1.優(yōu)先放電原理
電解電解質(zhì)水溶液時,陽極放電順序為:活潑金屬陽極(Au、Pt除外)>S2->I->Br->Cl->OH->含氧酸根離子和F-。
即位于前邊的還原性強的微粒優(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,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
若某一溶液中同時含有多種還原性物質(zhì),則加入一種氧化劑時,優(yōu)先氧化還原性強的物質(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Br2B.KCl和I2 C..KCl和Br2、I2D.Br2
解:因為還原性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
若某一溶液中同時含有多種氧化性物質(zhì),則加入一種還原劑時,優(yōu)先還原氧化性強的物質(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:因為氧化性Ag+>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,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,活性炭會優(yōu)先吸附NO2,而留下O2,因為活性炭對有色氣體和有色物質(zhì)吸附能力很強,制糖工業(yè)中常用活性炭使糖漿脫色。
又如金屬鈀(Pd)對H2的吸附能力就很強,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,優(yōu)先吸收溶解度大的氣體或易被吸收的氣體。
例6.實驗室制Cl2時,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,因為HCI在水中溶解度大,所以優(yōu)先被吸收,Cl2只有少量損耗。
又如實驗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,酸性(或堿性)強的物質(zhì)優(yōu)先被中和。
例7.給NaOH、Na2CO3的混合溶液中加入鹽酸時,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、甲基橙雙指示劑測定燒堿的純度。當(dāng)和第二個反應(yīng)完成時酚酞變色,第三個反應(yīng)完成時甲基橙變色。
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,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號元素鈣的電子排布:
(I)電子排布式:20Ca 1s22s22p63s23p64s2
9.優(yōu)先揮發(fā)原理
當(dāng)蒸發(fā)沸點不同的物質(zhì)的混合物時:低沸點的物質(zhì)優(yōu)先揮發(fā)(有時亦可形成共沸物)。
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:因為HCl的沸點比水低,當(dāng)水被蒸發(fā)時,HCl已蒸發(fā)掉了,所以選C。
再如,石油的分餾,先揮發(fā)出來的是沸點最低的汽油,其次是煤油、柴油、潤滑油等。
10.優(yōu)先書寫原理
大多數(shù)有機反應(yīng)(亦有少數(shù)無機反應(yīng)),反應(yīng)物相同,在同一條件下可發(fā)生多個平行反應(yīng)。但寫方程式時,要寫主要產(chǎn)物。
例10.這兩個反應(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,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。因為AgCl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,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時有晶體析出,試計算析出的是什么晶體?
(已知100C時各物質(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)
此題實質(zhì)是溶液中存在著K+、Na+、NO3-、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,KNO3首先達到過飽和狀態(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:先驗純度,再點燃。
(7)H2還原CuO的實驗:
實驗開始先通氫,排凈空氣再點燈,
實驗結(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: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
①極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
②化學(xué)鍵>氫鍵>分子間作用力
③組成和結(jié)構(gòu)相似的共價型分子,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,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)熔沸點時,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,先考慮電子層,再考慮核電荷數(shù)。如O2-、Cl-、S2-、Br-、I-的半徑從小到大的順序應(yīng)為:02-、Cl-、S2-、Br-、I-。