3熊言林安徽师大国培中学化学疑难问题探讨

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1、中学化学疑难问题探讨熊言林化学与材料科学学院2014年12月28日安徽师大化学教师国培问题1氢气还原氧化铜，得到土红色物质是铜吗？探讨：光通过物质会引起色散、吸收和散射。物质产生各种颜色的原因是由于对光吸收和散射的不同而引起的。它不仅与物质的性质有关，也与光的波长有关，而且还与物质的表面粗造程度和颗粒大小有关。物质的表面粗糙程度和颗粒大小对光的反射、吸收和散射都有影响，从而影响金属的颜色和光泽。当氢气将粉末状的氧化铜分子中的氧原子夺走后，还原出来的铜原子聚集起来，其铜原子之间排列并不像铜熔化(熔点：1083.4℃)、冷却后的铜原子之间排列那样规则、紧密，所形成的铜颗粒表面

2、会变得凹凸不平，易吸收白光中的波长为4200A～4900A之间的光。这样，它就呈现土红色，没有金属光泽。(1)如果土红色物质是氧化亚铜，那么，它与稀硫酸能发生歧化反应。无色的硫酸溶液会变成蓝色。从实验结果看，硫酸溶液并末变成蓝色，因此土红色物质不是氧化亚铜。(2)XRD衍射仪能将不同晶体的特征衍射峰检测出来，从而确定被测物质是否纯净或含有哪些杂质。问题2氯酸钾、二氧化锰混合加热制氧气时收集到的气体有刺激性气味，为什么？探讨：通过质谱法经过测定发现在这一反应发生时实际还有很多副反应发生，生成的气体除氧气外，还有ClO2、Cl2、O3、HCl（不干燥，氯气与水反应生成），所以

3、有异味。问题3催化剂是否参加化学反应？探讨：2KClO3+4MnO2∆2KCl+2Mn2O72Mn2O7∆4MnO2+3O2↑所以总式为：2KClO32KCl+3O2↑可见，催化剂能改变化学反应速率，若为正催化剂，则一定是其参与了化学反应的过程并形成过渡状态，从而降低了反应的活化能。问题4金刚石、石墨；红磷和白磷；氧气和臭氧间的相互转化是物理变化吗？探讨：均为化学变化，以上物质均是由同种元素组成的不同单质，即均为同素异形体；既然是不同单质，根据化学变化的特征：有新物质生成即为化学变化可知。其次，以上物质的结构均不同也可以说明。问题5健康人可以长期吸纯氧吗？探讨：不行！实验

4、表明，任何其他动物长时间吸纯氧会导致氧中毒。使人体内氧化速度过快，生理机制发生紊乱，典型症状是发烧。但短时吸纯氧对于某些原因引起的大脑缺氧症状是有好处的。以上结论特殊病人除外。问题6潜水员吸入的是纯氧吗？探讨：不是！原因同上。潜水员吸入的是“空气”，这种空气是用氦气代替氮气。为什么不用氮气呢？因为潜水员在海水深处作业时，受到海水的压强很大（Ρ＝ρgh），会造成吸入普通空气中的氮气溶解在血液中，当潜水员回到陆地时，在常压下原体内所溶解氮气就会从血液中溢出，造成“气塞症”。因此，潜水员吸入的空气是由氦气取代氮气（氦气比氮气在血液中的溶解度小得多）而整合成的专用“空气”。问题7

5、为什么用蒸馏法得不到无水乙醇？怎样制备无水乙醇？探讨：乙醇与水组成的溶液，当浓度为95.57%时，在1atm下，78.13℃时沸腾，沸点是恒定的。对这样的溶液进行蒸馏，无论怎样蒸馏，得到的蒸气中乙醇的含量与溶液中的完全一致，这样的溶液称为恒沸溶液。因此用分馏法只能将乙醇的溶液提高到95.57%，不能制得无水乙醇。要制无水乙醇（＞99%），通常用工业酒精跟新制的生石灰混合，使水与生石灰反应生成熟石灰，然后蒸馏制得。也可以加入足量的无水硫酸铜粉末，直到再加入的晶体不变蓝为止（CuSO4不溶于酒精），这样可以得到纯酒精。问题8金刚石不导电，而石墨的导电性却很好，为什么？探讨：虽

6、然二者同为碳元素组成，但它们的结构不同。金刚石中的碳原子的最外层上的四个电子均与周边的碳原子共用电子对，所以没有自由电子，故不导电，而石墨中的碳原子的最外层上的四个电子中只有三个与周边的碳原子共用电子对，每个碳原子剩余一个自由电子，因此石墨导电。问题9二氧化碳能用排水法收集吗？探讨：能。CO2在水中的溶解度和溶解速度都不是很大，因此，只要不是精密实验，CO2既可以用向上排空气法收集，也可以用排水法收集（CO2的损失很少）。实践证明，用排水法收集CO2，既可以观察集气的快慢，又可以提高纯度。在精密实验中，为了克服CO2在水中的溶解性，可以采取排稀酸或排温热水或排饱和碳酸氢钠

7、的方法收集CO2。问题10根据金属活动性顺序，铝与稀硫酸的反应易于铁，而实际上与稀硫酸的反应比铝快，这是为什么呢？探讨：金属活动性顺序只是从热力学角度出发，指的是反应趋势，指出了反应的可能性。反应速率是从动力学角度考虑，实际的化学反应，会受多种因素的制约：如金属的纯度、表面的状况（如金属颗粒的大小）、金属的反应活性等。铝与稀硫酸反应速率慢，原因是铝的表面通常有一层氧化物薄膜，一定程度上阻碍了铝与酸的反应。同样，锌、铝作电极组成原电池时，理论上应为铝为负极，锌为正极（活动性强为负），而实际上却是锌为负极，铝为正极，也是这个原因。