ARTICLE · 1020528
高中化学特例2,建议收藏保存
高中化学特例2,建议收藏保存高中化学‘特例1’，建议家长收藏保存 同学们，上次咱们捋的那批特例，有同学说“老师，我笔记本都写满了，还有没有？” 有，当然有。化学这门课，规律是骨架，特例是血肉，缺了哪样都不完整。今天咱们再开一讲，把那些藏在犄角旮旯里的“反常现象”再挖一挖。你们坐稳了，咱们一个一个过。 --- 复分解反应有个大原则：强酸制弱酸。但你看这个——向CuCl₂溶液里滴氢硫酸，CuCl₂ + H₂S ＝ CuS↓ + 2HCl，弱酸把强酸给制出来了。为啥？因为CuS的溶解度实在太小，小到盐酸根本溶不动它，反应就只能往生成沉淀的方向走。 反过来，弱碱也能制强碱。AgOH + 2NH₃·H₂O ＝ Ag(NH₃)₂OH + 2H₂O，这是络合反应，Ag⁺跟NH₃的结合能力太强了。还有Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ ＝ CaCO₃↓ + 2NaOH，靠的是CaCO₃不溶于水。 一般碱和碱不反应，但AgOH这种难溶的碱偏偏能溶在氨水里。一般酸和酸也不反应，但氧化性酸和还原性酸碰到一起就不一样了——硝酸能氧化氢碘酸、氢硫酸，浓硫酸也能跟HI、H₂S反应，次氯酸跟盐酸也能反应。 氧化还原有个基本规律：还原剂还原性大于还原产物，氧化剂氧化性大于氧化产物。但工业制硅这个反应，2C + SiO₂ = Si + 2CO↑，还原性弱的碳制出了还原性强的硅。为什么？因为这个规则只适用于溶液中的反应，而这是高温下的气相反应，产物CO是气体跑掉了，平衡就一直往右走。 钾的还原性比钠强，但工业上可以用钠制钾：Na + KCl ⇌ K↑ + NaCl。原理是钾的沸点比钠低，控制温度让钾变成蒸气跑掉，反应就持续向右进行。用钙制铷也是同样的道理。 金属活动顺序表里，氢后面的金属不能置换酸中的氢。但Hg和Ag偏偏能反应：Hg + H₂S ＝ HgS↓ + H₂，Ag跟H₂S也能反应。原因还是老一套——HgS和Ag₂S的溶解度极小极小，沉淀一生成，反应就停不下来。 钠、钾这些非常活泼的金属，放到盐溶液里，你指望它把铜、铁置换出来？不会的。它先跟水反应，生成氢气和碱，然后碱再跟盐反应。所以在水溶液里，非常活泼的金属根本置换不出不活泼的金属。氟气也是，通到NaCl溶液里，它先跟水反应放出氧气，而不是把氯置换出来。 主族元素的最高正价一般等于族序数，但氟没有正价，氧也没有最高正价，这是老生常谈了。 同周期元素，最外层电子越少越容易失电子，还原性越强。但Cu和Ag的最外层电子也很少，还原性却很弱。为什么？因为它们次外层d轨道电子多，原子半径又小，失电子并不容易。 氯的含氧酸，按化合价从+1到+7，氧化性应该越来越强。但实际顺序是HClO ＞ HClO₂ ＞ HClO₃ ＞ HClO₄，次氯酸最强，高氯酸最弱。因为HClO不稳定，容易分解出氧原子，氧化性反而猛。 金属单质的导电性一般随温度升高而减弱，但锑和锗相反，温度升高导电性反而增强，因为它们属于半导体。 物质的熔点一般低于沸点，但乙炔反过来了：沸点−84℃，熔点−80.8℃，熔点比沸点还高。 有机物一般都容易燃烧，但四氯化碳和聚四氟乙烯不易燃，四氯化碳还是高效灭火剂。 碳原子数超过4的烃，常温常压下一般是液体或固体。但新戊烷是气体，因为它的支链多，分子间作用力小，沸点只有9.5℃。 烯烃一般能使溴水褪色，但碳数很多的烯烃，比如癸烯，加到溴水里反而不褪色——溶解度太小了。 酸性高锰酸钾能氧化乙烯，不能氧化甲烷。但你不能用酸性高锰酸钾来除去甲烷中的乙烯，因为乙烯被氧化后可能生成CO₂，反而引入了新杂质。 一般只有有机物才有同分异构体，但无机物也有。氰酸银（AgCNO）和雷酸银（AgONC）就是一对同分异构体。 做锌铜原电池实验，铜片上冒气泡是正常的。但锌片上往往也冒不少气泡，因为锌片不纯，杂质在锌表面形成了微电池，杂质做正极，锌做负极，氢离子在杂质上放电。 碘化钾溶液加淀粉，再加稀硫酸，你没加双氧水，溶液竟然变蓝了。为什么？空气里的氧气把I⁻氧化成了I₂，I₂遇淀粉变蓝。所以做这个实验，溶解氧也是个“隐形氧化剂”。 镁条放到CuCl₂溶液里，镁条表面除了有铜析出，还有气泡。气泡是氢气，因为CuCl₂溶液水解显酸性，镁跟酸反应放氢。 阿伏加德罗常数计算，陷阱一个接一个。标准状况下22.4 L/mol才能用，常温常压不行；标况下水是液态、SO₃是固态，都不能用气体摩尔体积算。还有同位素的中子数，氕没有中子，氘有一个，氚有两个，算中子数的时候千万别搞混。 十字交叉法好用，但只能用在有“平均意义”的量上。平均摩尔质量、平均浓度可以用，有些没有平均意义的量硬套十字交叉，结果就是错的。 同主族非金属元素从上到下，最高价含氧酸酸性应该逐渐减弱。但硒酸的酸性比硫酸还强，这是个经典例外。 第一电离能一般同周期从左到右递增，但N的第一电离能大于O。为什么？N的2p轨道是半满的，2p³，结构更稳定，失去一个电子反而比O难。 Cr和Cu的电子排布也不按常理来。Cr是[Ar]3d⁵4s¹，Cu是[Ar]3d¹⁰4s¹，都是因为半满和全满结构更稳定。 同学们，今天这些点，跟上次那批合在一起，高中化学的“特例库”就基本齐了。你们发现没有，特例背后其实都有原因——要么是生成了极难溶的沉淀，要么是气体跑掉了，要么是结构特别稳定，要么是溶解度太小。你记住“为什么”，比死记“是什么”管用得多。回去把这两讲合起来看，考前翻一遍，心里就有底了。