(jié)晶水合物時(shí),必須采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法。易水解的鹽還要采取措施抑制水解;若溶質(zhì)受熱不易分解,不易水解,不易被氧化(NaCl),則可以采用蒸發(fā)結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥的方法。
33.化學(xué)平衡體系,溫度改變或壓強(qiáng)改變時(shí),應(yīng)該注意什么問題?
【答】溫度的改變可能會使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化,導(dǎo)致反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變,平衡移向有可能發(fā)生改變,若溫度過高,有可能副反應(yīng)發(fā)生。壓強(qiáng)的改變可能也會使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化,導(dǎo)致反應(yīng)前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變,平衡移向也有可能發(fā)生改變。
34.向BaCl2溶液中通入SO2 氣體無沉淀產(chǎn)生,有什么措施能產(chǎn)生沉淀?
【答】弱酸不能制備強(qiáng)酸,所以無沉淀產(chǎn)生。若要得到BaSO4沉淀可加入氧化性物質(zhì),如Cl2 、HNO3、NO2 、O2、O3、H2O2等;若要得到BaSO3沉淀可加入堿性物質(zhì),如NH3 、NaOH溶液、氨水等,若要得到S黃色沉淀,可以通入還原性H2S氣體。
35.用排空氣法收集氣體時(shí),需要蓋上毛玻璃片或塞上一團(tuán)疏松的棉花?
【答】目的是減少空氣與氣體的對流,增大氣體的純度。
36.為什么在氯堿工業(yè)中,電解飽和食鹽水時(shí)常用鹽酸控制陽極區(qū)溶液的pH在2~3?
【答】陽極產(chǎn)生的氯氣與水發(fā)生反應(yīng)Cl2+H2O HCl+HClO,增大溶液中鹽酸的濃度能夠使平衡逆向移動,減少氯氣在水中的溶解,有利于氯氣的逸出。
37. 適當(dāng)升溫氮?dú)夂蜌錃夂铣砂钡乃俾始涌?,但是溫度過高為什么反應(yīng)速率反而下降?
【答】溫度升高能夠加快合成氨反應(yīng)的反應(yīng)速率,溫度過高會使催化劑活性降低或失去活性,所以反應(yīng)速率反而降低。工業(yè)上N2和H2反應(yīng)的催化劑采用以鐵為主的催化劑,它在500度時(shí)的活性最高。
38. 在燃料電池中,為什么常在電極表面鍍上鉑粉?
【答】增大電極單位面積吸收氣體的分子數(shù),加快原電池電極反應(yīng)的速率。
39.如何檢驗(yàn)淀粉水解(催化劑是稀硫酸)的產(chǎn)物葡萄糖?
【答】取少許水解液置于試管中,分成兩份,一份滴加碘水,發(fā)現(xiàn)變藍(lán)色,說明有淀粉存在;另一份中加NaOH溶液使溶液呈堿性,再加入新制的氫氧化銅懸濁液加熱(或銀氨溶液水浴加熱),若產(chǎn)生磚紅色沉淀(或產(chǎn)生光亮的銀鏡,則證明水解產(chǎn)物中有葡萄糖。
40.如何檢驗(yàn)氫氣還原氧化銅實(shí)驗(yàn)中所得的紅色產(chǎn)物中是否含有Cu2O?
【答】取少許試樣置于試管中,加足量的稀硫酸,充分振蕩后觀察,若溶液呈藍(lán)色,則證明試樣中含有Cu2O,反之則不含Cu2O。(Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O)
41.含有酚酞的氫氧化鈉溶液中滴加氯水后紅色褪去的原因是什么?
【答】紅色褪去有兩種可能,第一種是氯水中的成分與NaOH反應(yīng)消耗了NaOH,使溶液的堿性減弱所致;第二中可能是氯水中的次氯酸氧化酚酞,使酚酞變質(zhì)所致。因此可以通過如下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:向褪色后的的溶液中滴加過量氫氧化鈉溶液,若溶液變紅色則第一種情況正確,若溶液不變紅則說明酚酞已經(jīng)變質(zhì),第二種情況正確。
42.電解精煉銅的CuSO4溶液為什么常用硫酸酸化?
【答】電解過程中伴隨著電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,同時(shí)也會產(chǎn)生熱能,溫度升高,促進(jìn)Cu2+水解,為了抑制Cu2+的水解,防止陽極附近Cu2+水解產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀,為了增強(qiáng)Cu2+的濃度,便于陰極析出Cu,所以常加入稀硫酸,同時(shí)也能增強(qiáng)電解液的導(dǎo)電性。
43.Fe2+與ClO-離子不能共存,為什么其書寫的離子方程式會不一樣?
【答】還原性較強(qiáng)的Fe2+容易被氧化性較強(qiáng)的ClO-離子氧化而不能共存,但不同的酸堿性溶液反應(yīng)產(chǎn)物有所不同,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式如下:在強(qiáng)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↓,
在堿性溶液中,2Fe2++ClO-+4OH-+H2O =2Fe(OH)3↓+Cl-
44.為什么Co(OH)2在空氣中加熱時(shí),隨溫度的變化得到固體依次為Co2O3、Co3O4、CoO?
【答】在空氣中加熱分解Co(OH)2,290℃時(shí)Co(OH)2完全脫水,Co2+會被空氣中的氧氣氧化到最高價(jià)態(tài),從而生成高價(jià)態(tài)Co2O3。溫度升高至500℃時(shí),高價(jià)態(tài)Co2O3部分分解出氧氣生成Co3O4,溫度再升高至1000℃時(shí),Co3O4再分解出氧氣生成CoO。
45.為什么Fe(OH)3在隔絕空氣中加強(qiáng)熱時(shí),隨溫度的變化得到的產(chǎn)物會不一樣?
【答】Fe(OH)3加熱分解成氧化鐵和水,1500度以上Fe2O3在高溫下分解為Fe3O4和氧氣,2200度左右Fe3O4分解為FeO和氧氣,3400度FeO最終分解為Fe和氧氣。
46.硼酸H3BO3為什么是一種一元弱酸?
【答】硼酸是一種缺電子化合物,它與水作用時(shí)可通過配位鍵結(jié)合生成一水合硼酸B(OH)3·H2O,然后B(OH)3·H2O電離產(chǎn)生少量H+和[B(OH)4]-,前者水合是化學(xué)變化,可用化學(xué)方程式表示,后者屬于電離,常見的寫法為H3BO3+H2O=H++[B(OH)4]-,可見硼酸與水作用時(shí),結(jié)合水電離的OH-而釋放出水電離的H+,這與氨氣溶于水顯弱堿性相類似,先水合后電離:NH3+H2O= NH4++OH-。Al(OH)3的酸式電離與硼酸電離相似:Al(OH)3+H2O =H++[Al(OH)4]-。所以H3BO3以及Al(OH)3當(dāng)作酸時(shí)都是一元弱酸。注意上述變化過程不是水解,因?yàn)殡m然破壞了水的電離,但沒有弱電解質(zhì)生成。
47.為什么要用藍(lán)色鈷玻璃觀察鉀的焰色?
【答】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。
48.在堿金屬密度的遞變的順序中,鉀為什么顯得特別?
【答】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。
49.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?
【答】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。
50.制備Fe(OH)3膠體的時(shí)候,為什么用FeCl3而不用Fe2(SO4)3 ?
【答】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。
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