【科普】化學(xué)知識(shí)中的優(yōu)先原則16條

日期：2024-08-01 09:53 點(diǎn)擊：

1.優(yōu)先放電原理

　　電解電解質(zhì)水溶液時(shí)，陽(yáng)極放電順序?yàn)?活潑金屬陽(yáng)極(Au、Pt 除外)>S^2->I^-> Br^->Cl^->OH^-> 含氧酸根離子和F^-。

　　即位于前邊的還原性強(qiáng)的微粒優(yōu)先失去電子。只要有水，含氧酸根離子和F-就不能失去電子。

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

  即位于前邊的氧化性強(qiáng)的微粒優(yōu)先得到電子。只要有水，一般H后面的離子不能得到電子。

　　例l.用鉑電極電解含物質(zhì)的量濃度相同的Fe²⁺、Fe³⁺、H⁺的混合溶液時(shí)，優(yōu)先在陰極上還原的是( )

A  Cu²+   B. Fe²⁺   C  Fe³⁺    D.  H⁺ (選C)

　　2.優(yōu)先氧化原理

　　若某一溶液中同時(shí)含有多種還原性物質(zhì)，則加入一種氧化劑時(shí)，優(yōu)先氧化還原性強(qiáng)的物質(zhì)。

　　例2.向l00ml含0.005moI/L KI和0.005mol/L KBr的混合溶液中通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl₂  56m1，生成物為(    )

　　A.KCl和Br₂     B.KCl和I₂     C..KCl和Br₂ 、I₂       D.Br₂

　　解：因?yàn)檫€原性I^->Br^-，所以優(yōu)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剛好反應(yīng)完。Br^-末反應(yīng)，選B。 

　　3.優(yōu)先還原原理

　　若某一溶液中同時(shí)含有多種氧化性物質(zhì)，則加入一種還原劑時(shí)，優(yōu)先還原氧化性強(qiáng)的物質(zhì)。

　　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鐵粉，經(jīng)攪拌后發(fā)生的變化應(yīng)是( )

　　A.鐵溶解;析出0.01molAg和0.005molCu 

B. 鐵溶解，析出0.0lmolAg并放出H₂

C.鐵溶解，析出0.01molAg,溶液中不再有Fe³⁺ 

D.鐵溶解，析出0.0lmolAg，溶液中不再有Cu²⁺。

解:因?yàn)檠趸訟g⁺>Fe³⁺>Cu²⁺>H⁺，所以先發(fā)生:

2Ag⁺ + Fe = 2Ag + Fe²⁺ 再發(fā)生:2Fe³⁺ 十 Fe = 3Fe²⁺
　　0.01m01 0.005m0l 0.01m01 0.005m01 0.01m01
　　故選C。

4.優(yōu)先沉淀原理

若某一溶液中同時(shí)存在幾種能與所加試劑形成沉淀的離子，則溶解度(嚴(yán)格講應(yīng)為溶度積)小的物質(zhì)優(yōu)先沉淀。

 

例4.向KCl、NaBr、KI混合溶液中逐漸加入AgNO₃溶液時(shí)，先析出AgI，其次為AgBr，最后為AgCl。

5.優(yōu)先吸附原理

任何固體都有吸附氣體和液體的特性。但不同的固體物質(zhì)對(duì)不同的氣體或液體吸附能力不同，吸附能力大者優(yōu)先吸附。

例5.將活性炭粉末投入到NO₂和O₂的混合氣體中，活性炭會(huì)優(yōu)先吸附NO₂，而留下O₂，因?yàn)榛钚蕴繉?duì)有色氣體和有色物質(zhì)吸附能力很強(qiáng)，制糖工業(yè)中常用活性炭使糖漿脫色。

又如金屬鈀(Pd)對(duì)H₂的吸附能力就很強(qiáng)，常溫下1體積鈀能吸收700體積以上的H₂。  

6.優(yōu)先吸收原理

用干燥劑干燥氣體或用液體凈化氣體時(shí)，優(yōu)先吸收溶解度大的氣體或易被吸收的氣體。

例6.實(shí)驗(yàn)室制Cl₂時(shí)，Cl₂中?；煊猩倭縃Cl，為除去HCl，常把Cl₂和HCl的混合氣體通入飽和食鹽水，因?yàn)镠CI在水中溶解度大，所以優(yōu)先被吸收，Cl₂只有少量損耗。

又如實(shí)驗(yàn)室制得的乙酸乙醋蒸氣中?；煊猩倭恳宜岷鸵掖?，將混合氣體通入到飽和Na₂CO₃溶液中，乙酸和乙醇優(yōu)先被吸收。

7.優(yōu)先中和原理

若某一溶液中同時(shí)含有幾種酸性物質(zhì)(或堿性物質(zhì))，當(dāng)加入一種堿(或酸)時(shí)，酸性(或堿性)強(qiáng)的物質(zhì)優(yōu)先被中和。

例7.給NaOH、Na₂CO₃的混合溶液中加入鹽酸時(shí)，先發(fā)生:NaOH十HCl=NaCl十H₂O

再發(fā)生:Na₂CO₃十HCl=NaHCO₃ 十NaCl 最后發(fā)生：NaHCO₃+HCl=NaCl十CO₂十H₂O

 

化學(xué)上常利用此原理和酚酞、甲基橙雙指示劑測(cè)定燒堿的純度。當(dāng)?shù)谝缓偷诙€(gè)反應(yīng)完成時(shí)酚酞變色，第三個(gè)反應(yīng)完成時(shí)甲基橙變色。

8.優(yōu)先排布原理

在多電子原子里，電子的能量不相同。離核愈近，能量愈低。電子排布時(shí)，優(yōu)先排布在能量較低的軌道上，待能量低的軌道排滿之后，再依次排布到能量較高的軌道上去。

例8.20號(hào)元素鈣的電子排布:
　　(I)電子排布式：20Ca 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²
　　(2)軌道表示式:

9.優(yōu)先揮發(fā)原理

當(dāng)蒸發(fā)沸點(diǎn)不同的物質(zhì)的混合物時(shí):低沸點(diǎn)的物質(zhì)優(yōu)先揮發(fā)(有時(shí)亦可形成共沸物)。

例9.將100克36%的鹽酸蒸發(fā)掉10克水后關(guān)于鹽酸濃度的敘述正確的是 （ )
　　A增大 B變?yōu)?0% C變小 D. 不變  
　　解析:因?yàn)镠Cl的沸點(diǎn)比水低，當(dāng)水被蒸發(fā)時(shí)，HCl已蒸發(fā)掉了，所以選C。
　　再如，石油的分餾，先揮發(fā)出來的是沸點(diǎn)最低的汽油，其次是煤油、柴油、潤(rùn)滑油等。

 

10.優(yōu)先書寫原理

大多數(shù)有機(jī)反應(yīng)(亦有少數(shù)無機(jī)反應(yīng))，反應(yīng)物相同，在同一條件下可發(fā)生多個(gè)平行反應(yīng)。但寫方程式時(shí)，要寫主要產(chǎn)物。

　　例10.這兩個(gè)反應(yīng)除各自溫度下的主要生成物外，產(chǎn)物還有CH₃CHO、CH₃COOH、SO₂、CO、CO₂ 、C等。
　　11.優(yōu)先溶解原理
　　若一種試劑加入到含有多種沉淀的混合物中時(shí)，溶解度大的物質(zhì)先溶解。
　　例11.在AgCl、AgBr、Agl 沉淀的混合物中加入濃氨水，AgCl先溶解，而AgBr、Agl則不溶。因?yàn)锳gCl的溶解度比AgBr、AgI大，AgCl電離出的[Ag⁺]大，AgCl（固）=Ag⁺ +Cl^-
    Ag⁺ +2NH₄OH =[ Ag（NH₃）₂]⁺ +2H₂O同理給AgBr、Agl的混合物中加入Na₂S₂O₃溶液，AgBr溶解。
　　12.優(yōu)先結(jié)晶原理
　　當(dāng)將含有多種微粒的溶液蒸發(fā)掉一定量溶劑或改變?nèi)芤簻囟?一般為降溫)時(shí)，溶解度小或溶解度變化大的物質(zhì)優(yōu)先析出。
　　例12.取100克水，配成100C時(shí)KCl飽和溶液，又取50克水加入35.4克NaNO₃配成溶液。將這兩種溶液混合后，在l00C時(shí)有晶體析出，試計(jì)算析出的是什么晶體?
　　(已知100C時(shí)各物質(zhì)的溶解度為:KCI 31g、NaNO₃ 80g、KNO₃ 20.9g、NaCl 35.8g）
　　解:          KCI  NaNO₃  KNO₃ NaCl
　　100C時(shí)150g
　　水中可溶解各 46.5g 120g 31.35g 53.7g 物質(zhì)
  　溶液中現(xiàn)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優(yōu)先析出。析出量為
　　42.3 - 31.35 = 10.95(g)
　　此題實(shí)質(zhì)是溶液中存在著K⁺、Na⁺、NO^3-、Cl^-四種離子，可以自由組合成KCl、NaNO₃、KNO₃、NaCl四種物質(zhì)。因溫度變化時(shí)，KNO₃首先達(dá)到過飽和狀態(tài)，所以KNO₃優(yōu)先析出。
　　13.優(yōu)先操作原理
　　(1)裝置安裝:從下到上，從左到右。
　　(2)加物質(zhì)，先固后液。
　　(3)制氣體:先驗(yàn)氣密性，再裝藥品(一般)。
　　(4)氣體凈化:先洗氣凈化，再干燥。
　　(5)制氣結(jié)束:先撤導(dǎo)氣管，再撤燈。
　　(6)可燃性氣體:先驗(yàn)純度，再點(diǎn)燃。
　　(7)H₂還原CuO的實(shí)驗(yàn):
　　實(shí)驗(yàn)開始先通氫，排凈空氣再點(diǎn)燈，
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束先熄燈，試管冷卻再停氫。
　　14.優(yōu)先鑒別原理
　　鑒別多種物質(zhì)時(shí)：先用物理方法(看顏色，觀狀態(tài)，聞氣味，觀察溶解性);再用化學(xué)方法：固體物質(zhì)一般先溶解配成溶液，再鑒別；用試紙鑒別氣體要先潤(rùn)濕試紙。
　　例13.不用任何試劑，也不用焰色反應(yīng)，如何鑒別NaNO₃、BaCl₂、MgSO₄、NaOH、FeCl₃溶液。
　　解析:可先觀察出FeCl₃再以FeCl₃為試劑鑒別出NaOH，然后以NaOH為試劑鑒別出MgSO₄，以MgSO₄為試劑鑒別出BaCl₂最后余下的是NaNO₃
　　15.優(yōu)先吸引原理
　?、贅O性分子與極性分子間作用力>極性分子和非極性分子間作用力>非極性分子和非極性分子間作用力
　?、诨瘜W(xué)鍵>氫鍵>分子間作用力
　?、劢M成和結(jié)構(gòu)相似的共價(jià)型分子，分子量愈大，分子間作用力愈大。
　　16.優(yōu)先考慮原理
　　中學(xué)化學(xué)中的許多問題是對(duì)立統(tǒng)一的，存在著矛盾的主要方面和次要方面。所以我們考慮問題時(shí)，不但要全面分析，而且要優(yōu)先考慮主要方面。
　　例14.比較物質(zhì)熔沸點(diǎn)時(shí),先考慮晶體類型，再考慮晶體內(nèi)部微粒間的作用力，一般：原子晶體>離子晶體>分子晶體。
　　例15.比較微粒半徑時(shí)，先考慮電子層，再考慮核電荷數(shù)。如O^2- 、Cl^-、S^2-、Br^-、I^-的半徑從小到大的順序應(yīng)為：
　　0^2-、Cl^-、S^2-、Br^-、I^-。