【科普】化学知识中的优先原则16条

日期：2024-08-01 09:53 点击：

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)>S^2->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( )

A  Cu²+   B. Fe²⁺   C  Fe³⁺    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/L KI和0.005mol/L KBr的混合溶液中通入标准状况下的Cl₂  56m1，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HCl=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⁺ +2NH₄OH =[ 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⁺、NO^3-、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O^2- 、Cl^-、S^2-、Br^-、I^-的半径从小到大的顺序应为：
　　0^2-、Cl^-、S^2-、Br^-、I^-。