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第一部分基础知识1

一、化学热力学基础1

1．热力学第一定律1

2．热力学第二定律10

3．化学反应的平衡常数和等温方程式13

二、物质结构基础知识18

1．原子结构18

2．分子结构25

三、相图36

1．纯物质的相图36

2．二组分体系相图38

四、化学反应速率42

1．反应速率的定义42

2．反应速率与活化能44

五、酸碱溶液中离子浓度的计算50

1．电离平衡的严格处理50

2．溶液中酸碱组分的分布55

六、酸碱理论59

1．布朗斯特-劳莱的酸碱质子理论59

2．路易斯的电子论63

第二部分中学化学教学疑难问题研究选例65

一、基本概念和原理65

1．正确理解分子的概念65

2．原子质量、原子质量数和原子量的区别66

3．关于质量守恒定律67

4．结合能和质量亏损68

5．为什么无论是裂变还是聚变，核反应都能放出大量的能量？68

6．怎样测定气体的摩尔体积？70

7．纯净物质都有固定不变的组成吗？71

8．电价数、共价数和氧化数72

9．气体的爆炸极限73

10．临界温度和临界压力75

二、化学反应的方向和化学平衡77

1．H2和CO哪个还原性强？77

2．C和CO的还原性哪个强？C能还原MgO吗？79

3．H2能还原CuO，能不能说是因为氢的活动性大于铜的缘故？81

4．加热时才能发生的反应一定是吸热反应吗？82

5．石墨转化为金刚石需要怎样的条件？84

6．水溶液中为什么不可能存在O2-离子？86

7．为什么氢卤酸的稀溶液只有氢氟酸是弱酸？而其电离为什么又与一般弱电解质不同？87

8．金和铂为什么能溶于王水？90

9．在一平衡体系中加入反应物，平衡是否总是向着生成物方向移动？92

三、物质结构和元素周期系94

1．为什么原子的最外层电子数不超过8，次外层电子数不超过18？94

2．基态原子的电离顺序是怎样的，铁氧化成亚铁离子，先失去4s电子还是先失去3d电子？95

3．怎样理解氢原子的1s电子云图？96

4．2p电子云的形状是怎样的？99

5．怎样理解电子的自旋？100

6．什么是钠和氯气反应生成氯化钠的根本推动力？102

7．Mg为什么能在CO2气体中燃烧？106

8．为什么氢氟酸中HF分子缔合后形成的链是锯齿形的？108

9．C12分子中的Cl—Cl键能为什么比F2分子中F—F键能高？110

10．极性共价键的离子成分111

11．O2与O3的分子结构112

12．汞为何在室温下呈液态？金为何呈黄色而银则呈银白色？115

13．元素周期表有没有最后的界限？118

14．对于原子序数大于100的元素的命名，国际上有什么新建议？120

四、化学反应动力学122

1，为什么一个正方向放热的可逆反应达到化学平衡后，升高温度平衡会向逆方向移动？122

2．催化剂对化学反应速度有何影响？124

3．催化剂为何不能影响化学平衡？125

4．H2和CO的燃烧活动性何者比较小？126

五、溶液127

1．盐溶解时为什么有的吸热有的放热？127

2．为什么有的盐从溶液中结晶时会带有结晶水？128

3．盐的风化与潮解129

4．为什么两种能相互混溶的液体相混，体积没有加和性？130

5．什么是萃取的分配系数？133

6．溶于水的空气，其组成是否发生变化？134

7．水的Ki和Kw一样吗？135

8．一元弱酸溶液［H＋］近似计算公式的适用范围是怎样的？136

9．盐酸、氢溴酸、氢碘酸的强弱顺序如何？137

10．CO2溶于水是否都变成H2CO3？138

11．CuSO4溶液中滴加入Na2CO3溶液生成的产物是什么？139

12．CO2通入CaCl2溶液，为什么不能生成CaCO3沉淀？140

13．NaHCO3溶液中滴加入CaCl2溶液能否生成CaCO3沉淀？141

14．二元弱酸酸式盐NaHA溶液中的［H＋］如何计算？142

15．pH=6.0的盐酸用水稀释100倍，pH值为什么不会变成8.0？144

16．相同浓度的Na2CO3和Na3PO4溶液哪一个碱性强？146

17．弱酸弱碱盐水解一定强烈吗？148

18．NaAc溶液稀释时水解平衡向哪个方向移动？150

19．pH=1.0的H2SO4溶液的摩尔浓度是多少？152

20．怎样用电离常数来判断酸式盐水溶液的酸碱性？153

21．（NH4）3PO4水溶液显酸性还是碱性？156

22．金属氢氧化物沉淀生成与溶解的pH值范围如何？Al(OH)3在什么pH值时溶解度为最小？159

23．为什么FeCl2和H2S不能反应，而CuCl2和H2S却能反应？162

24．为什么Al(OH)3不溶于醋酸和氨水？164

25．为什么不能用CaCO3和H2SO4反应制取CO2，却能用CaF2和浓H2SO4制取HF？166

26．磷酸或磷酸盐溶液中滴入AgNO3溶液会不会生成Ag3PO4沉淀？168

27．盐都是强电解质吗？176

28．为什么AgCl在KNO3溶液中的溶解度比在纯水中大？177

六、氧化还原反应与电化学178

1．怎样判断原电池与电解池？178

2．如何配平氧化还原反应方程式？181

3．Zn与FeCl3溶液反应有没有Fe被置换出来？184

4．铜和盐酸能否反应而产生氢气？在什么情况下铜才能被稀H2SO4所溶解？185

5．应用金属活动性顺序表要注意些什么？188

6．为什么钙的金属活动性大于钠？189

7．铁的活动性大于氢，为什么在常温下却不能从水中置换出氢来？190

8．汞与硝酸银溶液反应的产物是什么？190

9．纯Zn与稀H2SO4的反应为什么很缓慢？192

10．电解饱和食盐水时，为什么阳极上不产生氧气而产生氯气？193

11．金属钝化的实质是什么？196

12．Cl2在NaOH溶液中为什么总是发生歧化反应？198

13．MnO2和多大浓度的盐酸反应才能制取氯气？为什么制氯气时要加热？199

七、相图202

1．关于碘的升华问题202

2．CO2相图与二氧化碳灭火器的效用203

3．从硫酸-水二组分固-液相图看硫酸的生产与贮运205

4．能否用普通精馏法将稀硝酸（约55％左右）制成68.4％以上的浓硝酸？206

5．为什么浓盐酸的浓度常取32～38％（HCl的质量百分数）？206

八、胶体208

1．浊液为什么不稳定？胶体为什么相对较稳定？208

2．为什么胶体会产生显著的丁达尔效应？208

3．为什么加入电解质能使胶体发生聚沉？209

4．为什么有的溶胶有不同的颜色？210

九、元素化合物的性质212

1．为什么浓盐酸容易生成酸雾，而浓氨水不能生成雾滴？212

2．为什么浓H2SO4是氧化性酸，而稀H2SO4不是？213

3．硝酸被还原的产物有哪些？硝酸被还原的产物决定于什么因素？215

4．怎样理解硝酸盐的分解规律？216

5．为什么H2CO3、NaHCO3和Na2CO3的热稳定性不同？218

6．工业盐酸为什么是黄色的？218

7．碘水和碘的四氯化碳溶液为什么颜色不同？219

8．为什么NO2气体呈红棕色，而N2O4无色？220

9．同样是酸式盐，为什么NaHCO3溶解度较KHCO3更小？221

10．Al（OH）3溶于NaOH溶液时，为什么总是生成偏铝酸盐？222

11．氯化铝的分子式是AlCl3吗？223

12．为什么Fe(OH)2在空气中很不稳定？223

13．Fe3O4是一种什么氧化物？224

14．普鲁士蓝和滕氏蓝是同一种物质吗？225

15．为什么Al(OH)3是两性氢氧化物？226

16．硫酸铜的晶体结构是怎样的？227

17．卤化银中为什么只有AgCl能溶于氨水？228

18．金属钛如何冶炼？229

19．FeCl3水解反应的产物是什么？231

十、有机化学知识232

1．什么是轨道杂化理论？232

2．怎样用轨道杂化理论解释甲烷、乙烯和乙炔分子的空间构型？235

3．什么叫σ键和π键？237

4．什么叫诱导效应和共轭效应？239

5．烷基是供电基还是吸电基？246

6．在有机反应中，共价键的断裂方式有哪几种？247

7．有机反应的类型一般是怎样划分的？252

8．烷烃命名中的“简单基团”和“复杂基团”是如何确定的？253

9．为什么乙烷的二氯代主要产物是1,1-二氯乙烷？255

10．为什么乙烯跟氢分子加成时，一定要用催化剂？256

11．为什么2-戊烯跟氯化氢加成的主要产物是2-氯戊烷？257

12．为什么丙烯跟卤素加成时，不能用高温，也不宜过分暴露于光中？258

13．环烷烃的化学性质跟烷烃相似吗？259

14．为什么乙烯比乙炔容易使溴水、高锰酸钾溶液褪色？260

15．怎样从甲烷裂解获得乙炔？262

16．1,3-丁二烯跟溴反应可得到不同比例的1,2-和1,4-加成产物，这与反应条件有什么关系？263

17．烷烃的卤代反应和苯的卤代反应有什么不同？265

18．苯的同系物侧链卤代的反应历程是怎样的？269

19．为什么说浓硫酸在苯的硝化反应中主要起催化剂作用？270

20．为什么苯的同系物比苯容易氧化？272

21．乙醇分子之间脱水生成乙醚，这个反应属什么类型？反应历程是怎样的？274

22．为什么乙醇分子内脱水的反应温度要比分子间脱水的反应温度高？275

23．用什么方法鉴别甲醇和乙醇？277

24．为什么苯酚和苯胺在空气中久置会变色？278

25．为什么苯酚酸性比醇强，苯胺碱性比氨弱？279

26．为什么当CO2气体通入苯酚钠溶液时，在游离出苯酚的同时，生成的是NaHCO3而不是Na2CO3？280

27．为什么苯酚跟溴水反应生成三元取代产物？苯酚和苯胺能否用溴水来鉴别？283

28．苦味酸是否可用苯酚直接硝化来制取？284

29．醛、酮的加成反应与烯烃的加成反应有什么不同？285

30．为什么银镜反应要用银氨溶液，而不用硝酸银溶液？287

31．为什么醛能使溴水褪色？289

32．乙酸和乙醇在酸催化下反应生成乙酸乙酯，这个反应属于什么类型？它的反应历程如何？289

33．为什么果糖也能发生银镜反应？怎样鉴别葡萄糖和果糖？291

34．为什么淀粉遇碘会显色？293