高中化學常見疑難解析
(資料圖片)
1.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。
2.為什么可以用焓變（△H）表示化學反應的反應熱？
【答】化學反應一般在敞口容器中進行，即在恒壓（101Kpa）條件下進行，此時的熱效應稱為恒壓熱效應。
根據(jù)熱力學第一定律，體系的熱力學能(U，也稱為內(nèi)能)的變化等于以功和熱的形式傳遞的能量。△H=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為負值；W表示功，若環(huán)境對體系做功，W為正值，反之W為負值。
在恒壓條件下，△U=Qp+W=Qp—p(V2—V1),即恒壓熱效應Qp=△U+p(V2—V1)。其中p為壓強，V為體積。
焓（H）是一個狀態(tài)函數(shù)，熱力學規(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Qp相等，因此，可以用焓變表示化學反應的反應熱。
3.鹽橋的作用
【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€半電池相連而構成的原電池。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。
4.屏蔽效應、鉆穿效應和能級交錯現(xiàn)象？
【答】對于氫原子，核外只含有一個電子，這個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。在考慮某個電子時，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電子吸引作用的減弱稱為屏蔽效應。
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。
由于4s電子的鉆穿效應較大，而3d電子的屏蔽效應越大，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)象稱為能級交錯現(xiàn)象。同理，能級交錯現(xiàn)象如能量6s<4f<5d<6p。
5.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解釋因此金屬離子的半徑越小，正電荷越高，極化作用越強，奪取含氧酸氧離子的能力越強，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，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)龋挥械奶妓猁}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,因為H+的極化作用非常強。
6. 化學實驗中，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，因為濃硫酸的密度大，易造成溶液飛濺傷人。
7.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間使用？
【答】因為Al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內(nèi)部金屬，使鋁具有一定的抗腐蝕能力，故可以較長時間使用。
8.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。
9.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)出強光？
【答】因為鋁粉表面積大于鋁箔，與氧氣的接觸面積增大，反應迅速且劇烈，放出的熱量更多，更易于燃燒而發(fā)出耀眼的強光。如果使用乙炔焰或氫氧焰與鋁箔反應，由于乙炔焰或氫氧焰的溫度可高達3000℃，乙炔焰或氫氧焰可以破壞鋁表面的氧化鋁保護膜，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的溫度等措施。
10.為什么鈉先與鹽酸反應而與硫酸銅溶液先與水反應？
【答】鹽酸中的氫離子實際上是水合氫離子，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，待鹽酸反應完，鈉繼續(xù)與水反應；銅離子的氧化性比氫離子強，按反應先后鈉應該先與銅離子發(fā)生置換反應，鈉過量才能與水中的氫離子反應，但事實上，鈉投入到硫酸銅溶液中，鈉先與水發(fā)生置換反應，生成的氫氧化鈉再與硫酸銅溶液發(fā)生復分解反應生成氫氧化銅沉淀。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，鈉就先和水反應了，如果在水溶液中銅離子濃度較大時，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，但在加熱條件下，能夠置換出銅單質(zhì)。實驗時要控制鈉的用量，否則會發(fā)生劇烈爆炸，其次要避免氧氣將反應物和產(chǎn)物氧化變質(zhì)。
11.為什么金屬鋁能與較高濃度的氨水發(fā)生反應？
【答】鋁在堿性比較強的水溶液中能和水持續(xù)作用一段時間產(chǎn)生氫氣。堿性比較強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，使鋁和水的反應能持續(xù)進行，直至堿性減弱到一定程度，氫氧化鋁不再溶解，反應才停止。
12.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到氫氧化鋁溶解的要求。
13.實驗室加熱液體時為了防止暴沸，可以加入什么材料？
【答】暴沸指純凈的液體缺少汽化核心，加熱超過沸點仍不沸騰的熱滯后現(xiàn)象，加一點雜質(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，當液體中缺少氣泡時，即使溫度達到并超過了沸點，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、或一端封口的毛細管，因為它們都能防止加熱時的暴沸現(xiàn)象。值得注意的是，不能在液體沸騰時，加入止暴劑，不能用已使用過的止暴劑。簡單說就是因為加熱時燒杯中的液體會向上沖，從而造成了一個個冒出來的“噴泉”，劇烈時甚至會濺出傷人，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。
14.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，因為液氯與水反應生成酸要腐蝕鋼瓶。
15.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溶液中同時有較多的氫離子和硝酸根離子，硝酸具有較強氧化性，即發(fā)生反應：3Fe2++4H++NO3-=NO↑+3Fe3++2H2O，生成了Fe3+表現(xiàn)為黃色。由于主要反應是第②種情況，最后反應現(xiàn)象為溶液變黃色，同時有NO氣體產(chǎn)生，遇空氣會變?yōu)榧t棕色。
16.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。這時乙醇在水和溴乙烷中會以一個固定的比例溶解（按溶解性大小溶解）。
17.制氫氧化鐵膠體時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：FeCl3＋3H2O=Fe(OH)3（膠體）＋3HCl，這是一個可逆反應，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。如果用稀溶液會導致生成的膠體很少。
18.純鋅片和稀硫酸反應較慢，為什么將鋅片一角在硫酸銅溶液中浸一下，反應速率明顯加快？
【答】鋅片的一角在硫酸銅溶液中浸一下，發(fā)生置換反應，生成硫酸鋅和銅單質(zhì)，此時，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的速率。
19.用金屬鈉制取氧化鈉常用NaNO2與Na反應，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反應除生成氧化鈉外還可以生成氮氣N2，N2可以保護鈉不會在空氣中被氧化。
20.接觸法制硫酸時，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，因為礦石純度不是很高，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行除雜處理。
21.乙炔的制取實驗中，為什么將水改用飽和食鹽水就不會與碳化鈣劇烈反應？
【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，防止因反應速度太快而生成大量的泡沫。
22.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)，可適當降低晶體因為溶解而造成損失。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為晶體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)進行洗滌。
23.正丁醇與溴化氫制取正溴丁烷的實驗中，各步洗滌的目的是什么？
【答】先用稀硫酸洗滌：除去未反應的正丁醇及副產(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)。
24.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，這種操作叫萃取；如果不是我們所需要的，這種操作叫洗滌。
25.蒸餾時加熱的快慢，對實驗結果有何影響？為什么？
【答】蒸餾時加熱過猛，火焰太大，易造成蒸餾瓶局部過熱現(xiàn)象，使實驗數(shù)據(jù)不準確，而且餾份純度也不高。加熱太慢，蒸氣達不到支口處，不僅蒸餾進行得太慢，而且因溫度計水銀球不能被蒸氣包圍或瞬間蒸氣中斷，使得溫度計的讀數(shù)不規(guī)則，讀數(shù)偏低。
26.用磷酸做脫水劑比用濃硫酸做脫水劑有什么優(yōu)點？
【答】①磷酸的氧化性小于濃硫酸，不易使反應物炭化；②無刺激性氣體SO2放出。
27.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）或欲得到結晶水合物時，必須采用蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、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)結晶、過濾、洗滌、干燥的方法。
28.化學平衡體系，溫度改變或壓強改變時，應該注意什么問題？
【答】溫度的改變可能會使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化，導致反應前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變，平衡移向有可能發(fā)生改變，若溫度過高，有可能副反應發(fā)生。壓強的改變可能也會使物質(zhì)的狀態(tài)發(fā)生變化，導致反應前后氣體的分子數(shù)發(fā)生改變，平衡移向也有可能發(fā)生改變。
29.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。
30.用排空氣法收集氣體時，需要蓋上毛玻璃片或塞上一團疏松的棉花？
【答】目的是減少空氣與氣體的對流，增大氣體的純度。
31.為什么在氯堿工業(yè)中，電解飽和食鹽水時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。
32.適當升溫氮氣和氫氣合成氨的速率加快，但是溫度過高為什么反應速率反而下降？
【答】溫度升高能夠加快合成氨反應的反應速率，溫度過高會使催化劑活性降低或失去活性，所以反應速率反而降低。工業(yè)上N2和H2反應的催化劑采用以鐵為主的催化劑，它在500度時的活性最高。
33. 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的速率。
34.如何檢驗淀粉水解（催化劑是稀硫酸）的產(chǎn)物葡萄糖？
【答】檢驗的步驟是：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。
35.如何檢驗氫氣還原氧化銅實驗中所得的紅色產(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，若溶液呈藍色，則證明試樣中含有Cu2O，反之則不含Cu2O。（Cu2O+2H+=Cu2++Cu+H2O）
36.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驗驗證：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。
37.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)化為化學能，同時也會產(chǎn)生熱能，溫度升高，促進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Cu2+的濃度，便于陰極析出Cu，所以常加入稀硫酸，同時也能增強電解液的導電性。
38.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】還原性較強的Fe2+容易被氧化性較強的ClO－離子氧化而不能共存，但不同的酸堿性溶液反應產(chǎn)物有所不同，有關反應的離子方程式如下：在強酸性溶液中，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－
39.為什么Co(OH)2在空氣中加熱時，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Co(OH)2完全脫水，Co2+會被空氣中的氧氣氧化到最高價態(tài)，從而生成高價態(tài)Co2O3。溫度升高至500℃時，高價態(tài)Co2O3部分分解出氧氣生成Co3O4，溫度再升高至1000℃時，Co3O4再分解出氧氣生成CoO。
40.為什么Fe(OH)3在隔絕空氣中加強熱時，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。
41.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，它與水作用時可通過配位鍵結合生成一水合硼酸B(OH)3·H2O，然后B(OH)3·H2O電離產(chǎn)生少量H+和[B(OH)4]－，前者水合是化學變化，可用化學方程式表示，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，結合水電離的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當作酸時都是一元弱酸。注意上述變化過程不是水解，因為雖然破壞了水的電離，但沒有弱電解質(zhì)生成。
