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高中化学:化学反应中的15条优先原理

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1.优先放电原理

电解电解质水溶液时,阳极放电顺序为:活泼金属阳极(Au、Pt 除外)>S2->I-> Br->Cl->OH->含氧酸根离子和F-。

即位于前边的还原性强的微粒优先失去电子。只要有水,含氧酸根离子和F-就不能失去电子。

阴极放电顺序为:

Ag+>Hg2+>Fe3+>Cu2+>H+>Pb2+>Sn2+>Fe2+>Zn2+>Al3+>Mg2+>Na+>Ca2+>K+

即位于前边的氧化性强的微粒优先得到电子。只要有水,一般H后面的离子不能得到电子。

例题:用铂电极电解含物质的量浓度相同的Fe2+、Fe3+、H+的混合溶液时,优先在阴极上还原的是( )。

A. Cu2+B. Fe2+C. Fe3+     D. H+

答案:C

2.优先氧化原理

若某一溶液中同时含有多种还原性物质,则加入一种氧化剂时,优先氧化还原性强的物质。

例题:向100ml含0.005moI/L的KI和0.005mol/L的KBr的混合溶液中通入标准状况下的Cl256mL,生成物为(    )。

A. KCl和Br2

B. KCl和I2

C. KCl和Br2、I2  

D. Br2

解:因为还原性I->Br-,所以优先氧化I-,n(I-)=0.005×0.l=0.005mol,n(Cl2)=56/22400 =0.00025mol,由2I-+Cl2=I2+2Cl-知I-和Cl2刚好反应完。Br-没有反应,选B。

3.优先还原原理

若某一溶液中同时含有多种氧化性物质,则加入一种还原剂时,优先还原氧化性强的物质。

例题:在含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.01mol的酸性混合溶液中加入0.01mol铁粉,经搅拌后发生的变化应是(   )。

A. 铁溶解,析出0.01molAg和0.005molCu

B. 铁溶解,析出0.0lmolAg并放出H2

C. 铁溶解,析出0.01molAg,溶液中不再有Fe3+

D. 铁溶解,析出0.0lmolAg,溶液中不再有Cu2+。

解:因为氧化性Ag+>Fe3+>Cu2+>H+,所以先发生: 2Ag++ Fe = 2Ag + Fe2+,再发生:2Fe3+十 Fe = 3Fe2+,所以0.005mol铁粉将0.01 mol银离子消耗完,剩下的0.005mol铁粉将铁离子消耗完,整个过程析出0.01mol银,最终溶液里面没有铁离子。故选C。

4.优先沉淀原理

若某一溶液中同时存在几种能与所加试剂形成沉淀的离子,则溶解度(严格讲应为溶度积)小的物质优先沉淀。

向KCl、NaBr、KI混合溶液中逐渐加入AgNO3溶液时,先析出AgI,其次为AgBr,最后为AgCl。

5.优先吸附原理

任何固体都有吸附气体和液体的特性。但不同的固体物质对不同的气体或液体吸附能力不同,吸附能力大者优先吸附。

将活性炭粉末投入到NO2和O2的混合气体中,活性炭会优先吸附NO2,而留下O2,因为活性炭对有色气体和有色物质吸附能力很强,制糖工业中常用活性炭使糖浆脱色。

6.优先吸收原理

用干燥剂干燥气体或用液体净化气体时,优先吸收溶解度大的气体或易被吸收的气体。

实验室制Cl2时,Cl2中常混有少量HCl,为除去HCl,常把Cl2和HCl的混合气体通入饱和食盐水,因为HCI在水中溶解度大,所以优先被吸收,Cl2只有少量损耗。

又如实验室制得的乙酸乙酯蒸汽中常混有少量乙酸和乙醇,将混合气体通入到饱和Na2CO3溶液中,乙酸和乙醇优先被吸收。

7.优先中和原理

若某一溶液中同时含有几种酸性物质(或碱性物质),当加入一种碱(或酸)时,酸性(或碱性)强的物质优先被中和。

给NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入盐酸时,先发生:NaOH十HCl=NaCl十H2O,再发生:Na2CO3十HCI=NaHCO3 十NaCl, 最后发生:NaHCO3+HCl=NaCl十CO2十H2O

化学上常利用此原理和酚酞、甲基橙双指示剂测定烧碱的纯度。当第一和第二个反应完成时酚酞变色,第三个反应完成时甲基橙变色。

8.优先排布原理

在多电子原子里,电子的能量不相同。离核愈近,能量愈低。电子排布时,优先排布在能量较低的轨道上,待能量低的轨道排满之后,再依次排布到能量较高的轨道上去。

20号元素钙的电子排布式:20Ca:1s22s22p63s23p64s2

9.优先挥发原理

当蒸发沸点不同的物质的混合物时,低沸点的物质优先挥发(有时亦可形成共沸物)。

例题:将100克36%的盐酸蒸发掉10克水后,关于盐酸浓度的叙述正确的是 ( )。

A. 增大

B. 变为40%

C. 变小

D. 不变

解析:因为HCl的沸点比水低,当水被蒸发时,HCl已蒸发掉了,所以选C。

再如,石油的分馏,先挥发出来的是沸点最低的汽油,其次是煤油、柴油、润滑油等。

10.优先书写原理

大多数有机反应(亦有少数无机反应),反应物相同,在同一条件下可发生多个平行反应。但写方程式时,要写主要产物。

11.优先溶解原理

若一种试剂加入到含有多种沉淀的混合物中时,溶解度大的物质先溶解。

在AgCl、AgBr、Agl 沉淀的混合物中加入浓氨水,AgCl先溶解,而AgBr、Agl则不溶。

12.优先结晶原理

当将含有多种微粒的溶液蒸发掉一定量溶剂或改变溶液温度(一般为降温)时,溶解度小或溶解度变化大的物质优先析出。

13.优先操作原理

装置安装:从下到上,从左到右。

加物质,先固后液。

制气体:先验气密性,再装药品(一般)。

气体净化:先洗气净化,再干燥。

制气结束:先撤导气管,再撤灯。

可燃性气体:先验纯度,再点燃。

H2还原CuO的实验: 实验开始先通氢,排净空气再点灯,实验结束先熄灯,试管冷却再停氢。

14.优先鉴别原理

鉴别多种物质时:先用物理方法(看颜色,观状态,闻气味,观察溶解性),再用化学方法。

例题:不用任何试剂,也不用焰色反应,如何鉴别NaNO3、BaCl2、MgSO4、NaOH、FeCl3溶液。

解析:可先观察出FeCl3,再以FeCl3为试剂鉴别出NaOH,然后以NaOH为试剂鉴别出MgSO4,以MgSO4为试剂鉴别出BaCl2最后余下的是NaNO3。

15.优先吸引原理

极性分子与极性分子间作用力>极性分子和非极性分子间作用力>非极性分子和非极性分子间作用力

化学键>氢键>分子间作用力

组成和结构相似的共价型分子,分子量愈大,分子间作用力愈大。

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