31克磷与32克氧气充分反应,反应物耗尽,求产物组成

这是一个非选择题的第1小题:31克磷与32克氧气充分反应,反应物耗尽,求产物组成及相应的质量:

分析:31克磷刚好是1mol,32克氧气也刚好为1mol,题目说充分反应后反应物耗尽。证明磷和氧气都消耗掉了。如果产物是PO2,反应物配比是适合的,相应的质量也可以根据质量守恒得到是63克。当然,那些说没有PO2这种氧化物的就算了,PO2(即P4O8)是一种混合化合价的复杂氧化物,同时含有III价磷和V价磷,可表示为P2O3和P2O5,可以作为灭火剂。相当于Fe3O4,可表示为Fe2O3和FeO。但这样的思路明显忽略了一个问题,磷在氧气中烯烧,只能生成P2O3或P2O5,PO2只能通过分解等反应制取。

因为从得失电子守恒分析,单独是P2O3或P2O5都不成 立,那么产物肯定是P2O3和P2O5的混合物了。这时可以设P2O3的物质的量为X、P2O5的物质的量为Y,然后根据磷是1mol、氧气也为1mol,联立方程组得:2X + 2Y = 1 和 3X + 5Y = 1*2 ,则解得X=0.25mol   Y= 0.25mol,再根据两者的摩尔质量求出两者的质量分别为:27.5、35.5g。

特别注意,在做磷的有关题目时,31克磷的物质的量是1mol,但31克白磷的物质的量则为0.25mol。因为白磷分子式为P4,摩尔质量是P的4倍:124g/mol

关于反应热与焓变关系的一点理解

反应热是指化学反应中吸收或释放的热量,通常用焓变来表示。但焓变与反应热是两个不一样的概念,不能简单的等同。只是在恒压情况下化学反应的热效应在数值上与焓变值非常接近,所以用焓变表示反应热。高中阶段更是简单地认为焓变就是反应热。

但细想一下,把反应热与焓变简单等同起来,是存在很大的问题的。因为焓变是与物质的内能有关的一个物理量。焓变=生成物焓-反应物焓。但存在内能变化的不一定就是化学反应,比如液态水变成气态水, 是物理的过程,一样存在能量的变化,一样可以通过热化学方式的形式用焓变表示这一物理过程的能量变化。我们能说液态水变成气态水的焓变是反应热吗?显然不能吧?

对此,阿柯有如下2种理解:1.反应热是指物质变化(包括物理变化和化学变化)过程中吸收或释放的热量,这样下定义,感觉就不会与焓变=反应热这一理解冲突。但反应热包括物理变化的热效应,又很牵强。

2.反应热是指化学反应中吸收或释放的热量,通常用焓变来表示。但焓变不是只能用来表示反应热,也可以用来表示物理过程中的能量变化。这样一来,物理过程的热化学方程式就仅仅表示一个物理变化过程及其热效应,不是表示化学反应,其焓变更不能说是反应热。

两种理解,阿柯更支持2,希望同行、网友指正。

有关同系物概念的一个题目

原题:醇类化合物在香料中占有重要的地位,下面所列的是一些天然的或合成的醇类香料:

d043ad4bd11373f0ccd0c729a70f4bfbfaed049c

下列说法中正确的是(  )
A.可用酸性KMnO4溶液检验①中是否含有碳碳双键
B.②和③互为同系物,均能催化氧化生成醛
C.④和⑤互为同系物,可用核磁共振氢谱检验
D.等物质的量的上述5种有机物与足量的金属钠反应,消耗钠的量相同

答案为D,此题难点是C,C中的后半部分“可用核磁共振氢谱检验”是对的,但④和⑤不是同系物。

同系物的概念:一般的,我们把结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物互相称为同系物。同系物一般出现在有机化学中,同系物必须是同一类物质(含有相同且数量相等的官能团,羟基例外,酚和醇不能成为同系物,如苯酚和苯甲醇)

同系物特点:

1.同系物一定符合同一通式;但符合同一通式的不一定是同系物。
2.同系物必为同一类物质。
3.同系物化学式一定不相同。
4.同系物的组成元素相同。
5.同系物结构相似,不一定完全相同。
6.同系物之间相差若干个CH2原子团。
对比④和⑤两种结构,似乎都符合同系物的概念和定义。问过度娘,有网友说④和⑤的结构不相似,如果把⑤结构“上面”O-CH3的O接在苯环与-CH2CH2OH之间形成-O-CH2CH2OH,或者将⑤结构“下面”的-OH接到上面的O-CH3形成-O-CH2OH,才算是结构相似。
按上述网友的理解,同系物的结构相似是否可以理解为:除去多出的n个CH2,剩下的应该是一样的(酚和醇除外),这样的结构才是相似,才是能互称为同系物。比如甲苯和二甲苯,都是苯的同系物,因为除去多出来的-CH2,都只剩下苯环;又如苯甲酸和苯乙酸,除去多出来的-CH2,也只剩苯甲酸结构。如果把题目中⑤结构“上面”O-CH3的O接在苯环与-CH2CH2OH之间形成-O-CH2CH2OH,然后把多出来的上面的CH2去掉,两者结构就一样了。如果不作这样的调整不管我们把⑤结构中那个位置的CH2去掉,都不可能得到和④一样的结构。
上述分析,如果有错,还望能指出,谢谢~

铝热反应实验视频

铝热反应是高中化学必修2的一个重要实验。主要是利用金属活动之间的置换反应:2Al  +  Fe2O3 = 2Fe  +  Al2O3

lyfy0仪器、试剂说明:纸漏斗(防暴)、镁条和氯酸钾都是引燃剂、铝粉和氧化铁粉末为铝热剂、蒸发皿(盛满沙子,防炸裂)

用量说明:Al粉为2g、Fe2O3为5g,是根据方程中的物质的量之比,折算成质量得到的。Al粉所需质量比理论值略高,是为了保证Fe2O3能完全被置换出来。

引燃剂:先点燃镁条,镁条放热致使氯酸钾分解,氯酸钾分解产生的氧气使镁条燃烧更迅速。放出的热量促使铝热剂之间的置换反应发生。

应用:一般用来冶炼熔点高,难以冶冶炼的金属,如铬、锰等。利用这个原理,可以应用在野外焊接铁轨(被置换出的铁呈液态,证明反应放出大量的热)

注意:被冶炼的金属活动性(还原性)一定要比铝弱,反应才能发生。因为要满足还原剂的还原性要大于还原产物的还原性。

实验视频截图:

纸漏斗填好铝热剂、氯酸钾后,点燃镁条,插在氯酸钾中。

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引燃后,剧烈反应,火星四射,场面非常震憾!

lyfy2反应后,铁水灼穿纸漏斗下端,掉落到蒸发皿的沙子上。形成红热的块状固体。冷却后呈灰黑色。

lyfy3以上实验视频为同行收集分享,如需要,请在本日志下方留言处留下邮箱。阿柯见字后尽快发送。

过氧化钠与二氧化碳反应的实验视频

过氧化钠性质的实验是高中必修1的重点内容,其中过氧化钠与水反应产生能使带火星木带复燃的实验一般老师都会在课堂上演示。但过氧化钠与二氧化碳反应的实验很多都止于理论的分析。这些对实验仪器要求较复杂、不便于在紧凑的课堂上演示的实验使用实验视频则可以完美解决。阿柯今天分享过氧化钠与二氧化碳反应的实验视频:1

视频介绍:装置右则就是二氧化碳的发生装置,可采用稀硫酸和碳酸钙反应,产生的二氧化碳由导管通往预选塞有用棉花包裹着过氧化钠的玻璃管中。

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实验开始后,可以很清楚地看到包有过氧化钠的棉花发黑、冒烟,进而燃烧起来!整个过程都没有给棉花加热或者点火!!这应该就是二氧化碳与过氧化钠反应放热导致棉花着火。

3

可以看明显地看到棉花从发黑、冒烟,最后起火!并且火燃烧得很旺。这个现象同时可以证明二氧化碳和过氧化钠反应不单止放热,还产生有助燃效果的氧气!因为在狭小的玻璃导管里,即使点燃棉花条,都会因里面缺氧而最终熄灭。能越烧越旺,证明产生氧气!

实验不足之处:阿柯认为应该在二氧化碳发生装置后再接除杂、干燥装置,确保与过氧化钠反应的是纯净、干燥的二氧化碳,提高实验说服力。

不明白之处:在棉花燃烧后可以看到,好像有液体的东西往下掉。不知道是视觉上的错误还是实验本身会有这个现象。但过氧化钠与二氧化碳反应是没有液体产物产生的。求大神指点!!!

注:由于视频占用空间和极大消耗服务器,本人就不直接上传视频了。有需要的同行或者学生想要本视频,可以在本日志下留言。本人见字后会尽快将视频分享到你的邮箱。

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晶胞的有关计算

题目片段:已知Cu的晶胞结构如图所示7d04e2f2,又知Cu的密度为9.00g/cm3,则晶胞边长为多少?

分析:铜原子位于顶点和面心,每个顶点的铜原子仅有1/8属于该晶胞(每个顶点为8个晶胞所共有),共有8个顶点;而每个面心铜原子仅有1/2属于该晶胞(每个面心铜原子为2个面所共有),共有6个面。所以得到一个Cu的晶胞中的Cu原子数为:8*1/8+6*1/2=4。铜的摩尔质量为64g/mol,是指1molCu的质量为64g,而1molCu有6.02*1023个铜原子。所以每个Cu的质量为:64/6.02*1023。则一个铜晶包的质量为:64*4/6.02*1023(4,是前面求得的一个晶胞中有4个铜原子)。再由V=m/ρ,设晶胞边长为x,则有x3 =64*4/6.02*1023/9.00g/cm3

解得12

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利用逐级电离能判断是什么原子的方法

题目片段1:A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大.A元素可形成自然界硬度最大的单质;X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I1=578kJ/mol,I2=1817kJ/mol,I3=2745kJ/mol,I4=11575kJ/mol;常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质

分析:由题目可知A为C,而X的I1~I4电离能中,I2≈3I1、而第三电离能I3≈5I1、第四电离能I4≈20I1,可以看出前3个能层能量递增正常,从I3到I4发生了很大的突变,证明前3个电子是在同一能层上的。从而得到X最外层有3个电子。再由题目信息得知Y为S,根据原子序数的递增,得知X是Al

题目片段2:E的逐级电离能数据有两次突跃,E原子的第一电离能至第四电离能(kJ/mol)分别为:578、1817、2745、11575;

分析:E的逐级电离能数据有两次突跃,证明是失去最外层后–失去次外层突跃1次—再失去第一层突跃1次【因为原子失去最外层电子后,再失去次外层电子,电离能就会突然高出很多(因为越靠近原子核电子能量越高)】,所以有3个电子层。再由前3个电离能能量递增正常,在第4个电离能出现了突跃,证明最外层有3个电子(同层电子能量差别不大),从而得到E是Al

总结:从第一个突跃前有多少个电离能,证明最外层有多少个电子,有多少个电离能的突跃,证明有多少个电子层。从而判断出是那个周期那个族的元素

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冶金工业上的选矿也应用了胶体的性质

这是一旧同事侄女问的一个问题,当真是不会。惭愧~~

百度之后找到原题:
下列事实跟胶体无关的是 A.医学上血液透析 B.冶金工业上的选矿 C.石油原油的脱水 D.粗盐潮解变湿

正确答案很简单,是D,但ABC为什么与胶体有关?

A选项也容易理解,血浆本身就是一种胶体,透析是利用胶体不可通过半透膜,而血液中的有毒物质会以离子或者溶液的形式通过半透膜,以达到净化血液的目的。

BC两选项在平日的练习中真是没有遇到过,问了度娘,稍作整理,粗浅理解如下:

B冶金工业上的选矿。矿石其实就是固溶胶,冶炼之前要把矿石中的杂质除去,使有用的矿物富集起来,形成精矿后再冶炼。工业上利用胶体电泳原理选矿,是不是由于矿物在电磁场的作用下与杂质分离,相当于胶粒在电磁场作用下会在某一极富集起来。

C原油脱水。原油的脱盐、脱水又称预处理。从油田送往炼油厂的原油往往含盐(主要是氯化物)、带水(溶于油或呈乳化状态),可导致设备的腐蚀,在设备内壁结垢和影响成品油的组成,需在加工前脱除。常用的办法是加破乳剂和水,使油中的水集聚,并从油中分出,而盐份溶于水中,再加以高压电场配合,使形成的较大水滴顺利除去。里面运用了聚沉,说明石油脱水也是跟胶体有关

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关于广东2016年全国卷培训学习笔记

以下内容是北京知名教师在对2016广东全国卷培训课中的简要笔记,准确率有多高,大家根据需要取舍。本人不为准确性任何责任。
教与学都要精读教材:
1.学与问,科学探究,实验,思考与交流,是重要内容。
2.科学视野不要求考。但选修四第三章,第四节,ksp科学视野,此处例外。
3.如题目注明净水作用,可溶性铝盐,铁盐水解方程要注明胶体。
4.中和滴定原理和原理迁移。方程,氧化还原滴定。准确辩认滴定管和简单的仪器误差分析。中和滴定的操作和实验中的误差分析不是高考要求。重点关注中和滴定曲线图的分析。中和滴定曲线图结合溶液离子平衡考察。
5.吉布斯自由能不作要求。
6.等效平衡高考不会考
7.化学平衡常数的计算与表达是重点。
8.浓度商与平衡常数判断平衡移动方向要特别关注。平衡常数单位能写则写,不写不扣分。
9.海南卷有参考价值。
10.氯气制备,依据反应物状态和条件选择反应装置。固液不加热装置。高锰酸钾与浓盐酸制备氯气。不提启普发生器和简易装置不提。就固液不加热装置,也可能液液不加热装置。以制备氧气,氨气装置为例子。
11.某种固体受热分解产生氧气,首选高锰酸钾。
12.用水除氯气中的氯化氢没有问题,当然用饱和食盐水也好。
13.考察控制变量,对照思考,守恒。如温度越高反应速率越快可能是错的,因为没考虑变量控制,要求其它条件不变情况下。如升高温度,浓度降低了,速率就可能减慢。
14.注意高锰酸钾,草酸,稀硫酸反应、硫代硫酸钠与硫酸反应、氯化铁与硫酸铜对双氧水的催化。探究碘化钾与氯气,硫酸,淀粉溶液反应,出现蓝色的时间与温度的关系。
15.铝的沉淀与沉淀溶解图像没有学习价值。
16.原电池理论与实践往往高度吻合,电解由于受电压,浓度影响,理论与实验往往出现不一致。课本上明确掌握的电解模型,如氯碱工业、电镀、精炼铜要掌握。
17.未知反应不要根据原有知识去考察,要根据题目给出的信息来分析。
18.有机营养物质,同分异构,有机反应类型。
19.侯徳榜制碱法律。
20.工业流程,海水资源的综合利用,废品的综合利用,电子垃圾,金属矿物的处理

 

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判断:在标准状况下,0.5mol任何气体的体积都必定是11.2L

在标准状况下,0.5mol任何气体的体积都必定是11.2L ,咋一看,这句话没有什么问题。在使用气体摩尔体积进行计算时,需注意标况、气体,并且适合于单质气体和混合气体。但认为对的人基本都是忽略了一个问题:要注意单质气体不会自发地发生转化、混合气体相互间不会发生反应。如:标况下1mol NO2,其体积就不会是22.4L了。因为它会自发地发生如下转化: 2NO2=N2O4,若该气体会不断的发生反应,使体积发生变化。所以“在标准状况下,0.5mol任何气体的体积都必定是11.2L”是错误的。

以上分析忽略了一个重要问题:标况下 NO2已为液态。谢谢郭大领导的指出。应该是错在“必定”,应该是“约”

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蒸馏中初始的馏分要舍去的原因

这是分物分离和提纯当中的个细节要点。蒸馏中最初的馏分要舍去的原因,是因为初始馏分往往还达不到标准的沸点(也就是一些低沸点的会率先挥发出来),另一方面,冷凝管以及接收容器中也会存在杂质(这些杂质往往是洗涤容器中残留的水等)。初始馏分在通过冷凝管以及流入收集容器时,也是洗涤这些仪器的一个过程(相当于润洗)。所以,初始馏分应该舍去。