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1、中学化学实验疑难中学化学实验疑难解答解答1.怎样清除玻璃仪器上粘附的不易溶于水的物质?怎样清除玻璃仪器上粘附的不易溶于水的物质?在玻璃仪器上粘附的不易溶于水的物质有碳酸盐、氢在玻璃仪器上粘附的不易溶于水的物质有碳酸盐、氢氧化铁或氢氧化铜等氢氧化物、二氧化锰、硫、银盐、氧化铁或氢氧化铜等氢氧化物、二氧化锰、硫、银盐、银镜、油污、酚醛树脂等。现将它们的洗涤方法介绍如银镜、油污、酚醛树脂等。现将它们的洗涤方法介绍如下:下:(1)除去碳酸盐可滴盐酸或用盐酸浸洗。例如碳酸钙就除去碳酸盐可滴盐酸或用盐酸浸洗。例如碳酸钙就可用此法洗去。可用此法洗去。(2)氢氧化物也可以用稀盐酸处理,将它们转变成可溶氢氧化物
2、也可以用稀盐酸处理,将它们转变成可溶性物质性物质(三氯化铁、氯化铜等三氯化铁、氯化铜等)后再用水刷洗。后再用水刷洗。(3)二氧化锰可用浓盐酸清除,也可用硫酸亚铁的酸性二氧化锰可用浓盐酸清除,也可用硫酸亚铁的酸性溶液、用硫酸酸化的亚硫酸钠溶液、用硫酸酸化的草溶液、用硫酸酸化的亚硫酸钠溶液、用硫酸酸化的草酸盐溶液清除。盛高锰酸钾溶液的试剂瓶和制氯气的酸盐溶液清除。盛高锰酸钾溶液的试剂瓶和制氯气的烧瓶内壁常用上述方法清除。烧瓶内壁常用上述方法清除。MnO2+2H2C2O4=MnC2O4+2CO2+2H2O(4)硫迹可加石灰水再加热煮沸除去。3Ca(OH)212S2=CaS5CaS2O33H2O生成的
3、多硫化钙和硫代硫酸钙都能被水洗去。(5)银盐(AgCl、AgBr)污迹可用硫代硫酸钠(Na2S2O3)清除。Na2S2O3可使AgCl、AgBr变成可溶性的络合物而溶解。AgBr2Na2S2O3Na3Ag(S2O2)2NaBr(6)银镜可用稀硝酸并稍加微热清除。3Ag4HNO33AgNO32H2ONO(7)油污一般可用热的纯碱(Na2CO3)、烧碱(NaOH)溶液或热肥皂水、合成洗涤剂来清除。(8)酚醛树脂可加入少量乙醇,浸泡几分钟,然后刷洗2.磨口活塞打不开时怎么办?如果是凡士林等油状物质粘住活塞,可以用电吹如果是凡士林等油状物质粘住活塞,可以用电吹风或微火慢慢加热使油类粘度降低,或熔化后用
4、木棒风或微火慢慢加热使油类粘度降低,或熔化后用木棒轻敲塞子即可打开。轻敲塞子即可打开。活塞长时间不用被灰尘等积垢粘住,可把它放入活塞长时间不用被灰尘等积垢粘住,可把它放入水中,浸泡几小时后便可打开。水中,浸泡几小时后便可打开。因碱性物质粘住的活塞可将仪器在水中加热至沸,因碱性物质粘住的活塞可将仪器在水中加热至沸,再用木棒轻敲塞子。再用木棒轻敲塞子。对于贮有试剂的试剂瓶塞打不开时,要针对于贮有试剂的试剂瓶塞打不开时,要针对所贮试剂的性质采取适当的方法。若瓶内对所贮试剂的性质采取适当的方法。若瓶内盛放的是腐蚀性试剂如浓硫酸等,先要把瓶盛放的是腐蚀性试剂如浓硫酸等,先要把瓶放在塑料桶内以防瓶破裂时浓
5、硫酸四溅,操放在塑料桶内以防瓶破裂时浓硫酸四溅,操作者要戴有机玻璃面罩,操作时不要使脸部作者要戴有机玻璃面罩,操作时不要使脸部离瓶口太近。准备工作做好后,可用木棒轻离瓶口太近。准备工作做好后,可用木棒轻敲瓶塞。也可洗净瓶口。用洗瓶吹洗一点蒸敲瓶塞。也可洗净瓶口。用洗瓶吹洗一点蒸馏水润湿磨口,再轻敲瓶塞。打开有毒蒸气馏水润湿磨口,再轻敲瓶塞。打开有毒蒸气的瓶塞的瓶塞(如液溴如液溴)要在通风橱内操作。对于因要在通风橱内操作。对于因结晶或碱金属盐沉积及强碱粘住的瓶塞,可结晶或碱金属盐沉积及强碱粘住的瓶塞,可把瓶口泡在水中或稀盐酸中,经过一段时间把瓶口泡在水中或稀盐酸中,经过一段时间后可能被打开后可能
6、被打开3.较常用的但又不宜长久存放的溶液较常用的但又不宜长久存放的溶液有哪些?有哪些?(1)石灰水Ca(OH)2CO2CaCO3H2O(2)氢硫酸及其盐的溶液。2H2SO22H2O2S(3)亚硫酸及其盐的溶液2H2SO3O22H2SO4(较慢)2Na2SO3O2=2Na2SO4(较快)(4)氯水、溴水、碘水。Cl2H2OHClOHCl2HClO2HClO2(5)亚铁盐溶液。4FeSO4O2+2H2O=4Fe(OH)SO4在保存亚铁盐溶液时,应加入足够浓度的酸,在保存亚铁盐溶液时,应加入足够浓度的酸,必要必要时应加入几颗铁钉来防止氧化。时应加入几颗铁钉来防止氧化。(6)高锰酸钾溶液。KMnO4溶
7、液的酸性溶液、中性溶液、微碱性溶液中都会缓慢地分解(在中性、微碱性溶液中分解较慢些),受光照会催化它的分解。所以KMnO4溶液应盛于棕色瓶中避光保存。4MnO4-4H+3O22H2O4MnO2(7)硝酸银溶液。硝酸银溶液。AgNO3溶液受光照而逐渐分解析溶液受光照而逐渐分解析出出Ag,AgNO3溶液应当装在棕色瓶中。溶液应当装在棕色瓶中。(9)银氨溶液。银氨溶液长久存放易分解而生成黑色的叠氮化银氨溶液。银氨溶液长久存放易分解而生成黑色的叠氮化银银(AgN3)沉淀,叠氮化银在干燥时一受震动会分解而发生猛沉淀,叠氮化银在干燥时一受震动会分解而发生猛然爆炸。配制银氨溶液时,应防止加入过量的氨水,否则
8、会然爆炸。配制银氨溶液时,应防止加入过量的氨水,否则会生成容易爆炸的雷酸银生成容易爆炸的雷酸银(AgONC)。(10)氢氧化铜的悬浊液氢氧化铜的悬浊液(检验醛基和多羟基时用检验醛基和多羟基时用)。存放时间较久,氢氧化铜会因分解而失效存放时间较久,氢氧化铜会因分解而失效.新制的氢氧化铜不是沉淀,而是胶体溶液。新制的氢氧化铜不是沉淀,而是胶体溶液。胶体溶液的分散系胶体溶液的分散系颗粒比溶液要大,但也是均匀的,是由于颗粒之间相互带有同颗粒比溶液要大,但也是均匀的,是由于颗粒之间相互带有同种电荷而互相排斥,所以不会形成沉淀。这种胶体溶液由于颗种电荷而互相排斥,所以不会形成沉淀。这种胶体溶液由于颗粒分散
9、,接触面广,所以可以和乙醛发生液相的反应。粒分散,接触面广,所以可以和乙醛发生液相的反应。如果时如果时间一长,会由于进入外界杂质造成胶体的聚沉现象,使之难以间一长,会由于进入外界杂质造成胶体的聚沉现象,使之难以发生液相反应。发生液相反应。v在实验室里用加热氯酸钾来制取氧气,加入二氧化在实验室里用加热氯酸钾来制取氧气,加入二氧化锰作催化剂,对于二氧化锰的催化作用,到目前为锰作催化剂,对于二氧化锰的催化作用,到目前为止的解释止的解释:有的文献认为反应过程如下:有的文献认为反应过程如下:v2KClO32MnO2=2KMnO4Cl2O2v2KMnO4=K2MnO4MnO2O2vK2MnO4Cl2=2K
10、ClMnO2O2v有时生成的氯化钾带有紫红色,说明了反应过程中有时生成的氯化钾带有紫红色,说明了反应过程中有有MnO4-存在。存在。“白雾白雾”是氯酸钾受热分解生成的氯化钾以微粒分是氯酸钾受热分解生成的氯化钾以微粒分散在氧气中的原因。散在氧气中的原因。4.实验室制取氧气时,为什么有时会闻到氯气的气味,并有实验室制取氧气时,为什么有时会闻到氯气的气味,并有“白白雾雾”产生?产生?v但是,有的文献认为,在氯酸钾受热分解反但是,有的文献认为,在氯酸钾受热分解反应机理是:应机理是:2KClO34MnO2=2KCl2Mn2O72Mn2O74MnO23O2持这种看法的,对于为什么存在氯气的气持这种看法的,
11、对于为什么存在氯气的气味得不到应有的解释味得不到应有的解释5.在实验室中制取氢气时,锌粒表面的黑色在实验室中制取氢气时,锌粒表面的黑色物质是什么?物质是什么?将锌粒和稀硫酸反应制取氢气时,经常发将锌粒和稀硫酸反应制取氢气时,经常发现残余的锌粒表面附着一层黑色的物质,或现残余的锌粒表面附着一层黑色的物质,或者在锌粒全部溶解后看到有黑色的悬浮物残者在锌粒全部溶解后看到有黑色的悬浮物残留在液体中。不纯锌粒中常含有留在液体中。不纯锌粒中常含有Pb、Bi、Cu、Sn等杂质,当锌粒和酸发生反应时,锌中所等杂质,当锌粒和酸发生反应时,锌中所含的含的Pb、Bi、Cu、Sn等较不活泼的金属杂等较不活泼的金属杂质
12、就游离出来,成微粒状态而呈黑色,并部质就游离出来,成微粒状态而呈黑色,并部分沉积在锌粒表面。它们能形成无数微小的分沉积在锌粒表面。它们能形成无数微小的原电池,对氢气发生的速度起促进作用原电池,对氢气发生的速度起促进作用6.电解水时为什么要加入少量电解质?电解水时为什么要加入少量电解质?从纯水的导电实验测得,在从纯水的导电实验测得,在25时,纯水中时,纯水中H+离子和离子和OH-离子的浓度等于离子的浓度等于10-7摩摩/升。因此,实际升。因此,实际上观察不到水的电解现象。这是因为,当上观察不到水的电解现象。这是因为,当H+离子在离子在阴极上得到电子而生成氢气时,破坏了附近水的电阴极上得到电子而生
13、成氢气时,破坏了附近水的电离平衡,最终使阴极附近的离平衡,最终使阴极附近的OH-离子的数目相对地离子的数目相对地增多,这就使阴极附近的溶液带负电,它会吸引其增多,这就使阴极附近的溶液带负电,它会吸引其它的它的H+离子并阻止离子并阻止H+离子继续在阴极上放电。阳极离子继续在阴极上放电。阳极的情况与此相仿。若在水中加入少量某种强电解质,的情况与此相仿。若在水中加入少量某种强电解质,由于这些强电解质在溶液中全部电离,离子数目增由于这些强电解质在溶液中全部电离,离子数目增多,在电场的影响下分别向两极移动,这样,水在多,在电场的影响下分别向两极移动,这样,水在电解时,阴阳两极附近的溶液里离子的电荷得到平
14、电解时,阴阳两极附近的溶液里离子的电荷得到平衡,使水的电解能继续进行。衡,使水的电解能继续进行。以纯水中加入以纯水中加入Na2SO4通电分解为例,在通电分解为例,在水溶液中存在着水溶液中存在着Na+、H+、SO42-、OH-四种四种离子。根据它们电极电位的高低,在阳极,离子。根据它们电极电位的高低,在阳极,OH-离子放电,产物是氧气。随着离子放电,产物是氧气。随着OH-离子不离子不断放电,如前所述,阳极附近聚集了相对多断放电,如前所述,阳极附近聚集了相对多的的OH-离子时,由于离子时,由于SO42-离子不断迁移到阳离子不断迁移到阳极附近,使阳极附近溶液里离子的电荷得到极附近,使阳极附近溶液里离
15、子的电荷得到了平衡。在阴极,了平衡。在阴极,H+离子放电,产物是氢气。离子放电,产物是氢气。同理,阴极附近溶液里离子的电荷也得到平同理,阴极附近溶液里离子的电荷也得到平衡。这样,水的电离平衡就不断向右移动,衡。这样,水的电离平衡就不断向右移动,H+离子和离子和OH-离子不断地在两极上放电,但离子不断地在两极上放电,但Na2SO4并不发生电解,它只是起着使电极附并不发生电解,它只是起着使电极附近电解溶液里的电荷迅速得到平衡,从而使近电解溶液里的电荷迅速得到平衡,从而使水的电解能继续进行的作用水的电解能继续进行的作用7.电解水时为什么收集的氢气和氧气电解水时为什么收集的氢气和氧气体积之比不恰是体积
16、之比不恰是2 1?怎样克服?怎样克服?(1)氢、氧两种气体在水中的溶解度不同。氧气的溶解氢、氧两种气体在水中的溶解度不同。氧气的溶解度稍大些。度稍大些。(2)电极的氧化、电极产生副反应等。如用稀硫酸溶液电极的氧化、电极产生副反应等。如用稀硫酸溶液作电解液,有人认为有下列副反应发生:作电解液,有人认为有下列副反应发生:vH2SO4H+HSO4-v在阴极:在阴极:2H+2eH2v在阳极:在阳极:2HSO4-2eH2S2O8(过二硫酸过二硫酸)vH2S2O8H2OH2SO4H2SO5(过一硫酸过一硫酸)vH2SO5H2OH2O2H2SO4生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气。生成的过氧化氢
17、在酸性溶液中较稳定,不易放出氧气。克服的办法是,在电解液中加入碱比加入酸的误克服的办法是,在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些。或者事先将电解液用氧气饱和,可以消差会小些。或者事先将电解液用氧气饱和,可以消除因溶解度不同而产生的误差除因溶解度不同而产生的误差8.氯水和碘化钾溶液反应,为什么有时看不到紫黑色的碘析出?氯水和碘化钾溶液反应的化学方程式如下:氯水和碘化钾溶液反应的化学方程式如下:Cl22Kl2KClI2由此可见,反应中应见到有紫黑色的碘析出。但往往看到的是由此可见,反应中应见到有紫黑色的碘析出。但往往看到的是溶液呈棕红色或无色的现象。如果碘化钾溶液过量,那末生成溶液呈棕红色或无色的现
18、象。如果碘化钾溶液过量,那末生成的碘还未来得及沉析就会与溶液中多余的碘化钾反应而生成棕的碘还未来得及沉析就会与溶液中多余的碘化钾反应而生成棕红色的多碘化物:红色的多碘化物:KII2=KI3如果氯水过量,那么生成的碘就将进一步被氧化为碘酸:如果氯水过量,那么生成的碘就将进一步被氧化为碘酸:I25Cl26H2O2HIO310HCl所以,溶液呈现棕红色是由于碘化钾溶液过量引起的,所以,溶液呈现棕红色是由于碘化钾溶液过量引起的,而溶液为无色则是由于氯水过量引起的而溶液为无色则是由于氯水过量引起的10.在实验室配制碘的水溶液通常不是将碘溶于在实验室配制碘的水溶液通常不是将碘溶于水,而是将碘溶于碘化钾溶液
19、,这是为什么?水,而是将碘溶于碘化钾溶液,这是为什么?固态碘是非极性分子晶体,难溶于极性较强的水固态碘是非极性分子晶体,难溶于极性较强的水中,在中,在25时,时,1升水中只能溶解升水中只能溶解0.3克碘。实验室克碘。实验室使用的碘水要求有比较大的浓度。为了得到浓度较使用的碘水要求有比较大的浓度。为了得到浓度较大的碘水,可先向水中加入少量碘化钾晶体,然后大的碘水,可先向水中加入少量碘化钾晶体,然后再加入碘的晶体。这是由于在含有碘离子的溶液中,再加入碘的晶体。这是由于在含有碘离子的溶液中,每个碘离子可以跟一个碘分子结合,生成三碘离子每个碘离子可以跟一个碘分子结合,生成三碘离子I3-。生成的。生成的
20、I3-离子能够离解成碘和碘离子,溶液中离子能够离解成碘和碘离子,溶液中有下列平衡存在:有下列平衡存在:I-I2=I3-v当反应需要碘时,上述平衡即向左方移动,使溶液当反应需要碘时,上述平衡即向左方移动,使溶液内有碘供应,所以含有内有碘供应,所以含有I3-离子溶液的性质与含有离子溶液的性质与含有I2的溶液即碘水的性质相似的溶液即碘水的性质相似11.氯水和硫化钠溶液反应时,为什么氯水和硫化钠溶液反应时,为什么往往看不到乳黄色浑浊现象?往往看不到乳黄色浑浊现象?氯水和硫化钠溶液反应的化学方程式如下:Cl2Na2S2NaClS由此可见,反应中应有乳黄色浑浊现象产生,表明有硫析出。但往往看到的是溶液呈黄
21、色或无色的现象。v如果硫化钠溶液过量,那末反应中产生的单如果硫化钠溶液过量,那末反应中产生的单质硫就会继续和硫化钠反应而生成多硫化钠质硫就会继续和硫化钠反应而生成多硫化钠Na2Sx(x=25),多硫化钠能溶于水,这时溶,多硫化钠能溶于水,这时溶液呈黄色。液呈黄色。v如果氯水过量,那末反应中产生的单质硫会如果氯水过量,那末反应中产生的单质硫会进一步氧化为进一步氧化为H2SO4。反应式如下:。反应式如下:S3Cl24H2OH2SO46HClv可知氯水和硫化钠溶液反应得不到硫的原因可知氯水和硫化钠溶液反应得不到硫的原因是由于硫化钠或氯水过量所引起的是由于硫化钠或氯水过量所引起的12.铜与浓硫酸共热时
22、产生的黑色物质铜与浓硫酸共热时产生的黑色物质是什么?是什么?v国外的化学工作者指出铜和浓硫酸共热时最常见到的反应产国外的化学工作者指出铜和浓硫酸共热时最常见到的反应产物是硫酸铜和硫化亚铜。物是硫酸铜和硫化亚铜。v在在80以后,随着温度的提高,反应中硫酸铜的生成逐渐增以后,随着温度的提高,反应中硫酸铜的生成逐渐增加,而硫化亚铜的生成却逐渐减少,到达加,而硫化亚铜的生成却逐渐减少,到达270时,硫化亚时,硫化亚铜在反应中完全消失。反应铜在反应中完全消失。反应vCu2H2SO4=CuSO4SO2+2H2Ov在各种温度都占优势,而在在各种温度都占优势,而在270以上时则是唯一的反应。以上时则是唯一的反
23、应。v另一个反应另一个反应v5Cu4H2SO4=Cu2S3CuSO44H2Ov与第一个反应同时进行。在与第一个反应同时进行。在80左右时,第二个反应达到和左右时,第二个反应达到和第一个反应相对的最大速率。而在第一个反应相对的最大速率。而在80以后,由于下述两个以后,由于下述两个反应的存在,硫化亚铜在反应中逐渐消失。反应的存在,硫化亚铜在反应中逐渐消失。vCu2S2H2SO4CuSCuSO42H2OSO2vCuS4H2SO4CuSO44SO2+4H2Ov近年来,我国化学工作者对该反应的机理也进行了近年来,我国化学工作者对该反应的机理也进行了研究,得出如下结论:在较低温度下,铜与浓硫酸研究,得出如
24、下结论:在较低温度下,铜与浓硫酸作用后,先生成的黑色物质为作用后,先生成的黑色物质为Cu2S;提高温度后,;提高温度后,生成的黑色物质为生成的黑色物质为CuS。指出铜与浓硫酸之间的反。指出铜与浓硫酸之间的反应主要有:应主要有:vCu2H2SO4CuSO4SO22H2Ov5Cu4H2SO4Cu2S3CuSO4+4H2OvCu2S2H2SO4CuSCuSO42H2OSO2CuS2H2SO4SCuSO4SO22H2Ov第一个反应的反应温度在第一个反应的反应温度在250附近。当铜耗尽时,附近。当铜耗尽时,生成的生成的Cu2S按第三、四个反应式发生反应。按第三、四个反应式发生反应。v铜与浓硫酸作用后,生
25、成的黑色物质铜与浓硫酸作用后,生成的黑色物质CuS、Cu2S得得以沉淀出来,可能是因为它们的溶度积较小的缘故以沉淀出来,可能是因为它们的溶度积较小的缘故13.久置于空气中的硫化钠为什么会变黄?久置于空气中的硫化钠为什么会变黄?v硫化钠具有强烈的吸湿性,在空气中易被氧气氧化硫化钠具有强烈的吸湿性,在空气中易被氧气氧化为多硫化物,反应式如下:为多硫化物,反应式如下:vS2-H2O=HS-OH-4HS-O22H2O2S22-vNa2S也可以被氧化为也可以被氧化为S,而,而S能溶解于能溶解于Na2S形成多形成多硫化钠。反应如下:硫化钠。反应如下:v2Na2SO22H2O4NaOH2Sv(x-1)SNa
26、2SNa2Sxv多硫化物中硫的个数为多硫化物中硫的个数为25。多硫化物都是有色的,。多硫化物都是有色的,二硫化物呈浅黄色,五硫化物为深黄色或红色,其二硫化物呈浅黄色,五硫化物为深黄色或红色,其它多硫化物颜色介于两者之间。它多硫化物颜色介于两者之间。Na2S暴露于空气中暴露于空气中时间越长,则越易形成多硫化物,所以颜色越来越时间越长,则越易形成多硫化物,所以颜色越来越深深14.在加热氢氧化钙和氯化铵制取氨气的实验中,黄色在加热氢氧化钙和氯化铵制取氨气的实验中,黄色物质是什么?物质是什么?将黄色物质溶于少量水中,当加入将黄色物质溶于少量水中,当加入KSCN时生成时生成血红色溶液,。这说明黄色杂质中
27、含有血红色溶液,。这说明黄色杂质中含有Fe3+。检验氯化铵,发现氯化铵中并不含有铁的化合物,检验氯化铵,发现氯化铵中并不含有铁的化合物,初步推测初步推测Fe3+是氢氧化钙带进去的。为了证实这一是氢氧化钙带进去的。为了证实这一点,可用纯度较高的氢氧化钙和氯化铵重复制取氨点,可用纯度较高的氢氧化钙和氯化铵重复制取氨气的实验,结果没有发现黄色物质产生。由此可以气的实验,结果没有发现黄色物质产生。由此可以断定,那种黄色物质是粗石灰中所含有的三价铁的断定,那种黄色物质是粗石灰中所含有的三价铁的化合物,在高温时和氯化铵反应产生的三氯化铁。化合物,在高温时和氯化铵反应产生的三氯化铁。因为三氯化铁的升华温度因
28、为三氯化铁的升华温度(大于大于300)与氯化铵的升与氯化铵的升华温度华温度(332350)相差无几,所以在实验过程中,相差无几,所以在实验过程中,在试管壁上白霜状的氯化铵的升华物附近,常伴随在试管壁上白霜状的氯化铵的升华物附近,常伴随有三氯化铁黄色的升华物质。有三氯化铁黄色的升华物质。15.为什么浓硝酸跟金属反应的还原产物为为什么浓硝酸跟金属反应的还原产物为NO2,稀硝酸的还原产物主要是,稀硝酸的还原产物主要是NO,更稀的硝酸的,更稀的硝酸的还原产物还原产物N2O、N2NH3等?等?v当浓硝酸与金属作用时,硝酸本身浓度的因素占主要地位,第一步的还原产物主要是亚硝酸,亚硝酸是不稳定的化合物,它分
29、解为NO2和NO:v2HNO2NO2NOH2Ov而NO2、NO和HNO3之间又有如下的平衡:3NO2H2O=2HNO3NOv在浓硝酸中,平衡向左移动,因此还原产物主要是在浓硝酸中,平衡向左移动,因此还原产物主要是NO2。在反应过程中,尽管有。在反应过程中,尽管有NO生成,但它在浓硝生成,但它在浓硝酸中不能存在,继续被氧化成酸中不能存在,继续被氧化成NO2。v关于稀硝酸浓度关于稀硝酸浓度(约为约为810N)与金属反应的还原产与金属反应的还原产物,从下面的化学平衡方程式可以看出物,从下面的化学平衡方程式可以看出v3NO2H2O=2HNO3NOv在稀硝酸中,平衡向右移动,因此还原产物主要是在稀硝酸中
30、,平衡向右移动,因此还原产物主要是NO。v至于在更稀的硝酸中,还原产物有至于在更稀的硝酸中,还原产物有N2、NH3v总之,硝酸与金属的反应比较复杂,对反应机理还总之,硝酸与金属的反应比较复杂,对反应机理还不能得到一致的说法不能得到一致的说法16.为什么氯化铜溶液跟碳酸钠溶液反应的产物是氢氧为什么氯化铜溶液跟碳酸钠溶液反应的产物是氢氧化铜,而不是碳铜?化铜,而不是碳铜?v氯化铜溶液跟碳酸钠溶液进行反应时,实验的结果氯化铜溶液跟碳酸钠溶液进行反应时,实验的结果是除有蓝色沉淀产生外,还有二氧化碳气体产生。是除有蓝色沉淀产生外,还有二氧化碳气体产生。这是由于氯化铜溶液跟碳酸钠溶液混和,水解反应这是由于
31、氯化铜溶液跟碳酸钠溶液混和,水解反应很完全的缘故。很完全的缘故。vCu2+CO32-H2OCu(OH)2CO2v为什么为什么Cu2+跟跟CO32-不结合成碳酸铜呢?比较常温下不结合成碳酸铜呢?比较常温下Cu(OH)2和和CuCO3的溶度积便可知道:的溶度积便可知道:vCu(OH)2:Ksp5.610-20;vCuCO3:Ksp1.410-10vCu2+跟跟OH-结合成结合成Cu(OH)2比比Cu2+跟跟CO32-结合成结合成CuCO3容易得多,所以,在这个反应里水解占主导容易得多,所以,在这个反应里水解占主导地位地位17锌是强还原剂,高锰酸钾是强氧化剂,为什么纯锌锌是强还原剂,高锰酸钾是强氧化
32、剂,为什么纯锌不能使高锰酸钾溶液褪色?不能使高锰酸钾溶液褪色?v用锌粉和酸性高锰酸钾溶液作用。它们的标准电极用锌粉和酸性高锰酸钾溶液作用。它们的标准电极电位分别是:电位分别是:Zn2+/Zn为为-0.763伏,伏,MnO4-/Mn2为为1.51伏伏1.51-(-0.763)2.273伏伏v得到的是正值,而且电极电位差值很大,从理论上得到的是正值,而且电极电位差值很大,从理论上说,这个反应可以发生。但实际上把纯锌加入高锰说,这个反应可以发生。但实际上把纯锌加入高锰酸钾溶液中,看不到它褪色。这不是反应不能发生,酸钾溶液中,看不到它褪色。这不是反应不能发生,而是在常温和没有催化剂存在的条件下,这个反
33、应而是在常温和没有催化剂存在的条件下,这个反应的反应速度极慢,几乎不发生反应的反应速度极慢,几乎不发生反应18.为什么制取乙烯时,浓硫酸要过量,且不能浓度太大?为什么制取乙烯时,浓硫酸要过量,且不能浓度太大?实验室里制取乙烯,是用乙醇跟浓硫酸作用,首先生成硫酸实验室里制取乙烯,是用乙醇跟浓硫酸作用,首先生成硫酸氢乙酯,然后硫酸氢乙酯在氢乙酯,然后硫酸氢乙酯在160以上分解,生成乙烯和硫以上分解,生成乙烯和硫酸。酸。乙醇的酯化反应是可逆的,为了充分利用乙醇,使平衡向乙醇的酯化反应是可逆的,为了充分利用乙醇,使平衡向生成酯的方向移动,所以必须使浓硫酸过量。经验证明:生成酯的方向移动,所以必须使浓硫
34、酸过量。经验证明:1体积乙醇体积乙醇(浓度不低于浓度不低于95)和和3体积浓硫酸混和,乙醇的酯体积浓硫酸混和,乙醇的酯化程度很高,乙醇损失很少。随着硫酸氢乙酯的分解,乙烯化程度很高,乙醇损失很少。随着硫酸氢乙酯的分解,乙烯的生成,反应物中硫酸的量逐渐增多,乙醇量相对减少,故的生成,反应物中硫酸的量逐渐增多,乙醇量相对减少,故硫酸用量再多也是多余的了,所以硫酸和乙醇用量以硫酸用量再多也是多余的了,所以硫酸和乙醇用量以3 1为为宜。由于硫酸具有氧化性,且浓度越大氧化性越强,在加热宜。由于硫酸具有氧化性,且浓度越大氧化性越强,在加热时,有一部分乙醇被氧化,结果生成时,有一部分乙醇被氧化,结果生成CO
35、2、CO、C、SO2等等(因此试管中常有黑色物产生因此试管中常有黑色物产生)。然而硫酸稀了又不利于乙烯。然而硫酸稀了又不利于乙烯的生成,所以一般用的生成,所以一般用24N的硫酸较为合适的硫酸较为合适19.为什么用碳化钙制取乙炔时常有难闻的气味产生?为什么用碳化钙制取乙炔时常有难闻的气味产生?怎样除去?怎样除去?v生产碳化钙的原料是生石灰和焦炭,它们中常含生产碳化钙的原料是生石灰和焦炭,它们中常含有杂质硫、磷和砷。因此当用电弧炉制造碳化钙时,有杂质硫、磷和砷。因此当用电弧炉制造碳化钙时,同时可生成磷化钙、硫化钙,砷化钙。在碳化钙和同时可生成磷化钙、硫化钙,砷化钙。在碳化钙和水反应时,磷化钙、硫化
36、钙、砷化钙也跟水反应,水反应时,磷化钙、硫化钙、砷化钙也跟水反应,生成生成PH3、H2S、AsH3混杂在乙炔之中,使乙炔具混杂在乙炔之中,使乙炔具有难闻的气味和毒性。有难闻的气味和毒性。v为了把它们除去,可使气体通过酸性重铬酸钾洗液为了把它们除去,可使气体通过酸性重铬酸钾洗液和碱溶液进行洗涤:和碱溶液进行洗涤:PH3被氧化为被氧化为H3PO4,H2S被氧被氧化成化成K2SO4,AsH3被氧化成被氧化成H3AsO4。通过碱液再。通过碱液再除去剩余的除去剩余的pH3、H2S、AsH3和酸等和酸等20.为什么制取溴苯,开始时反应较慢?一般制得的溴苯都不纯净,怎样使为什么制取溴苯,开始时反应较慢?一般
37、制得的溴苯都不纯净,怎样使它净化?它净化?苯与溴在铁催化下,可生成溴苯:苯与溴在铁催化下,可生成溴苯:这个反应实际上起催化作用的不是铁,而是三溴化铁,并进而生成四溴这个反应实际上起催化作用的不是铁,而是三溴化铁,并进而生成四溴化铁复合离子。这个过程需要一定的时间,致使反应一开始并不明显。化铁复合离子。这个过程需要一定的时间,致使反应一开始并不明显。反应完毕后,反应混和物中含有溴、三溴化铁、氢溴酸以及溴苯等。要制反应完毕后,反应混和物中含有溴、三溴化铁、氢溴酸以及溴苯等。要制得较纯净的溴苯,可先将反应混和物倒入冷水中,由于溴比水重,溴化铁、得较纯净的溴苯,可先将反应混和物倒入冷水中,由于溴比水重
38、,溴化铁、氢溴酸溶于水,这样可把大量杂质除去。因为溴在溴苯中的溶解度大于在氢溴酸溶于水,这样可把大量杂质除去。因为溴在溴苯中的溶解度大于在水中的溶解度,所以难以用水将溴完全洗净。为了进一步提纯溴苯,可将水中的溶解度,所以难以用水将溴完全洗净。为了进一步提纯溴苯,可将不纯的溴苯先放在分液漏斗中用水洗,然后再用稀氢氧化钠溶液洗,不纯的溴苯先放在分液漏斗中用水洗,然后再用稀氢氧化钠溶液洗,NaOH与与Br2作用,生成溶于水的作用,生成溶于水的NaBr和和NaBrO,使溴除去。最后再用水洗,然,使溴除去。最后再用水洗,然后加以干燥,即可得到较纯的溴苯后加以干燥,即可得到较纯的溴苯.21.苯酚跟溴水反应
39、时,为什么有时得不到白色的三溴苯酚?实验中使用饱和的溴水,在常温下立刻发生反应,会生成2、4、6-三溴苯酚的白色沉淀。但有时实验中却出现了黄色沉淀,这是因为在过量的溴水中,三溴苯酚可以继续和次溴酸(溴水中存在)作用生成黄色的2、4、4、6-四四溴环己二烯酮。如用溴环己二烯酮。如用2的氢碘酸的氢碘酸(或亚硫酸或亚硫酸氢钠溶液氢钠溶液)处理,可重新还原为处理,可重新还原为2、4、6-三溴三溴苯酚。苯酚。22.为什么不能用金属钠来区别乙醇、乙醛和丙酮?应该选择什么试剂来区为什么不能用金属钠来区别乙醇、乙醛和丙酮?应该选择什么试剂来区别它们?别它们?怎样区别乙醇、乙醛和丙酮?有的读物上把答案写成:怎样
40、区别乙醇、乙醛和丙酮?有的读物上把答案写成:“与钠反应能与钠反应能产生氢气的为乙醇;发生银镜反应的是乙醛;余下的一种为丙酮。产生氢气的为乙醇;发生银镜反应的是乙醛;余下的一种为丙酮。”这这与实际情况是不相符的,因为乙醛和丙酮也能与金属钠反应,有氢气放与实际情况是不相符的,因为乙醛和丙酮也能与金属钠反应,有氢气放出。出。乙醛和丙酮分子中由于羰基乙醛和丙酮分子中由于羰基(CO)的吸电子作用,使的吸电子作用,使-碳上的氢原碳上的氢原子也很活泼,所以它们跟金属钠都能反应。子也很活泼,所以它们跟金属钠都能反应。区别乙醇、乙醛和丙酮时,可以先用银氨溶液作试剂,能发生银镜反区别乙醇、乙醛和丙酮时,可以先用银
41、氨溶液作试剂,能发生银镜反应者为乙醛,余者为乙醇和丙酮。再用酸性高锰酸钾溶液区别,乙醇有应者为乙醛,余者为乙醇和丙酮。再用酸性高锰酸钾溶液区别,乙醇有还原性,能使紫红色的高锰酸钾溶液立即褪色,本身被氧化成乙酸,丙还原性,能使紫红色的高锰酸钾溶液立即褪色,本身被氧化成乙酸,丙酮则很难被高锰酸钾氧化酮则很难被高锰酸钾氧化23.酯水解时为什么既可用酸又可用碱作催化剂?酯在酸性溶液里水解时,第一步是H加到烷氧基的氧原子上。酯在碱性溶液里水解时,第一步是OH-加到羰基的碳原子上。前一个生成物能跟OH-离子相结合,后一个生成物能跟H离子相结合,在两种情况下都得到相同的中间产物:这个中间产物分裂成醇和酸:酯的水解在碱的作用下能更快地进行,这是因为碱既能起催化作用,又能跟生成的酸结合成盐,使平衡向水解方向进行