5.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5.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HCI=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。
6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6.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+ +2NH3·H2O =[ Ag(NH3)2]+ +2H2O同理给AgBr、Agl的混合物中加入Na2S2O3溶液,AgBr溶解。
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。
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。
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/LKI和0.005mol/LKBr的混合溶液中通入标准状况下的Cl256m1,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。
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)>S2->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)
① 、能否达到目的;
② 、所用原料是否常见易得、廉价;
③ 、原料的利用率高低;
④ 、过程是否简捷优化;
⑤ 、有无对环境污染;
⑥、实验的误差大小有无创意等等。能达到上述六点要求的实验方案应该说不失为最优实验方案。
(2)、实验设计--实验设计属于一种较高层次的能力考查,它分为实验原理设计和实验操作程序设计。最优方案的设计应遵循上述实验方案评价的六原则。方案敲定后为确保实验目的实现,必须具有简捷而正确的操作程序。
(3)、实验结果的分析
实验是手段,要达到目的还需对实验现象、实验数据进行科学的分析、处理,去伪存真,由表及里,剥去假像方能识得庐山真面目。实验是培养学生科学品质与各种能力的有效手段和途径。一般从以下四方面考虑:
①方案是否合理,这是决定实验成败的关键;
②操作不当引起的误差;
③反应条件不足可导致反应不能发生或反应速率过慢引起实验误差;
④所用试剂不纯,杂质甚至参与反应均可导致实验误差等等。
4、需光照的反应:HNO3、HClO、AgX的分解;H2与Cl2混合见光爆炸;
3、需放电才能进行的反应:N2与O2的反应:
2、必须控制170℃才能发生的反应,必是制取乙烯的反应;
1、需催化剂的无机反应:
(1)氯酸钾的分解:
(2)过氧化氢的分解:
(3)合成氨反应:
(4)氨的催化氧化:
(5)二氧化硫的催化氧化:
(6)水煤气生产的第二步反应:
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