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: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l.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( )。
acu2 b.fe2
cfe3 d.h (选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2.向l00ml含0.005moi/lki和0.005mol/lkbr的混合溶液中通入标准状况下的cl256m1,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-,ni-=0.005* 0.l=0.00 5mol,ncl2=56/22400 =0.00025mol,由2i- cl2 =i2 2cl- 知i-和cl2刚好反应完。br-末反应,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3.在含有cu(no3)2、zn(no3)2、fe(no3)3、agno3各0.0lmol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
0.01m01 0.005m0l 0.01m01 0.005m01 0.01m01
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。
例4.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。
例5.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。
又如金属钯(pd)对h2的吸附能力就很强,常温下1体积钯能吸收700体积以上的h2。
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。
例6.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醋蒸气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。
例7.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。
例8.20号元素钙的电子排布:
(i)电子排布式:20ca 1s22s22p63s23p64s2
(2)轨道表示式:
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9.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。
例10.这两个反应除各自温度下的主要生成物外,产物还有CH3CHO、CH3COOH、SO2、CO、CO2 、C等。
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。
例11.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。因为AgCl的溶解度比AgBr、AgI大,AgCl电离出的[Ag+]大,AgCl(固)=Ag+ +Cl-
Ag+ +2NH3H2O =[ Ag(NH3)2]+ +2H2O同理给AgBr、Agl的混合物中加入Na2S2O3溶液,AgBr溶解。
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。
例12.取100克水,配成100C时KCl饱和溶液,又取50克水加入35.4克NaNO3配成溶液。将这两种溶液混合后,在l00C时有晶体析出,试计算析出的是什么晶体?
(已知100C时各物质的溶解度为:KCI 31g、NaNO3 80g、KNO3 20.9g、NaCl 35.8g)
解: KCI NaNO3 KNO3 NaCl
100C时150g
水中可溶解各 46.5g 120g 31.35g 53.7g 物质
溶液中现有 31g 35.4g 423g 243g
KCl+NaNO3=KNO3+NaCl
74.5 85 101 58.5
31 35.4 x y
列式解之x=42.3(g) y=24.3(g) KNO3优先析出。析出量为42.3 - 31.35 = 10.95(g)
此题实质是溶液中存在着K+、Na+、NO3-、Cl-四种离子,可以自由组合成KCl、NaNO3、KNO3、NaCl四种物质。因温度变化时,KNO3首先达到过饱和状态,所以KNO3优先析出。
13.优先操作原理
(1)装置安装:从下到上,从左到右。
(2)加物质,先固后液。
(3)制气体:先验气密性,再装药品(一般)。
(4)气体净化:先洗气净化,再干燥。
(5)制气结束:先撤导气管,再撤灯。
(6)可燃性气体:先验纯度,再点燃。
(7)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:固体物质一般先溶解配成溶液,再鉴别;用试纸鉴别气体要先润湿试纸。
例13.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
①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
②化学键>氢键>分子间作用力
③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。
16.优先考虑原理
中学化学中的许多问题是对立统一的,存在着矛盾的主要方面和次要方面。所以我们考虑问题时,不但要全面分析,而且要优先考虑主要方面。
例14.比较物质熔沸点时,先考虑晶体类型,再考虑晶体内部微粒间的作用力,一般:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
例15.比较微粒半径时,先考虑电子层,再考虑核电荷数。如O2- 、Cl-、S2-、Br-、I-的半径从小到大的顺序应为:02-、Cl-、S2-、Br-、I-。